请教：现场一次电气设备动作时产生的电磁干扰的过程分析

只看该作者 · 2018-6-7 09:52

有过几次经历了，现场的一次设备动作，主要是断路器动作，比如投切电容器、主变等，瞬间会产生一个强大的、类似雷击的干扰，这个干扰甚至可以点亮电缆沟的空余芯线上带的测试灯泡，也会导致控制器输出的电压控制信号发生畸变，甚至产生误动。
类似的材料看了不少了，可是始终没搞明白其中的物理过程，这个干扰究竟是什么样的信号？很可能是高频信号，但是它是怎么耦合到控制功能的二次线缆中的？虽然大概知道是电磁耦合，还是希望能有大神详细解释一下其中的过程。抗干扰的材料和论文中也多次提到，电路的输出电阻越大，则抗干扰性越强，还提出了干扰时的电阻分压比如此云云，但始终挖不深，搞不懂。希望EMC方面的大神给分析一下。谢谢。

2万 · 2018-6-7 10:01

"电磁干扰的过程分析"不可能在一个帖子内给出完整系统的说明，这不仅涉及到一些基础知识（譬如《电磁学》），其还涉及到许多专业知识。

简单而言，干扰路径可以是传导、耦合和辐射等，且还可能是多个路径叠加。

只看该作者 · 2018-6-7 10:06

HWM 发表于 2018-6-7 10:01
"电磁干扰的过程分析"不可能在一个帖子内给出完整系统的说明，这不仅涉及到一些基础知识（譬如《电磁学》） ...

HWM老师，能说多少说多少呗？我沉迷这个问题很久了，希望老师能助我拨云见日。再不济，说个框架，描述个大概？

2万 · 2018-6-7 10:08

“EMC”同样是个需要相当基础知识和相关专业知识的领域。想要系统地了解相关知识，建议从最基本的基础入手（如果不具备的话），然后结合具体应用再去了解相关的专业知识。

本坛“21学堂”中，会有一些相关基础知识的梳理，对于学过相关知识的人来说，是个很好的回顾。而对于新学者，这也是个参考。建议可以去看看。

只看该作者 · 2018-6-7 13:59

本帖最后由小研究于 2018-6-7 14:05 编辑

HWM老师，谢谢您的推荐，欠的功课日后慢慢去补，但我相信冰冻三尺非一日之寒，绝非一两天可以学明白。
时间不等人，从解决问题的角度出发吧，我抛出几个具体问题，您帮助解答一下，我也好针对性的去补功课，找对策。
1 是不是可以确定此类干扰是电磁耦合？
2 假设我的信号是矩形直流脉宽，线缆长度5米，已经证实屏蔽和双绞作用不大，可有其他处理措施？如果屏蔽接地的话，两端接地还是单端接地？
3 如果我把信号转为恒流信号，是否有必要提供‘断开、0逻辑、1逻辑’3种？如果不提供‘断开’逻辑，直接用0A电流代表0逻辑，此时的电路还能否视为恒流？
谢谢。

2万 · 2018-6-7 16:12

小研究发表于 2018-6-7 13:59
HWM老师，谢谢您的推荐，欠的功课日后慢慢去补，但我相信冰冻三尺非一日之寒，绝非一两天可以学明白。
时间 ...

"1 是不是可以确定此类干扰是电磁耦合？"

按你首帖所述，那基本类似于“浪涌”，且还含丰富的高频成分（投切所致）。此类干扰，传导（通过电源通路）、耦合（大的环路耦合）和辐射都存在。

“2 假设我的信号是矩形直流脉宽，线缆长度5米，已经证实屏蔽和双绞作用不大，可有其他处理措施？如果屏蔽接地的话，两端接地还是单端接地？”

双绞线对于差分信号有用。至于屏蔽，需要良好的接地。采用单端还是两端，通常1MHz以下的信号多考虑单端，而射频则必须考虑两端都良好接地。

“3 如果我把信号转为恒流信号，是否有必要提供‘断开、0逻辑、1逻辑’3种？如果不提供‘断开’逻辑，直接用0A电流代表0逻辑，此时的电路还能否视为恒流？”

电流传输信号由专门的标准和相关收发器件，你可以考虑4~20mA标准。此标准就可以检测断开状态。

2万 · 2018-6-7 16:14

“21学堂”就在“IC Bar”内。

目前仅给出了基本的一些数学知识的梳理，待其正式继续后将全面展开相关知识的梳理。感兴趣可以看看。

只看该作者 · 2018-6-7 16:58

HWM 发表于 2018-6-7 16:12
"1 是不是可以确定此类干扰是电磁耦合？"

按你首帖所述，那基本类似于“浪涌”，且还含丰富的高频成分 ...

感谢老师。
如果根据我的现象描述，改成恒流信号模式，能否从根源上杜绝我所说的‘开关动作、电磁阀动作引起的干扰’呢？总感觉当干扰发生时，相当于在我的2根控制线（其中一根是指令信号，一根是参考地）之间产生了一个差模的电压源，从而在控制信号的接收端产生了一个负载电流，引起了接收端的误判。如果确是这样的话，即使改成恒流电路，也于事无补吧，因为这个干扰源，仍然能在接收端流过电流，经过干扰源本身行成回路、而不必流经指令信号源。