智能建筑弱电系统的电磁兼容性

　

摘要：电磁兼容是一门新兴的综合性学科，文章介绍电磁兼容涉及的学科内容；电磁兼容技术标准制定及认证工作的现状；着重论述了智能建筑弱电系统工程设计中的电磁兼容性问题。

关键词： 电磁兼容　电磁干扰　智能建筑　弱电系统
　　１ 电磁兼容性的提出
　　随着现代电子科技的飞跃发展，电子技术和电子产品已广泛地应用于各个行业生产领域和人门的日常生活中。尤其是微电子技术和数字计算机技术的发展使人类进入了信息技术时代。"电脑，上网，手机，智能化……"已成了人人皆知的名词。然而，电器设备和电子产品的普及应用与发展也造成了日益严重的电磁污染，给我们的生产和生活带来了不容忽视的影响，甚至造成严重问题。这个矛盾日益凸现，并屡见不鲜。
　　例如：电力设备的电位异常与谐波干扰，电动工具的电火花，都会影响通信系统和广播电视系统的正常工作；手机、手提电脑

在飞机上使用时会干扰飞机上导航控制系统的可靠工作，甚至造成飞行事故；医院里的心电起博器等医疗设备受移动通信装置无线电波干扰而影响正常使用等等。在工业生产中，以微电子电路为主体的自控仪表系统的工作环境和检测控制对象往往是高电压大电流的，这些电子仪表设备常常会受到电磁幅射、电磁脉冲、地电位异常、雷电冲击、静电感应、电弧、强负荷电流冲击、电源谐波、高频电噪声等等有害因素的干扰影响。这些干扰轻则会引起自控仪表装置的工作可靠性降低，重则甚至造成自控仪表系统的误动作或死机故障。
　　凡此种种都是常见的在同一电磁环境中的电子设备相互干扰而不能正常工作的现象。要解决这些问题，即如何使在同一电磁环境下工作的各种电子设备、电子系统都能互不干扰地正常工作，达到兼容状态，这就要看电子仪表设备的电磁兼容性（ＥＭＣ）。
　　２ 电磁兼容的学科内容
　　电磁兼容性（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）是一门新兴的综合性学科。它的主要研究内容是电磁干扰和抗干扰问题。还涉及到抗雷电、静电、太阳电磁场等自然干扰源、核电磁脉冲、无线电频率资源的分配和管理、信息系统电磁泄漏失密、电磁环境污染与生态效应等等领域，关系到大多数现代工业部门和军事部门。在工业环境中，主要致力于对电磁干扰源，电磁干扰传播途径，电子设备的抗干扰能力等几个关键环节的研讨。
　　２．１ 电磁干扰源
　　电磁干扰源主要有自然环境中的电磁噪声和人为外界干扰信号。
　　电磁噪声是不带任何信息的杂散电磁场。常见的有由大气中的雷电、太阳磁爆、风尘、地岩应力等各种原因引起的静电积聚与放电；电力设备中的感性负荷切断及投运时产生的瞬变脉冲噪声；各种电器产生的电弧，电火花等。信息技术设备的工作信号都是数字脉冲信号，由频谱分析理论可知：脉冲信号前沿越陡峭及脉冲频率越高，其包含的高次谐波及高频能量就越大，就会对外发射电磁能量。设备内的元器件，线路板轨线及连接线等都会对外发射电磁干扰。
　　无线电通信、广播电视、雷达等系统发射出的电磁波信号，相对于外系统而言是一种无用信号，对其它电子设备也是一种干扰。
　　２．２ 干扰的导入途径
　　电磁干扰的传输途径主要有通过传输线路和空间辐射两种方式。
　　在传输线路方面?干扰主要通过共阻抗耦合和地线环路耦合方式产生影响。当电子设备或元件共用电源或地线时，就会通过公共阻抗产生相互干扰。电源内阻或地线自身的电阻值很小，但其包含分布电感，在高频时其阻抗不容忽视。高频干扰电流会在公共阻抗上产生干扰电压，叠加到其它电路上。
　　两设备之间的地电位不同时，就会产生地环路干扰。传输线路分布范围较大的仪表控制系统均应注意防止这类干扰。
　　空间辐射干扰多是通过高频电磁场传播的，仪表设备内部的电路之间和设备系统之间相互间都会产生这类干扰。

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　　３ 电磁兼容的技术标准制定和认证工作
　　电磁兼容涉及的内容十分广泛，实用性极强。工业、民用、军用等几乎所有的生产、生活领域都需解决电磁兼容问题。世界上一些发达国家，如美国、欧洲共同体国家、日本等，在２０世纪６０年代就开始重视与发展这门学科，目前已形成了一整套完整的电磁兼容体系。这些国家已制定了完整的电磁兼容标准和规范，设立了能有效地对军用和民用产品进行电磁兼容检测和管理的机构，配备有高精度的电磁兼容测试系统设备。还研制了很多关于电磁兼容预测、分析和设计的程序软件。不断推出用于电磁兼容对策技术的新材料、新器件、新工艺。这些完善而周密的体系可以有效地保证电器设备从设计、制造、进入市场和检测验证的全过程得到控制，最终实现全面的电磁兼容。
　　电磁兼容问题几乎在各个工作领域中普遍存在，影响面极广。因而，制定完善的科技管理法规就势在必行。世界上工业发达的国家都设有电磁兼容（ＥＭＣ）标准制定工作的专业委员会，并逐步走向国际统一标准。目前，国际上具有权威性的电磁兼容标准有：国际电工委员会的ＣＩＳＰＲ标准和ＩＥＣ标准；欧洲共同体的ＥＮ标准；德国的ＶＤＥ标准；美国的ＦＣＣ标准和军用标准ＭＩＬ－ＳＴＤ。
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