摘要：伴随着电子科学技术的快速发展，我们对电子电力设备的研究不断进步，同时对其性能也提出了更高的要求。其中，电磁干扰问题可以说是电力电子设备改革发展道路上的一大阻碍，因此本文通过对电磁干扰的概念、产生及造成的后果等问题的讨论分析，针对性的提出了电力电子设备对电磁干扰的防范和处理措施，同时希望尽可能的提升电力电子设备的性能，进一步促进该行业的繁荣蓬勃发展。
关键词：电子电力设备；电磁干扰；问题分析；防范措施
400年前，天空中的闪电引发了人们的好奇，自此人们开始对电进行探索研究，直到今天，电已经成为我们生活不可或缺的一部分，甚至不断推动着时代的发展变革，与此同时，更好更优的使用电力资源也成为我们锲而不舍为之奋斗的目标。迄今为止，我们已经不断地优化电子电力设备，在一定程度上可以说是充分地合理地利用电力资源，但仍然有些阻碍电力电子设备最优化的问题有待解决，尤其是电磁干扰问题。
一、电磁干扰问题分析
（一）电磁干扰的概念及产生
电磁干扰（ElectromagneticInterference，EMI）是指使得电力电子设备或系统性能降低甚至失效，或者会对任何物质产生损害的电磁现象。可以说，几乎每一种电子设备或多或少的都会产生不同程度的电磁干扰信号，早在发现电磁效应的同时科学家就对电磁干扰这一现象进行了研究探讨。
电磁干扰现象的产生必须同时具有电磁干扰源、传播途径和通道、被干扰对象这三个基本的条件。干扰源分为人为干扰源和自然干扰源，前者主要是一些必须通过传递电磁波完成工作的电力电子设备如雷达、广播之类或者是在工作过程中无意识会发射电磁信号的电子设备例如家用电器等；而后者主要是指来自静电、雷电天气等自然环境因素的干扰。这些干扰源产生的电磁信号一方面以电磁波的形式通过介质，将能量按照电磁场规律向周围发射，被干扰对象——电力电子设备往往又对这种电磁信号十分敏感，很容易接受到信号，进而影响到自身的正常工作；另一方面这些干扰信号通过干扰源与被干扰设备之间导电介质传递到另一个电网络从而产生干扰现象。在实际工作中，不单单有这两种主要的电磁干扰方式，还包括多种途径的耦合，也因此带来反复的交叉干扰，使得电磁干扰现象防不胜防。
（二）电磁干扰的形式
依据干扰来源的不同我们将电磁干扰现象分为内部干扰和外部干扰。
1、内部干扰
内部干扰主要是指在一个设备或系统内某些部件对其产生的电磁干扰，包括电线、传输导线之间的相互阻抗作用产生的信号干扰，内部某些元件因长时间的工作而不断发热最终干扰其稳定性，大功率或高电压产生的磁场或者电场之间耦合影响其他部分等。通常情况下，在设计整个电力电子设备或系统时，我们就会尽可能减小这些干扰带来的影响，但不可避免，随着使用年限的增加，这些电磁干扰现象越来越严重，往往是造成设备损坏的重要因素之一。
2、外部干扰
顾名思义，外部干扰即外部环境中的因素对电力电子设备产生的电磁干扰，主要有外部高电压大功率设备在空间中会产生较强磁场导致互相感应产生干扰，自然环境现象产生的电磁波，电源变压器产生干扰信号等。对于这类电磁干扰现象，我们自然希望可以尽可能地避免它们的出现，出于成本和操作可行性的考虑，我们通常是提高电力电子设备自身的屏蔽能力。
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二、电子电力设备电磁干扰防范措施
我们称电力电子设备在电磁环境下不对其他设备产生不能接受的电磁干扰的能力为电磁兼容性，电磁兼容性的好换直接影响到电网是否能够安全稳定的运行和电力系统电量计算功能正常的使用。通过上面对电力电子设备电磁干扰情况的分析,我们针对性的提出了一下几点防范措施。
（一）屏蔽法
屏蔽外部干扰是防范电磁干扰现象的重要措施之一，通常包括使用屏蔽电缆和抑制磁环。屏蔽电缆不单单指的是对高压高功率的传输介质包裹屏蔽电缆层从而防止电磁干扰能量向外界扩散或形成较强磁场，还包括对不同的信号线独立走线，设置各自的屏蔽层以减少线间的耦合，比如低压的数字信号线最好使用双屏蔽的双绞线，模拟信号的传输电缆应该分别屏蔽和走线应使用短单屏蔽的双绞线，且必须可靠接地。
抑制磁环可以看作是一种电磁屏蔽装置，它主要利用了金属的导磁性。根据电磁干扰信号的频率特点选择不同的金属材料制成磁环，在抑制高频干扰时，应选用电阻率较低的金属材料如镍锌铁氧体，材料中产生的涡流可以很好的抵消外来电磁能量，起到屏蔽作用；而抑制低频干扰时，应选用导磁率较高的金属材料如锰锌铁氧体，将磁力线限制在屏蔽体以内防止其扩散。电磁屏蔽装置作用的关键是要保证整个屏蔽体是连续完整的导电体，因此磁环内径要紧包电缆，同时应尽量安装在靠近干扰源的位置，避免漏磁。
（二）电磁干扰滤波器
滤波器的作用主要就是防止噪声的传导，包括从内部向外界泄露和从外部进入到设备内部两种途径。滤波器是基于电磁干扰信号与正常信号之间的频率差异工作的，较低的正常信号可以顺利通过滤波器的感应机构，而较高的干扰信号则被截止分流，使得有害的高频噪声不能通过滤波器，截断它的传输路径，从而免受电磁干扰的影响。
（三）通过接地技术消除电磁干扰
接地是防止干扰、抑制噪声的重要措施，保证所有电子设备接地不仅仅可以有效消除电子干扰还可以保证电路系统工作的稳定性和安全性，尤其是避免人员操作过程发生触电事故。同时，机壳接地的方式能够释放大量因为静电感应累积在机壳上的电荷，而对于设备的屏蔽装置，若是选择了合适的接地也能够获得良好的屏蔽效果。
三、结语
当今电子产品的种类和数量越来越多，与我们的生活密不可分，因此保证电子设备的抗电磁干扰能力是一项艰难而又必须的任务。抑制电磁干扰首先搞懂原理，找到干扰路径，结合整个系统的要求，从每个环节入手，采取综合性的治理方法，制定出正确、完善的抗干扰措施，从而在最终达到良好的抑制和消除干扰的效果。
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论文作者:王嘉,鞠昆,杨欣霖,王英博,张紫恒
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：干扰论文; 电磁干扰论文; 电子设备论文; 屏蔽论文; 电力论文; 信号论文; 电磁论文; 《电力设备》2018年第26期论文;