电快速瞬变脉冲群 EFT原理及解决方法.docx

EFT原理及解决方法
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瞬态脉冲骚扰及抑制方法瞬态脉冲骚扰及抑制方法2006-9-1111:51:30未知来源供稿摘要：量度继电器、继电保护及自动化装置(以下简称继电器及装置)随着电子技术的发展已实现微机化及数字化。在电力系统恶劣的电磁环境中经常受到电磁骚扰，出现电磁干扰的几率很大，严重影响量度继电器及装置的正常工作。其中影响较大的是瞬态脉冲骚扰。本文从分析瞬态脉冲骚扰产生的原因着手，总结出各种瞬态脉冲骚扰的特征，提出抑制的方法。关键词：瞬态脉冲骚扰；原因及特征；抑制方法。1引言在电力系统的电磁环境中存在着一些短暂的高能量的脉冲骚扰源，这些骚扰对继电器及装置的正常工作有非常大的影响，严重时也要损坏元器件，甚至损坏设备以至于整个系统。这些骚扰源就称为瞬态脉冲骚扰源。产生瞬态脉冲骚扰源的原因有：雷电放电、静电放电、电力系统的开关动作过程等。常见的瞬态脉冲骚扰源有电快速瞬变脉冲群骚扰、静电放电骚扰、浪涌(冲击)骚扰及1MHz(100kZHz)脉冲群骚扰等。2瞬态脉冲骚扰的产生原因2.1瞬态脉冲骚产生的机理在开关断开电感负载电路的过程中，在电感上要产生反电势。根据楞次定律：这个反电势应为。反电势要向寄生电容C反向充电，随着充电电压的升高，当达到一定数值时，在触点之间要出现击穿现象，形成导电通路。一旦出现导电通路时，电容C就要开始放电，使电压下降，当电压降到维持触点导通电压以下时，触点又将处于断开状态。上述过程就要重复发生，此过程重复到触点的间距大至电容上电压不能使触点间再击穿为止。当电容不能通过击穿触点放电时，就通过电感回路放电，直至电感中能量消耗完为止。在上述过程中，电容C每次击穿触点时都要向电源回路反向充电，因此在电源回路上形成很大的脉冲电流，由于电源回路也有阻抗存在，脉冲电流通过电源回路时，在其两端就要形成脉冲电压，而共用此电源回路的其它的电路(或继电器及装置就要受到该脉冲电压的影响。这就是瞬态脉冲骚扰形成的原因。随着触点间隙的变化，击穿触点间隙所需要的电压是变化的。当触点间隙越来越大时，击穿电压越来越高。因此电容C上的电压也要越来越高。当触点击穿所需要的电压越高时，电容充电的时间就越长，振荡波形的频率就越低。2．2主要的瞬态脉冲骚扰的产生及特点(1)电快速瞬变脉冲群骚扰电快速瞬变脉冲群骚扰是由于电路中断开感性负载时产生的。它的特点是骚扰信号不是单个脉冲，而是一连串的脉冲群。一方面由于脉冲群可以在电路的输入端产生积累效应，使骚扰电平的幅度最终可能超过电路的噪声容限。另一方面脉冲群的周期较短，每个脉冲波的间隔时间较短，当第一个脉冲波还未消失时，第二个脉冲波紧跟而来。对于电路中的输入电容来说，在未完成放电时又开始充电，因此容易达到较高的电压，这样对电路的正常工作影响甚大。电快速瞬变脉冲群骚扰源的电压的大小取决于负载电路的电感，负载断开速度和介质的耐受能力。这类骚扰电压的特征是：幅值高、频率高。当触点断开时，电感电路中的电流企图继续通过，在触点之间产生高压，并引起电弧的重燃，这样就会产生一连串的电压脉冲叠加到继电器及装置连接的电源上。电快速瞬变脉冲群骚扰电压主要是共模电压。它是通过电容耦合间接传输至其它电路，当由一个电路的电压产生的电场和第二个电路的导体交链时就会产生电容耦合。(2)浪涌(冲击)骚扰浪涌(冲击)骚扰是雷电在电缆上感应产生的骚扰，它也可能在很大功率的开关在断开过程中产生。冲击(浪涌)骚扰的特点就是能量很大，在室内，浪涌(冲击)电压可达到6kV，室外可达10kV以上。浪涌(冲击)骚扰不象电快速瞬变脉冲骚扰发生那么频繁，但每发生一次产生的危害是十分严重的，甚至会导至电路以致于继电器及装置发生损坏。(3)静电放电骚扰由于人体在某些环境条件下，要产生静电。当人体接触继电器及装置后就会对继电器及装置产生静电放电现象，静电放电虽然也属于瞬态脉冲骚扰，但它的耦合方式与其它瞬态脉冲骚扰的耦合方式不同，一般瞬态脉冲骚扰的耦合方式都为传导耦合，但静电放电骚扰除了有传导耦合外，还有辐射耦合。但从本质上应属于辐射骚扰。静电放电会导致继电器及装置严重损坏及工作失常。静电放电能量传播方式有两种，一种是通过金属体表面传播；另一种是通过激励一定的频宽的脉冲能量在空间传播。(4)1MHz(100kHz)脉冲群骚扰对电力系统量度继电器、保护及自动化装置来说，它属于一种振荡衰减波的骚扰。它的产生也是由于在其辅助电源回路中开关的开闭过程中也要出现一个短暂的放电过程，在其过程中要产生一短时尖锋的骚扰电压，并以一连串的衰减振荡波的形式出现。1MHz(100kHz)脉冲群骚扰的耦合方式是以传导骚扰为主的电磁骚扰，它主要是通过各种输入导线(导体)直接传导传输到继电器及装置上。同时也产生电感应耦合或磁