电快速瞬变_脉冲群抗扰度试验及对策

江

2012年7月

苏电机工程

第31卷第4期

JiangsuElectricalEngineering

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电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验及对策

张晓东

(国电南京自动化股份有限公司，江苏南京210003)

摘

要：文中通过对一台微机保护装置（插件式）电快速瞬变（EFT）抗扰度试验失败的介绍，经过EFT试验和其波形数

据分析，找出失败的原因。指出EFT试验中通过空间辐射的能量不容小视，即干扰施加端口采取传导抑制的方法是不能完全克服干扰影响的，对空间的辐射也要采取措施；给出EFT试验和产品设计时的一些注意事项；在解决工程EFT试验问题时具有一定意义。

关键词：微机保护；电快速瞬变/脉冲群；空间辐射；电磁兼容（EMC）中图分类号：TM77

文献标志码：B

文章编号：1009－0665（2012）04－0027－03

随着技术的发展，电力系统设备的数量、种类与日俱增，性能也不断提高，向高频率、宽频带、高集成度、高可靠性、高精度和高灵敏度方向发展。其继电保护和控制装置大多为计算机实现，并趋于小型紧凑化、智能集成化、功率降低化、功能一体化，对它们的抗干扰性能提出了新的挑战，电磁干扰的问题越来越复杂，现已成为电力系统继电保护装置正常工作的关键技术之一。

易出现问题的一个项目。EFT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。

3EFT试验

电快速瞬变干扰发生器采用瑞士哈弗莱公司生产的PEFT4010装置。被试装置是由单片机

ATmega16构成的微机保护（插件式），能同时对三

相输入电压进行采样监控，面板上的数码管循环显示当前各相电压计算值。保护的电压动作值、动作时间可整定于E2PROM中。保护动作后启动面板上的信号灯并作用于继电器出口，提供4付接点输出。

在被试装置的电源输入、交流电压输入、继电器的开关量输出这3个回路中分别加入最高幅值为4

1电磁兼容（EMC）

电磁兼容（EMC）的研究对象就是电磁干扰。国际电工技术委员会对电磁兼容的定义是在不损害信号所含信息的条件下，信号和干扰能够共存的能力。可理解为装置或系统在其预定的场所运行时，具有既不受周围电磁环境影响，也不影响周围环境、又不发生性能恶化和误动作，而能按设计要求正常工作的能力。

kV的EFT。每次试验过程中均出现异常现象如下：

（1）面板上数码管出现乱码、信号灯无规律地

闪动；

（2）继电器发出误动作的声音；（3）试验后装置的整定值发生改变。

2电快速瞬变（EFT）

电快速瞬变（EFT），脉冲群持续时间为15ms，脉冲群间隔为300ms，单脉冲宽度为50ns，脉冲上升沿5ns，脉冲重复率为2.5kHz［1，2］。

开关断开电感负载时产生反电势。反电势向寄生电容充电，随着充电电压的升高，开关断开处要出现击穿现象，共用此电源的其他电路或装置就要受到该脉冲电压的影响，这就是EFT形成的原因。

4对策

插件内无抗干扰的元器件，其电源回路、电压滤波回路、继电器输出回路设置在PCB板上，而主芯片ATmega16及数码管、信号灯、按键等设置在面板上部，面板和底板之间采用长15cm的扁平电缆数据线跳接。直流电源输入、交流电压输入、继电器的输出设置在面板下方的凤凰端子上。

EFT的特点是脉冲成群出现，重复频率高，单

个脉冲的上升时间短暂、能量较小，一般不会造成设备本身的损坏，但脉冲群会对装置中半导体器件结电容充电，当结电容上的能量积累到一定程度，便会引起装置的误动作。对地电容是EFT的一个主要传播途径，属共模干扰，是EMC抗扰性试验中容

收稿日期：2012-03-11；修回日期：2012-04-24

4.1电源输入回路

220V直流电源直接连接到插件上逆变电源模块，插件背面电源走线长达24cm。为了将EFT抑制在印制板外，可在电源回路的开始端绕接一长3cm、外径1.5cm、内径1cm的铁氧体磁环，绕线匝数定为3匝。磁环内外径差越大、轴向越长、磁环内径

越抱紧导线，其高频阻抗就越大。磁环上绕线匝数不