电快速瞬变_脉冲群抗扰度试验及对策

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1、江苏电机工程2012年7月JiangsuElectricalEngineering第31卷第4期27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

2、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、种类易出现问题的一个项目。EFT电压的大小取决于负与日俱增，性能也不断提高，向高频率、宽频带、高载电路的电感、负载断开速度和介质的耐受能力。集成度、高可靠性、高精度和高灵敏度方向发展。其3EFT试验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，电快速瞬变干扰发生器采用瑞士哈弗莱

3、公司生对它们的抗干扰性能提出了新的挑战，电磁干扰的产的PEFT4010装置。被试装置是由单片机问题越来越复杂，现已成为电力系统继电保护装置ATmega16构成的微机保护（插件式），能同时对三正常工作的关键技术之一。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1电磁兼容（EMC）间可整定于E2PROM中。保护动作后启动面板上的电磁兼容（EMC）的研究对象就是电磁干扰。国信号灯并作用于继电器出口，提供4付接点输出。际电工技术委员会对电磁兼容的定义是在不损害在被试装置的电源输入、交

4、流电压输入、继电器信号所含信息的条件下，信号和干扰能够共存的能的开关量输出这3个回路中分别加入最高幅值为4力。可理解为装置或系统在其预定的场所运行时，kV的EFT。每次试验过程中均出现异常现象如下：具有既不受周围电磁环境影响，也不影响周围环（1）面板上数码管出现乱码、信号灯无规律地境、又不发生性能恶化和误动作，而能按设计要求闪动；正常工作的能力。（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）4对策电快速瞬变（EFT），脉冲群持续时间为15ms，脉冲群间隔为300ms，单脉冲宽度为5

5、0ns，脉冲上插件内无抗干扰的元器件，其电源回路、电压滤升沿5ns，脉冲重复率为2.5kHz[1，2]波回路、继电器输出回路设置在PCB板上，而主芯。开关断开电感负载时产生反电势。反电势向寄片ATmega16及数码管、信号灯、按键等设置在面板生电容充电，随着充电电压的升高，开关断开处要上部，面板和底板之间采用长15cm的扁平电缆数出现击穿现象，共用此电源的其他电路或装置就要据线跳接。直流电源输入、交流电压输入、继电器的受到该脉冲电压的影响，这就是EFT形成的原因。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

6、，重复频率高，单4.1电源输入回路个脉冲的上升时间短暂、能量较小，一般不会造成220V直流电源直接连接到插件上逆变电源模设备本身的损坏，但脉冲群会对装置中半导体器件块，插件背面电源走线长达24cm。为了将EFT抑制结电容充电，当结电容上的能量积累到一定程度，在印制板外，可在电源回路的开始端绕接一长3便会引起装置的误动作。对地电容是EFT的一个主cm、外径1.5cm、内径1cm的铁氧体磁环，绕线匝数要传播途径，属共模干扰，是EMC抗扰性试验中容定为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

7、上绕线匝数不收稿日期：2012-03-11；修回日期：2012-04-2428江苏电机工程宜过多，否则会在绕线间形成寄生电容，导致高频阻对扁平电缆数据线必有很大的干扰。对元器件布置抗降低而利于干扰窜入。重新设计，将原扁平电缆数据线的接口向面板靠拢4.2交流输入回路而缩短其长度，同时将扁平电缆及面板上的单片机交流电压经过面板的凤凰端子直接进入印制板回路用金属挡板屏蔽并接地。最后将整个插件外部上的小型电压互感器，接着就是常规低通滤波，最后加装一块屏蔽金属壳并接地。修改后的验证：输入单片机ATmega16的PA口。可在电压互感

8、器（1）屏蔽金属框内扁平电缆（长度为5cm）处原边并接一个高频电容、串接一个电感线圈来抑制的空间辐射对地电压高达40.8V，波形如图3所示。EFT干扰。V4.3开关量输出回路/40.8UEFT会从继电器输出接点耦合到线圈侧，从而0180进入插件的弱电回路，导致数据出错而误动作。可t/ns在继电器的线圈侧（24V）处加