7.3+公共阻抗耦合
公共阻抗耦合
干扰的耦合方式干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道对电控系统发生电磁干扰作用的。
干扰的耦合方式无非是通过导线、空间、公共线等作用在电控系统上。
分析下来主要有以下几种。
直接耦合：这是干扰侵入最直接的方式，也是系统中存在最普遍的一种方式。
如干扰信号通过导线直接侵入系统而造成对系统的干扰。
对这种耦合方式，可采用滤波去耦的方法有效地抑制电磁干扰信号的传入。
公共阻抗耦合：这也是常见的一种耦合方式。
常发生在两个电路的电流有共同通路的情况。
公共阻抗耦合有公共地和电源阻抗两种。
防止这种耦合应使耦合阻抗趋近于零、使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。
电容耦合：又称电场耦合或静电耦合，是由于分布电容的存在而产生的一种耦合方式。
电磁感应耦合：又称磁场耦合。
是由于内部或外部空间电磁场感应的一种耦合方式，防止这种耦合的常用方法是对容易受干扰的器件或电路加以屏蔽。
辐射耦合：电磁场的辐射也会造成干扰耦合，是一种无规则的干扰。
这种干扰很容易通过电源线传到系统中去。
另当信号传输线较长时，它们能辐射干扰波和接收干扰波，称为大线效应。
漏电耦合：所谓漏电耦合就是电阻性耦合。
这种干扰常在绝缘降低时发生。
公共阻抗耦合是由于骚扰源与敏感部位共用一个线路阻抗而产生的。
公共阻抗包括：（1）骚扰源和敏感部位共用的导体；（2）由两个电流回路之间的互感耦合；（3）由于两个电压节点之间的电容耦合产生的。
理论上，每个节点和每个回路通过空间都能耦合到另一节点和回路。
实际上的耦合程度随距离增大急剧下降。
(1) 导体连接当骚扰源与敏感部位共用一个地时，则由于骚扰源的输出电流流过公共地阻抗，在敏感部位的输人端产生电压。
公共阻抗仅仅是由一段导线或印制板走线产生的。
因为导线的阻抗呈感性，因此输出中的高频或高di／dt分量将更容易耦合。
当输出和输入在同一系统时，公共阻抗构成乱真反馈通路，这可能导致振荡。
(2) 磁场感应导体中流动的交流电流会产生磁场，这个磁场将与临近的导体耦合，在其上感应出电压。
电磁兼容基本知识介绍电磁耦合机理
1、传导耦合导线经过有干扰的环境，即拾取干扰信号并经导线传导到电路而造成对电路的干扰，称为传导耦合，或者叫直接耦合。
在音频和低频的时候由于电源线、接地导体、电缆的屏蔽层呈现低阻抗，故电流注入这些导体时容易传播，当噪声传导到其他敏感电路的时候，就能产生干扰作用。
在高频的时候：导体的电感和电容将不容忽视，感抗随着频率的增加而增加，容抗随着频率的增加而减小。
jwL,1/jwC解决方法:防止导线的感应噪声，即采用适当的屏蔽和将导线分离，或者在骚扰进入明暗电路之前，用滤波的方法将其从导线中除去；2、共阻抗耦合当两个电路的电流经过一个公共阻抗时，一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路。
3、感应耦合a）电感应容性耦合干扰电路的端口电压会导致干扰回路中的电荷分布，这些电荷产生电场的一部分会被敏感电路拾取，当电场随时间变化，敏感回路中的时变感应电荷就会在回路中形成感应电流，这种叫做电感应容性耦合。
解决方法：减小敏感电路的电阻值，改变导线本身的方向性屏蔽或者分隔来实现。
b）磁感应耦合干扰回路中的电流产生的磁通密度的一部分会被其他回路拾取，当磁通密度随时间变化时就会在敏感回路中出现感应电压，这种回路之间的耦合叫做磁感应耦合。
主要形式：线圈和变压器耦合、平行双线间的耦合等。
铁心损耗常常使得变压器的作用类似于抑制高频干扰的低通滤波器。
平行线间的耦合是磁感应耦合的主要形式要想减少干扰，必须尽量减少两导线之间的互感。
4、辐射耦合辐射源向自由空间传播电磁波，感应电路的两根导线就像天线一样，接受电磁波，形成干扰耦合。
干扰源距离敏感电路比较近的时候，如果辐射源有低电压大电流，则磁场起主要作用；如果干扰源有高电压小电流，则电场起主要作用。
对于辐射形成的干扰，主要采用屏蔽技术来抑制干扰。
变电站保护二次电缆屏蔽层接地方式分析
变电站保护二次电缆屏蔽层接地方式分析作者：李国强等来源：《电子技术与软件工程》2015年第13期对变电站的电磁兼容水平进行有效提高的措施中二次电缆屏蔽层有着非常重要的地位。
文章中对干扰源、干扰的具体途径、屏蔽层具有的作用以及过电压进行了充分考虑，进而来分析变电站中二次电缆屏蔽层的具体接地方式。
【关键词】变电站二次电缆屏蔽层接地方式干扰源一般情况下，变电站会运用带有屏蔽层的二次电缆向测控装置中引入相关的保护信号，然而，现场中的电磁干扰会利用耦合方式变异电缆中的各种信号来源，会导致控制以及测量数据产生一定误差。
如果电磁干扰特别严重，那么会导致二次保护装置的误动或损坏。
目前，在变电站中有着非常严重的电磁干扰，所以，应该对二次电缆进行有效的抗干扰保护接地。
为了能够有效的提高二次电缆的抗干扰能力，应该对二次电缆屏蔽层的实际作用进行充分的了解并应熟练掌握屏蔽层接地的具体方式。
如果屏蔽层接地的实际方法存在着错误，那么会导致屏蔽效果不能达到最佳。
目前，对于二次电缆需要进行一点接地还是2点接地在国内依然存在着非常大的争议。
1 对变电站的干扰源与耦合方式进行分析1.1 变电站的干扰源变电站本身就属于一个非常强大的电磁方面的干扰源，无论怎样的情况都会产生出干扰。
一般干扰源能够分为：雷电，短路电流，局部放电，一次设备，一次系统当中的开关操作等等。
变电站有着非常强大的电磁干扰，同时还有着非常宽的频谱的范围，这在很大程度上会妨碍防护干扰。
1.2 变电站干扰传播的具体途径电磁干扰的具体途径大体分成电磁场辐射、磁场的耦合以及电场的耦合。
一般电磁干扰的存在方式基本都是电磁场。
在现场当中对于完全的磁场与电场根本不存在。
然而，在一定的范围内高电压能够对电场的产生进行作用，而电流的一定作用还会产生一定的磁场。
下面对干扰的具体途径进行分析。
1.2.1 电磁辐射的干扰在变电站当中，辐射干扰主要是指由于强电系统会产生相关的干扰能量，该能量以电磁波的形式向弱电系统当中进行一定的传播进而导致干扰。
第七章检测系统抗干扰技术-PPT
7.2 干扰的引入
7.2.1 串模干扰
串模干扰的等效电路如图6.1所示。其中，Us
为输入信号，Un为干扰信号。抗串模干扰能力用
串模抑制比来表示：
SMR 20 lg U cm Un
(6.3)
检测
式中：Ucm为串模
干扰源的电压峰值；
系统
Un Us
Un为串模干扰 图6.1 串模干扰等效电路
引起的误差电压。
10
7.1 干扰的分类
电源干扰 对于电子、电气设备来说，电源干扰是较为
普遍的问题。在计算机检测系统的实际应用中， 大多数是采用是由工业用电网络供电。工业系 统中的某些大设备的启动、停机等，都可能引 起电源的过压、欠压、浪涌、下陷及尖峰等， 这些也是要加以重视的干扰因素。同时，这些 电压噪声均通过电源的内阻，耦合到系统内部 的电路，从而对系统造成极大的危害。
7.3.2 接地的类型 检测系统的接地主要有二种类型：
保护接地： 保护接地是为了避免因设备的绝缘损坏或性
能下降时，系统操作人员遭受触电危险和保证系 统安全而采取的安全措施。 工作接地：
工作接地是为了保证系统稳定可靠地运行， 防止地环路引起干扰而采取的防干扰措施。
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7.3 干扰的抑制方法
一点接地和多点接地
一般来说，系统内印制电路板接地的基本原则
是高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。
因为在低频电路中，布线和元件间的电感并不是大
问题，而公共阻抗耦合干扰的影响较大，因此，常
以一点为接地点。高频电路中各地线电路形成的环
路会产生电感耦合，增加了地线阻抗，同时各地线
之间也会产生电感耦合。在高频、甚高频时，尤其
双输入线中感应产生的干扰电动势E1及E2也 具有相似的性质。即当E1＝E2时，产生共模 干扰；当E1≠E2时，既产生共模干扰又产生差 模干扰电动势En＝E1－E2。
电路噪声讲解--噪声第一章
电路噪声讲解—噪声第一章一、电磁噪声干扰定义外部电磁波造成的干扰称为电磁噪声干扰，而造成干扰的电磁波称为电磁噪声（噪声）。
如果一台电子设备视为噪声源，则噪声的产生称为发射（噪声发射）。
相应地，如果一台电子设备视为噪声受体，则噪声容忍度称为抗扰度（噪声容忍度）。
噪声规定指定了电子设备的发射和抗扰度。
（抗扰度也称为EMS: 电磁敏感度）二、电磁噪声分类根据电磁噪声的来源，可分为自然噪声和人为噪声。
随着电子设备进一步的高密集化、高性能化及小型化，噪声干扰问题会更加严重。
EMC=EMI+EMS内EMC。
四、噪声抑制讲解1.噪声传导：噪声传导有空间传导和导体传导1)空间传导噪声处理：增加屏蔽屏蔽指用金属板或其他保护装置封闭目标物体，把周围的电磁场排除在外。
尽管屏蔽的效果通常取决于所用材料的传导性、导磁率和厚度，但用铝箔等极薄的金属板会令常规电子设备的噪声抑制更有效果。
电子设备的噪声抑制效果会因形成外壳的连接方法（间隙、接触阻抗等）而异，而与材料规格无关。
在散热所用的屏蔽罩上制作开口时，限制每个开口的超大尺寸比限制开口的总面积更加重要。
如果存在细长的开口或狭缝，这个部分可以起到狭缝天线的作用（特别是图中的长度l超过了波长1/2时的高频范围），且无线电波可以进出屏蔽罩。
为了避免这样，应保持每个开口较小。
由此看来，带许多小孔的板材（例如冲孔的金属和延展的金属）是很好的材料，既有利于通风，又有利于屏蔽。
2)导体传导噪声处理：增加滤波电路因为噪声往往分布在相对较高的频率范围内，所以电子设备的噪声抑制通常使用低通滤波器来消除高频成分。
可以把电感器（线圈）、电阻和电容等通用元件用作低通滤波器。
但是为了完全隔离噪声，可以使用EMI静噪滤波器等专用的元件。
除了这些利用噪声不均匀频率分布的滤波器以外，还有些滤波器是利用压差（变阻器等）或利用传导模式差异（共模扼流线圈等）。
除了这些滤波器，变压器、光缆或光隔离器均可用作一种滤波器。
电磁兼容题库
电磁兼容题库⼀、填空题（每空0.5分，共20分）1．构成电磁⼲扰的三要素是【⼲扰源】、【传输通道】和【接收器】；如果按照传输途径划分，电磁⼲扰可分为【传导⼲扰】和【辐射⼲扰】。
2．电磁兼容裕量是指【抗扰度限值】和【发射限值】之间的差值。
3．抑制电磁⼲扰的三⼤技术措施是【滤波】、【屏蔽】和【接地】。
4．常见的机电类产品的电磁兼容标志有中国的【CCC】标志、欧洲的【CE】标志和美国的【FCC】标志。
5． IEC/TC77主要负责指定频率低于【9kHz】和【开关操作】等引起的⾼频瞬间发射的抗扰性标准。
6．电容性⼲扰的⼲扰量是【变化的电场】；电感性⼲扰在⼲扰源和接受体之间存在【交连的磁通】；电路性⼲扰是经【公共阻抗】耦合产⽣的。
7．辐射⼲扰源可归纳为【电偶极⼦】辐射和【磁偶极⼦】辐射。
如果根据场区远近划分，【近区场】主要是⼲扰源的感应场，⽽【远区场】呈现出辐射场特性。
8．随着频率的【增加】，孔隙的泄漏越来越严重。
因此，⾦属⽹对【微波或超⾼频】频段不具备屏蔽效能。
9．电磁⼲扰耦合通道⾮线性作⽤模式有互调制、【交叉调制】和【直接混频】10．静电屏蔽必须具备完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】。
11．电磁屏蔽的材料特性主要由它的【电导率】和【磁导率】所决定。
12．滤波器按⼯作原理分为【反射式滤波器】和【吸收式滤波器】，其中⼀种是由有耗元件如【铁氧体】材料所组成的。
13．设U1和U2分别是接⼊滤波器前后信号源在同⼀负载阻抗上建⽴的电压，则插⼊损耗可定义为【20lg(U2/U1)】分贝。
14．多级电路的接地点应选择在【低电平级】电路的输⼊端。
15．电⼦设备的信号接地⽅式有【单点接地】、【多点接地】、【混合接地】和【悬浮接地】。
其中，若设备⼯作频率⾼于10MHz，应采⽤【多点接地】⽅式。
⼆、简答题（每题5分，共20分）1．电磁兼容的基本概念？答：电磁兼容⼀般指电⽓及电⼦设备在共同的电磁环境中能够执⾏各⾃功能的共存状态，即要求在同⼀电磁环境中的上述各种设备都能正常⼯作，且不对该环境中任何其它设备构成不能承担的电磁骚扰的能⼒。
第7章 电磁骚扰的传输途径
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R2
频率较低时，X C 2G R2 ，则 Z 2 R2 ,同时 X C12 因此（7.6）式可简化为
U 2 jC12 R2U1
R2 ，
课本（7.7）式
频率较高时， X C 2G 可写成
R2
，则 Z 2 X C 2G ,（7.6）式
• 当线路上有高频电流i时，i在L上产生明显的骚扰 电压jωiL，此时电路两端的实际电压 U AB U jiL。 骚扰电压jωiL通过共电源阻抗Z耦合至电路I和电路 II。 抑制方法： 通常采用在设备和器件的供电处加滤波器的方法来抑 制电源线上的高频噪声，或是通过在电源线与地之间 加去耦电容的方法来给高频噪声提供一个泄放通道， 17 从而实现消除共电源阻抗干扰的目的。
课本（7.8）式
C 12 U2 U1 C 12 C 2 G
（7.7）、（7.8）式说明，抑制电容性耦合的有效 途径为：尽可能减少源和敏感设备间的耦合电容C12。
如何减小耦合电容？
1. 2. 导线尽量短、间隔尽量大、避免平行走线 采用电屏蔽
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7.3.3 感性耦合
通过交变电流的导体在其周围会产生交变磁场， 进而在周围的闭合电路产生感应电势。感应电压的 幅值与回路面积成正比。感应电压为：
电路I
RS 1
L1
U M MdI1 / dt
I1
R1
I2 M
S1
M 电路II L2
Rs1 Us
R2
L1 RL1
L2
UM RL2
Rs2
RS 2
S2
式中，M为互感系数，取决于骚扰源和敏感电路的环路面 积、方向、距离以及两者之间有无磁屏蔽。
工业电气控制工程中的抗干扰措施
电气控制中的抗干扰措施周曰初摘要：文中列举了工业控制工程中的一些常用的抗干扰技术的应用，并作了简单的理论分析。
以便理解这些抗干扰措施，以提高安装过程中的施工质量。
关键词：串模干扰共模干扰屏蔽接地等电位连接我公司各生产线设备用电负荷较大，生产线长，电气设备相对集中，自动化程度高，PLC及其网络应用广泛，这就要求控制系统有较高的稳定性。
但生产线的电机大多采用闭环控制，现场有大量的信号采集，这又将我们电气控制系统置于一个相当恶劣的环境中，因此抗干扰技术就显得尤为重量。
笔者认为有必要将我们工程控制中采用的一些抗干扰措施罗列出来，并适当的加以理论分析。
这将有助于我们更好的理解这些措施并努力提高安装质量，从而为设备的顺利调试和稳定运行打下坚实的基础。
因此我将只对我们安装工程中的一些抗干扰措施作详细介绍，对设备本身所采用的抗干扰技术不作深入讨论。
我们对有用信号以外的所有电子信号总称为噪声，当噪声累积到一定程度，就会对控制系统形成干扰。
干扰的后果：影响系统的测控精度；降低系统的可靠性；甚至导致系统的运行混乱，造成生产事故。
干扰的来源及传播途径：外部干扰：✧电气设备的干扰，如整流装置，逆变器等产生高次谐波，对电源形成的污染。
对电子设备、整流、逆变系统的控制回路及PLC会造成干扰。
因此我们的传动柜采用的是整流变压器供电，但它们的控制回路的电源来自于由另一变压器供电的MCC控制柜。
这就对电源进行了隔离。
当然设备本身还采用了滤波、光电隔离等一些技术措施，就不一一讨论。
✧具有瞬变过程的设备，荧光灯、开关、电流断路器、过载继电器、指示灯等；✧电源的工频干扰也可视为外部干扰。
内部干扰：✧由分布电容、分布电感引起的耦合感应，电磁场辐射感应；长线传输造成的波反射；✧多点接地造成的电位差引入的干扰；装置及设备中各种寄生振荡引入的干扰以及热噪声、闪变噪声、尖峰噪声等引入的干扰；✧元器件本身产生的噪声。
干扰传播的途径主要有三种：静电耦合（电容性耦合），磁场耦合，公共阻抗耦合。
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当两个或多个电路共用地线时，将产生共地线阻 抗耦合。一个电路的电流通过公共地线阻抗在另 一个电路上出现干扰电压。
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为地线阻抗
共地线ห้องสมุดไป่ตู้抗耦合
谢谢
第7章 电磁骚扰耦合
7.3 公共阻抗耦合
传导耦合是指骚扰源的电磁能量以电压或电 流的形式通过金属导线耦合至敏感设备。该 金属导线可以是电源线、地线或信号线。
公共阻抗耦合
公共阻抗耦合是由于骚扰源与受害者共用一个电 路阻抗而产生的。共用电源线时称为共电源阻抗 耦合，共用地线时称为共地阻抗耦合。
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