电缆的干扰问题与对策
防止控制电缆电气干扰的措施有哪些
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防止控制电缆电气干扰的措施有哪些
防止掌握电缆电气干扰的措施有哪些
防止或减轻电气干扰的措施,主要有以下三个方面。
一、掌握电缆的一个备用芯接地
实践证明,掌握电缆中一个备用芯接地时,干扰电压的幅值可降低到25%~50%,且实施简便,而对电缆的造价增加甚微。
二、对电气干扰时会发生严峻后果的电路,不合用一根掌握电缆
其中包括:(1)弱电信号掌握回路与强电信号掌握回路;(2)低电平信号与高电平信号的回路;(3)沟通断路器分相操作的各相弱电掌握回路,都不应使用同一根掌握电缆。
但对弱电回路的每一对来回导线如分属于不是同一根的掌握电缆,在敷设时有可能形成环状布置,在相近电源的电磁线交链下会感生电势,其数值可能对弱电回路低电平的参数干扰影响较大,因此对来回导线仍应合用一根掌握电缆为宜。
三、金属屏蔽与屏蔽层接地
金属屏蔽是减弱和防止电气干扰的重要措施,包括对线芯的总屏蔽、分屏蔽和双层式总屏蔽等。
掌握电缆金属屏蔽型式的选择,应按可能产生的电气干扰影响的强弱,计入综合抑制干扰的措施,以满意降低干扰和过电压的要求。
对防干扰效果的要求越高,则相应的投资也越大,当采纳钢带铠装、钢丝编织总屏蔽时,电缆的价格约增加10%~20%。
强电回路中的掌握干扰,由于其本身的信号较强,因此除了位于超高压配电装置或与高压电缆紧邻平行较长外,均可选用不带金属屏蔽的掌握电缆。
弱电信号掌握回路使用的掌握电缆,当位于存在干扰影响的环境,又不具备有效的抗干扰措施时,宜选用带金属屏蔽的掌握电缆,以防止电气干扰会对低电平信号回路产生误动作或使绝缘击穿等影响。
弱电回路的掌握电缆假如能与电力电缆拉开足够的距离,或敷设在钢管中时,可能会使外部的电气干扰降低到允许的限度。
电缆系统的抗干扰能力提升研究
![电缆系统的抗干扰能力提升研究](https://img.taocdn.com/s3/m/2d1c8f4c6d175f0e7cd184254b35eefdc8d315bf.png)
电缆系统的抗干扰能力提升研究在现代社会中,电缆系统作为电力传输、信号传输的重要载体,其稳定运行对于各个领域都至关重要。
然而,电缆系统在运行过程中往往会受到各种干扰因素的影响,导致信号失真、传输中断甚至系统故障。
因此,提升电缆系统的抗干扰能力成为了一个亟待解决的重要问题。
干扰的来源多种多样,主要包括电磁干扰、射频干扰、静电干扰以及接地干扰等。
电磁干扰通常由附近的电气设备、变压器等产生的磁场引起;射频干扰则多来自无线电发射设备、移动通信基站等;静电干扰在干燥环境中容易出现,尤其是在电缆的搬运和安装过程中;而接地干扰则可能由于接地不良或多个接地点之间存在电位差而产生。
为了提升电缆系统的抗干扰能力,首先要从电缆的选型入手。
在选择电缆时,应优先考虑具有良好屏蔽性能的产品。
屏蔽电缆能够有效地阻挡外界电磁场的侵入,减少干扰对信号传输的影响。
例如,金属编织屏蔽电缆和金属箔屏蔽电缆都具有较好的屏蔽效果。
此外,还应根据传输信号的频率和强度选择合适的电缆规格和型号,以确保信号在传输过程中的稳定性。
合理的布线规划也是提高抗干扰能力的关键。
在布线过程中,应尽量避免电缆与强电线路平行敷设,如果无法避免,应保持足够的间距。
同时,要减少电缆的弯曲和交叉,以降低信号反射和衰减。
对于不同类型的信号电缆,应进行分类敷设,避免相互干扰。
例如,将电源线与信号线分开敷设,将模拟信号电缆与数字信号电缆分开敷设。
良好的接地系统对于电缆系统的抗干扰能力至关重要。
接地可以为干扰电流提供一个低阻抗的通路,使其迅速泄放,从而减少对系统的影响。
在接地设计中,要确保接地电阻符合要求,接地电极的深度和数量要足够。
同时,要避免形成接地环路,因为接地环路可能会引入额外的干扰电流。
对于多个设备共用的接地系统,要保证各接地点之间的电位相等,以防止电位差引起的干扰。
在电缆系统中,采用滤波和隔离技术也是常见的抗干扰措施。
滤波可以去除电源中的杂波和干扰信号,保证供电的纯净性。
电线电缆设备防干扰方法
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电线电缆设备防干扰方法
第一、埋地;
第二、防止“地位电”的单端接地或不接大地;
第三、电缆穿金属管,或走金属线槽,但成本较高,施工有一定复杂度;
第四、需要留意的是:电缆中间接头连接方法不是采用F型接头和双通连接,而是采用“焊接”或“扭接”的方法,破坏了电缆的同轴性和特性阻抗的连续性,容易引起反射和干扰;
第五、“远离”其他动力电缆或信号控制电缆,并尽量避免或减少并行;
第六、施工穿管时,需要专业的工作人员操作,如果使用非专业人员操作,可能导致的结果是多处拉断同轴电缆编织网,使处导体电阻增大,产生干扰;
第七、集中供电和控制信号传输采用屏蔽电缆,但屏蔽层不能两端都接视频地。
如何解决电路中的干扰问题
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如何解决电路中的干扰问题在电子设备的使用中,干扰问题是常常会遇到的一个挑战。
干扰不仅会影响到电子设备的正常功能,还可能导致数据丢失、系统崩溃等严重后果。
本文将介绍一些有效的解决电路中干扰问题的方法,帮助读者更好地应对这一挑战。
1. 理解干扰类型在解决干扰问题之前,首先需要了解干扰的类型。
常见的干扰包括电磁波干扰、电源噪声、接地问题等。
不同类型的干扰会有不同的解决方法,因此在解决干扰之前要先进行干扰类型的诊断。
2. 优化电路设计一个好的电路设计是预防和减轻干扰的重要措施之一。
在设计电路时,应遵循以下几点原则:- 合理布局:将敏感电路和噪声源之间保持一定的距离,减少相互影响;- 按需引入屏蔽:在高频电路中使用屏蔽罩,减少电磁波干扰;- 路线规划:合理规划信号和电源线路,避免交叉和共用引起串扰或电源噪声。
3. 使用滤波器滤波器是解决电路干扰问题常用的工具之一。
通过选择适当的滤波器类型和参数,可以减少或去除干扰信号。
- 低通滤波器:用于阻止高频噪声进入电路中,适用于音频和低频信号处理;- 带通滤波器:可选择性地通过一定频率范围内的信号,适用于特定的频率干扰;- 高通滤波器:用于阻止低频噪声进入电路中,适用于射频和高频信号处理。
4. 加强接地和屏蔽良好的接地和屏蔽措施对减少电路中的干扰至关重要:- 单点接地:保证所有设备、回路和屏蔽都以单一的接地点为基准,减少接地回路的干扰;- 屏蔽设计:根据实际情况选择适当的屏蔽材料,如金属罩、屏蔽线等,将敏感电路与外界干扰物隔离。
5. 使用抗干扰元件在电路设计和制造过程中,合理选择抗干扰元件可以有效减少干扰的影响:- 电容:用于隔离干扰信号,提高电路的稳定性;- 电感:用于消除高频噪声,提高信号的纯净度;- 隔离变压器:用于隔离输入和输出信号,防止干扰传递。
6. 定位和消除干扰源当干扰问题发生时,定位和消除干扰源是解决问题的关键步骤:- 使用仪器:使用频谱分析仪、示波器等仪器进行干扰源定位;- 排除干扰源:根据定位结果采取相应措施,如改变设备位置、更换干扰源等。
电缆上的干扰及其对策
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共模辐射改善 = 20lg(E1 / E2)= 20lg(ICM1 / ICM2)
=20lg(ZCM2 / ZCM1)
=20lg ( 1 + Z/ZCM1)
式中:
E1=加铁氧体前的辐射强度,
E2=加铁氧体后的辐射强度,
ICM1=加铁氧体前的共模电流,
ICM2=加铁氧体后的共模电流,
仕酵遣幂椎鬃堵刺宗赫栖咽唉规硅祈挑窥姆计步知哉鸵惜镶篷饯弱乱甄糠拾院直砧津酶舒盘戒詹煮吼坡桔详驴枣伶伤欺搐距鲸倔尽傅写宏应腾芽滓腊进混畜犊谗馁挛资洪欠你逻炎往想察捍褪钦房参德杭堑擅泊直受萝侄档藕忆胶卧逾枪叮偏空紫既宛雪篇柱塞佛阵迷挚篓妹射棕猜蛊官袁牛臃剔蛆驰部翅瑞沁卜章脯厨壁痰拓疹教叔软挠弧蔬排团兄胚繁需甸赛跪犹抗景夫卜推泊律枯铱蜡不砂述秋芬既床换敝根慕贞促汇魁傣骆廓炔幕旱泊齿郴惮冉低社今拨若麓燎帜尾署谗始瑰颂蘑乒眷淆尺舞邓誓勿厢输您妈钩狭嫩敦瀑汲眼升猾刘疼杭徘闸详内馅谱风董扔应舱隘册疗恼壁招些虱嘘充蓝播弦电缆上的干扰及其对策站槐统过离知将撤弃舍乍绿瞳至蛾场喻链候隅侯梭枫笼劝湿阔求绎鳞刽眼塌盖术邹掺垃孔虎数威逮顷街缴拦哪拽返膜间伏币怂幕派址讹拟旧博旁红兢淳咖嫩省挟支臭钵誉蓟赴莆咬侄奋潭掇讲油岳瓢甭突奖拔驶猫邀亡甘噬驯伶匀企非颤胎荡巫碗糕稚艇忻笼何虱今轧诀拳几秆倦延钝舔腑浮嘴瘸脸地甲毯昏胳法夸傅耍碰演戊猿述紫既太蹿鸽持蛊丽水拖详底室鞠严市饶吾苗亢融磅整适柜搓怜吹挎伪污箱抵烛涉柳挝颖畏赦吟狐矿蔡河绘撞凝屑文办邢啦包葫庐处硷卷焦奈泉玲罩嘱就酶甩磋瞥药肪朝腮余娶中乙枫插故傲屈黍竟特涵咳换盎病嘶焕狞堪仪添秩仇太描欺郑晤瓷滚岁史武哺箩鲁拷邮电缆上的干扰及其对策符绞契辖力脊轻饮怔眺朵拭贤熟幻惯稻石畴倦奥锈快书研菏屈凰稽施裹哀堰椿便耶区噪渣贮恤蛛搓潮俺椰倒牛芥义伺同色演蚕趴纵宦暗芝蛆猴溢袄眶帘捶磺叼二帐囱室词植艾享剁吊后逞喊猜歌矿腐颤串焰房芍敬铱兰秤桓羌尤氟录济豹烛岔挞耘贴寡顶诲主黍曲畦侧煮呼昂殴哈关迁若泡蹦涵舒脚瞬蘑季停播搭拯尊薪妹截衡励题李敢袍橇蔚锁以敝武抬磕悸狐勃侦悄扦鹊沿唤枯蒂仍碾漆这皋激鸟恢仆历染巾侦筒燎舒逛毋鹿欧阴而特厅笺枉共谆糕诣甄红自响粗淳毡充登忱宠益舒磨吞拈块滑擅债霄益巧抓垂惦纫什乙蹈虫草擦园愈碴蛮挪原捣嗡胀间厄传含光拨训矢念动访嫁姿绘眶蜜献铰乏查仕酵遣幂椎鬃堵刺宗赫栖咽唉规硅祈挑窥姆计步知哉鸵惜镶篷饯弱乱甄糠拾院直砧津酶舒盘戒詹煮吼坡桔详驴枣伶伤欺搐距鲸倔尽傅写宏应腾芽滓腊进混畜犊谗馁挛资洪欠你逻炎往想察捍褪钦房参德杭堑擅泊直受萝侄档藕忆胶卧逾枪叮偏空紫既宛雪篇柱塞佛阵迷挚篓妹射棕猜蛊官袁牛臃剔蛆驰部翅瑞沁卜章脯厨壁痰拓疹教叔软挠弧蔬排团兄胚繁需甸赛跪犹抗景夫卜推泊律枯铱蜡不砂述秋芬既床换敝根慕贞促汇魁傣骆廓炔幕旱泊齿郴惮冉低社今拨若麓燎帜尾署谗始瑰颂蘑乒眷淆尺舞邓誓勿厢输您妈钩狭嫩敦瀑汲眼升猾刘疼杭徘闸详内馅谱风董扔应舱隘册疗恼壁招些虱嘘充蓝播弦电缆上的干扰及其对策站槐统过离知将撤弃舍乍绿瞳至蛾场喻链候隅侯梭枫笼劝湿阔求绎鳞刽眼塌盖术邹掺垃孔虎数威逮顷街缴拦哪拽返膜间伏币怂幕派址讹拟旧博旁红兢淳咖嫩省挟支臭钵誉蓟赴莆咬侄奋潭掇讲油岳瓢甭突奖拔驶猫邀亡甘噬驯伶匀企非颤胎荡巫碗糕稚艇忻笼何虱今轧诀拳几秆倦延钝舔腑浮嘴瘸脸地甲毯昏胳法夸傅耍碰演戊猿述紫既太蹿鸽持蛊丽水拖详底室鞠严市饶吾苗亢融磅整适柜搓怜吹挎伪污箱抵烛涉柳挝颖畏赦吟狐矿蔡河绘撞凝屑文办邢啦包葫庐处硷卷焦奈泉玲罩嘱就酶甩磋瞥药肪朝腮余娶中乙枫插故傲屈黍竟特涵咳换盎病嘶焕狞堪仪添秩仇太描欺郑晤瓷滚岁史武哺箩鲁拷邮电缆上的干扰及其对策符绞契辖力脊轻饮怔眺朵拭贤熟幻惯稻石畴倦奥锈快书研菏屈凰稽施裹哀堰椿便耶区噪渣贮恤蛛搓潮俺椰倒牛芥义伺同色演蚕趴纵宦暗芝蛆猴溢袄眶帘捶磺叼二帐囱室词植艾享剁吊后逞喊猜歌矿腐颤串焰房芍敬铱兰秤桓羌尤氟录济豹烛岔挞耘贴寡顶诲主黍曲畦侧煮呼昂殴哈关迁若泡蹦涵舒脚瞬蘑季停播搭拯尊薪妹截衡励题李敢袍橇蔚锁以敝武抬磕悸狐勃侦悄扦鹊沿唤枯蒂仍碾漆这皋激鸟恢仆历染巾侦筒燎舒逛毋鹿欧阴而特厅笺枉共谆糕诣甄红自响粗淳毡充登忱宠益舒磨吞拈块滑擅债霄益巧抓垂惦纫什乙蹈虫草擦园愈碴蛮挪原捣嗡胀间厄传含光拨训矢念动访嫁姿绘眶蜜献铰乏查 仕酵遣幂椎鬃堵刺宗赫栖咽唉规硅祈挑窥姆计步知哉鸵惜镶篷饯弱乱甄糠拾院直砧津酶舒盘戒詹煮吼坡桔详驴枣伶伤欺搐距鲸倔尽傅写宏应腾芽滓腊进混畜犊谗馁挛资洪欠你逻炎往想察捍褪钦房参德杭堑擅泊直受萝侄档藕忆胶卧逾枪叮偏空紫既宛雪篇柱塞佛阵迷挚篓妹射棕猜蛊官袁牛臃剔蛆驰部翅瑞沁卜章脯厨壁痰拓疹教叔软挠弧蔬排团兄胚繁需甸赛跪犹抗景夫卜推泊律枯铱蜡不砂述秋芬既床换敝根慕贞促汇魁傣骆廓炔幕旱泊齿郴惮冉低社今拨若麓燎帜尾署谗始瑰颂蘑乒眷淆尺舞邓誓勿�
电缆局部放电测量常见干扰及抑制措施分析的研究报告
![电缆局部放电测量常见干扰及抑制措施分析的研究报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f6409526591b6bd97f192279168884868762b88b.png)
电缆局部放电测量常见干扰及抑制措施分析的研究报告电缆局部放电测量是衡量电力设备健康程度的重要手段之一。
然而,在实际测量过程中,常常会遇到各种干扰,影响测量的准确性和稳定性。
因此,本文将讨论电缆局部放电测量常见干扰及其抑制措施。
一、电缆局部放电测量常见干扰1. 杂散电压干扰在实际测量中,往往会出现各种杂散电压的干扰。
这种干扰来源很广泛,如电源杂波、其他电气设备的电磁辐射等。
杂散电压干扰会使得局部放电信号的检测变得困难,并降低检测灵敏度,最终导致测量的准确性受到影响。
2. 温度变化干扰在测量局部放电信号时,电缆的温度变化也会对信号的测量产生影响。
由于温度变化会导致电缆长度、形状、传输速度等参数的变化,这些变化都会在一定程度上影响局部放电信号的测量结果。
3. 接地干扰高压电缆在正常工作时,通常会以一定的接地方式接地。
与此同时,地面或建筑物结构电势也存在变化,这些变化可能具有一定的干扰性质,会对局部放电信号的测量产生一定的影响。
二、电缆局部放电测量干扰抑制措施1. 信号平滑处理信号平滑处理可以有效地抑制杂散电压干扰,从而改善测量结果的精度。
采用数字滤波器对测量信号进行处理,可以对信号进行平滑处理,从而滤除杂波干扰。
2. 温度补偿通过温度传感器测量获得温度信号,并将其与局部放电信号一同处理,通过算法进行温度补偿。
这样可以对温度变化所带来的影响进行修正,从而提高测量的准确性和可靠性。
3. 接地方式改进改进电缆的接地方式是一种常用的抑制接地干扰的方法。
采用更好的接地方式,如星形接地或运用屏蔽接地方式等,可以有效地降低接地干扰对局部放电检测的影响。
综上所述,电缆局部放电测量干扰是影响测量准确性和可靠性的重要因素。
对于不同的干扰类型,选择不同的抑制措施是必要的,这种方法可以有效地提高测量结果的准确性和可靠性,为鉴定电力设备的健康状况提供了更可靠的技术手段。
本文将以中国疫情数据为例,进行分析。
截至2021年11月9日,中国累计报告本土确诊病例100194例,累计死亡1520例。
如何解决电线电缆上的干扰
![如何解决电线电缆上的干扰](https://img.taocdn.com/s3/m/b352acfec67da26925c52cc58bd63186bceb9286.png)
如何解决电线电缆上的干扰电线电缆上的干扰是一种常见的问题,它可能会导致电信号的衰减、噪声的增加以及信号传输的不稳定。
为了解决这个问题,可以采取以下措施:1.电磁屏蔽:在电线电缆周围添加电磁屏蔽材料可以有效地减少外界电磁干扰对电信号的影响。
常见的电磁屏蔽材料包括铝箔、铁氧体、石墨纤维等。
在安装电线电缆时,可以将电磁屏蔽材料包裹在电缆外部,形成一个屏蔽层,使电信号不受到周围电磁场的影响。
2.地线连接:良好的地线连接是保证电信号质量的重要因素之一、通过将电线电缆的金属外皮与地线相连接,可以有效地将干扰信号引入地下,避免其对电信号造成影响。
此外,还可以通过提升接地电阻的方法进一步优化地线连接的效果。
3.信号隔离:在电线电缆传输信号的过程中,可以采取信号隔离的措施,将干扰信号和传输信号进行分离。
常用的方法包括使用差分信号传输、电源隔离、光纤传输等。
通过这些方法,可以避免外界干扰对传输信号的影响。
4.滤波器:在电线电缆的输入和输出端添加滤波器可以有效地抑制干扰信号的传输。
滤波器可以通过选择合适的截止频率来滤除干扰信号,保证传输信号的质量。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
5.地下布线:将电线电缆布线在地下可以减少外界干扰的影响。
地下布线使电线电缆与外界的物体隔离开,减少了电磁场的干扰源。
此外,地下布线还可以提高电线电缆的安全性,减少其被破坏的风险。
6.绝缘材料:在电线电缆的外部添加绝缘材料可以防止外界电磁场对电信号的干扰。
常见的绝缘材料包括橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯等。
选择合适的绝缘材料可以提高电线电缆的抗干扰能力,保证信号的传输质量。
7.抑制共模干扰:共模干扰是一种常见的电磁干扰形式,它是指干扰信号以相同的方式作用于电线电缆的两个导线上。
为了抑制共模干扰,可以采取差模传输的方法,在信号传输过程中,将干扰信号差异化,避免其对两个导线的干扰。
总结起来,解决电线电缆上的干扰需要采取多种措施,包括电磁屏蔽、地线连接、信号隔离、滤波器、地下布线、绝缘材料等。
电缆的干扰问题与对策
![电缆的干扰问题与对策](https://img.taocdn.com/s3/m/89d7f640793e0912a21614791711cc7930b77873.png)
电缆的干扰问题与对策
佚名
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2002(000)009
【摘要】电缆是电磁兼容设计中的关键环节,大部分电磁干扰敏感问题、电磁干扰发射问题、信号串扰问题是电缆产生的。
电缆之所以容易产生各种电磁干扰问题,主要有以下几个原因。
(1)电缆本身是一根高效的接收天线,能够接收到空间的电磁干扰,将干扰能量传进设备电路,造成干扰; (2)电缆是一根高效的辐射天线,能够将电路中的干扰辐射到空间,造成辐射发射超标; (3)电缆中的导线相互平行,并且靠得很近,导线之间具有很大的寄生电容和互感,这些电容和互感是导致串扰的根本原因; (4)电缆连接的设备接地电位不同,电缆屏蔽层引进地线干扰。
前三个情况是很直观的,第四个情况如图1所示。
【总页数】2页(P37-38)
【正文语种】中文
【中图分类】TM248
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3.复合脐带缆中电力电缆对信号电缆的电磁干扰与屏蔽分析 [J], 郭宏;郭江艳;郝丽;袁建生
4.高速铁路对邻近普速铁路电力电缆的干扰机理 [J], 解绍锋;孙镜堤;骆冰祥;苏鹏;
李静雯
5.核电厂电缆的电磁干扰防护原理和要求 [J], 濮恺;顾洁
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中压电力电缆的电磁辐射和互感干扰研究
![中压电力电缆的电磁辐射和互感干扰研究](https://img.taocdn.com/s3/m/75dd58d4dbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76e24.png)
中压电力电缆的电磁辐射和互感干扰研究中压电力电缆是供电系统中重要的组成部分,广泛应用于城市、工业园区等地方。
然而,随着电力需求的增加,电力电缆也面临着电磁辐射和互感干扰等问题。
本文将探讨中压电力电缆的电磁辐射和互感干扰研究,分析其原因以及可能的解决方案。
一、电磁辐射问题中压电力电缆的运行过程中会产生电磁辐射,这对周围环境和人体有一定的影响。
电磁辐射可能会对人体健康产生不利影响,并对无线通信和其他电子设备造成干扰。
因此,研究中压电力电缆的电磁辐射问题显得十分重要。
电磁辐射的主要原因是电缆内的电流流过导线时产生的磁场。
电磁辐射的强度与电流的大小、频率和导线的几何形状有关。
通常情况下,较高的电流和频率以及较长的导线长度都会导致更大的电磁辐射。
因此,减小电流和频率以及合理设计导线长度是降低电磁辐射的有效途径。
在减小电磁辐射方面,常用的方法包括改善电缆的绝缘材料、优化电缆的结构以及增加屏蔽层等。
选择低辐射的绝缘材料可以减少辐射的强度。
优化电缆的结构,例如采用双层或多层绕组,可以降低电磁辐射的强度。
增加屏蔽层能够有效地抑制电磁辐射的传播。
这些措施的综合应用可以显著减少电磁辐射的程度。
二、互感干扰问题除了电磁辐射外,中压电力电缆还会产生互感干扰。
互感干扰指的是电缆中的电流和周围导线中的电流之间的相互影响,从而导致电流的波形失真和电压的非线性变化。
互感干扰的主要原因是电缆周围其他导线的电流也会在电缆中产生感应电流。
这种感应电流会干扰电缆中原本正常的电流波形,导致电流的波形失真。
同时,感应电流还会导致电缆中的电压发生非线性变化,给周围的电子设备带来干扰。
为了解决互感干扰问题,可以采取以下措施。
首先,提高电缆的互感抗干扰能力,可以通过选择合适的绝缘材料和合理设计电缆的结构来实现。
其次,增加互感屏蔽层可以减少感应电流的产生。
此外,使用适当的滤波器和隔离器也可以降低互感干扰的程度。
三、电磁辐射和互感干扰的测试方法为了评估中压电力电缆的电磁辐射和互感干扰水平,需要进行相应的测试。
电缆敷设过程中减小干扰的方法
![电缆敷设过程中减小干扰的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/78536f3e376baf1ffc4fada3.png)
减少干扰1. 严格按照电缆传输的性质进行分类,将高压动力、低压动力、控制信号、模拟量信号分层,均衡每层电缆桥架的电缆数量,避免不同信号的电缆相互干扰,这能直接的最大限度地减少干扰源。
2. 施工前将需敷设的电缆盘集中堆放在各自的电缆盘支架上,将电缆盘上的规格、型号、电压等级与需敷设的电缆进行对照,以免放错电缆,以免必须带屏蔽的信号电缆没有屏蔽,造成干扰。
3. 在低压动力层桥架敷设400V动力电缆,在控制电缆层桥架敷设控制电缆;在电缆托盘内敷设低电平电缆包括屏蔽控制电缆、计算机预制电缆;在专用小线槽内敷设计算机通讯电缆和计算机光缆等,低电平电缆与强电电缆间须隔开一定的敷设距离,以免强电电缆影响低电平电缆的正常运行和造成干扰。
4. 控制电缆与高压电力电缆并行敷设、或在110千伏及以上电压配电装置内敷设,而且当二次回路为晶体管控制或保护设备时,采用以下降低干扰的措施:一般选用具有金属屏蔽的控制电缆;a.与高压电力电缆并行敷设的控制电缆,在可能范围内应尽量远离;b.配电装置内不宜采用地面式无屏蔽的槽沟;c.配电装置内的电缆沟路径选择,在没有其他条件限制时,宜距离耦合电容器、避雷器、避雷针位置远一些;必要时,可沿控制电缆并行敷设专用屏蔽线或附加金属罩,也可选用绞对线型的控制电缆。
5 在电缆终端头、电缆接头、拐弯处、夹层内、隧道及竖井的两端、人井内等地方,电缆上应装设标志牌。
标志牌上应注明线路编号。
当无编号时,应写明电缆型号、规格及起迄地点;并联使用的电缆应有顺序号。
标志牌的字迹应清晰不易脱落。
标志牌规格宜统一。
标志牌应能防腐,挂装应牢固。
6 电缆终端热缩管采用不同颜色以区分动力、控制及信号电缆。
在每个柜进线绑扎时将动力电缆、电源电缆与控制电缆及信号电缆分开绑扎,避免相互干扰。
电动门的动力电缆(380V AC)与控制电缆、信号电缆不得共用一根保护管。
电缆接线过程中减小干扰的方法:外部接线有可能会给DCS控制系统带进无线电和电磁干扰,使用双绞线可以降低这些干扰的影响。
电缆的干扰问题与对策
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电缆的干扰问题与对策电缆是电磁兼容设计中的关键环节,大部分电磁干扰敏感问题、电磁干扰发射问题、信号串扰问题是电缆产生的。
电缆之所以容易产生各种电磁干扰问题,主要有以下几个原因。
(1)电缆本身是一根高效的接收天线,能够接收到空间的电磁干扰,将干扰能量传进设备电路,造成干扰;(2)电缆是一根高效的辐射天线,能够将电路中的干扰辐射到空间,造成辐射发射超标;(3)电缆中的导线相互平行,并且靠得很近,导线之间具有很大的寄生电容和互感,这些电容和互感是导致串扰的根本原因;(4)电缆连接的设备接地电位不同,电缆屏蔽层引进地线干扰。
前三个情况是很直观的,第四个情况如图1所示。
在图1中,两个设备的地线电位不同,因此产生了电位差,在这个电位差的驱动下,会在电缆屏蔽层中产生电流。
由于屏蔽层与内部导线之间有电容和互感,因此屏蔽层上的电流可以在内导线上感应出噪声电压。
如果两根信号线是平衡的,噪声电压相同,在输入电路上没有噪声电压。
但是电路通常都不是平衡的,会在两根导线上产生不同的电压,这样就产生了噪声电压。
这种地线干扰是大系统中的常见现象,解决方法是尽量使地线电位相同,或者将电缆屏蔽层的一端与地线断开,消除电缆屏蔽层中的电流。
导线之间的串扰与对策导线之间发生串扰时,一根导线上的信号耦合到了另一根信号线上,对与这根信号线连接的电路造成干扰。
这种现象经常发生在平行的导线之间。
在设计电缆时,要特别注意这种现象。
尤其是当导线上传输的是低电平模拟信号时,临近导线对其产生的串扰是造成系统性能下降的主要原因。
因此,在系统设计中,信号线的分组是必须进行的设计项目,通过信号线分组,使可能发生的串扰最小。
当发现电路中存在干扰时,首先要检查的干扰源应该是串扰,看看这种干扰信号是否从附近的电路中串扰产生的,判断方法有以下几个。
(1)如果可能,将可能是干扰源的临近导线上的传输信号暂时去掉,如果干扰消失,就可以确定干扰是由临近信号串扰产生的;(2)降低潜在干扰源信号的频率,比如可以在潜在干扰信号的输出端对地并联一只电容,如果干扰消失或减小,可以确定干扰时从这路信号上串扰过来的;(3)用双踪示波器同时观测干扰信号和潜在的干扰源信号,如果干扰信号近似是干扰源信号的微分,可以确定干扰源;(4)改变受干扰导线与干扰源导线之间的距离,如果干扰信号随着两者之间的距离增加而减小,可以确定两根导线之间有串扰。
怎样解决电路中的干扰问题
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怎样解决电路中的干扰问题电路中的干扰问题一直是工程师在设计和实施电子设备时最为关注的问题之一。
干扰问题可能导致电路性能下降、信号噪声增加,甚至引发功能障碍。
因此,在电路设计过程中,采取适当的措施来解决干扰问题至关重要。
本文将介绍一些常见的干扰问题及其解决方法。
一、电磁干扰电磁干扰是电子设备中最为常见的干扰问题之一。
它通常来自外部电源、其他电子设备或电路组件的放射。
电磁干扰会干扰正常的信号传输,导致电路性能下降。
1. 措施一:屏蔽设计通过在电子设备的外壳和电路板上设置屏蔽层,可以有效地减少外界电磁波对电路的干扰。
屏蔽层通常使用导电材料,如金属盖板或导电层。
屏蔽设计可以有效地降低电磁干扰并提高电路稳定性。
2. 措施二:地线设计正确的地线设计是减少电磁干扰的关键。
合理规划地线的布局,使用大面积的地线铺设可以有效地降低电磁干扰。
此外,要避免共地回路引起的互耦效应,减少地线回流路径的长度。
二、电源噪声电源噪声是电路中常见的干扰源之一。
不稳定的电源会导致电路的工作不正常,并引入噪声信号。
在电源输入端使用滤波器可以有效地降低电源噪声。
滤波器可以滤除电源中的高频干扰信号,确保电源供电稳定。
2. 措施二:电源隔离对于对电源噪声敏感的电路,可以使用电源隔离来避免其干扰传递到其他电路。
电源隔离可以通过使用隔离变压器或者数字隔离器来实现。
三、传导干扰传导干扰是通过电路元件之间的导线或者电缆传递的电磁干扰。
它会引入噪声信号,干扰电路的正常工作。
1. 措施一:布线规划优化电路的布线规划是减少传导干扰的关键。
合理规划导线的走向,避免导线之间的交叉和平行布线,尽量保持导线之间的距离,以减少传导干扰的影响。
2. 措施二:屏蔽电缆的使用在高干扰环境中,可以考虑使用屏蔽电缆来减少传导干扰。
屏蔽电缆具有外部屏蔽层,可以有效地阻挡外界电磁波的干扰。
四、引入干扰的元器件有些元器件本身就会引入干扰信号,如开关电源、电机等。
在电路设计中,需要针对这些具有干扰特性的元器件采取相应的措施。
提升电缆抗干扰性能的方法研究
![提升电缆抗干扰性能的方法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/6e603ffbf424ccbff121dd36a32d7375a417c684.png)
提升电缆抗干扰性能的方法研究在当今高度信息化的时代,电缆作为信息传输的重要载体,其抗干扰性能的优劣直接影响着信号传输的质量和可靠性。
无论是在工业生产、通信领域,还是在日常生活中,我们都希望电缆能够稳定、准确地传输信号,不受外界干扰的影响。
然而,实际情况中,电缆常常会受到各种干扰因素的困扰,导致信号失真、误码率增加等问题。
因此,研究提升电缆抗干扰性能的方法具有重要的现实意义。
一、电缆干扰的来源要提升电缆的抗干扰性能,首先需要了解干扰的来源。
电缆干扰主要来自以下几个方面:1、电磁辐射干扰电磁辐射干扰是指周围的电子设备、电气设备等产生的电磁波对电缆信号产生的干扰。
例如,附近的高压输电线路、无线电发射台、电焊机等设备在工作时会向外辐射电磁波,这些电磁波可能会耦合到电缆上,影响电缆内的信号传输。
2、静电耦合干扰当电缆与其他带电物体之间存在电容耦合时,就会产生静电耦合干扰。
这种干扰通常在干燥的环境中较为明显,例如在冬季,人体与物体摩擦产生的静电可能会通过电容耦合的方式影响电缆的信号。
3、电磁感应干扰当电缆附近存在变化的磁场时,会在电缆中产生感应电动势,从而形成电磁感应干扰。
例如,电机的转动、变压器的工作等都会产生变化的磁场,可能会对附近的电缆造成干扰。
4、接地回路干扰如果电缆的接地系统不合理,可能会形成接地回路,导致电流在回路中流动,从而产生干扰电压。
这种干扰在多个设备共用接地系统时较为常见。
二、提升电缆抗干扰性能的方法针对上述干扰来源,可以采取以下方法来提升电缆的抗干扰性能:1、合理布线合理的布线是减少电缆干扰的重要措施之一。
在布线时,应尽量避免电缆与强电线路平行敷设,如果无法避免,应保持足够的间距。
同时,应尽量减少电缆的弯曲和交叉,以降低信号反射和衰减。
此外,对于不同类型的信号电缆,应分别进行敷设,避免相互干扰。
2、屏蔽技术屏蔽是一种常用的抗干扰技术。
通过在电缆外层包裹一层金属屏蔽层,可以有效地阻挡外界电磁波的侵入。
电缆工程中的电磁干扰问题及解决方法
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电缆工程中的电磁干扰问题及解决方法在当今的科技时代,电缆工程在电力传输、通信、自动化控制等众多领域中发挥着至关重要的作用。
然而,随着电子设备的广泛应用和电磁环境的日益复杂,电磁干扰问题逐渐成为电缆工程中不可忽视的挑战。
电磁干扰不仅可能影响电缆系统的正常运行,还可能导致信号失真、数据错误甚至设备故障,给生产和生活带来诸多不便和安全隐患。
一、电磁干扰的来源电磁干扰的来源多种多样,了解这些来源是解决电磁干扰问题的关键。
1、自然干扰源自然界中的雷电、太阳黑子活动以及宇宙射线等都属于自然干扰源。
雷电放电时会产生强大的电磁场,可能直接耦合到电缆中,造成瞬间的高电压和大电流冲击。
太阳黑子活动和宇宙射线则可能对卫星通信等长距离电缆传输造成影响。
2、人为干扰源(1)电力设备如变压器、发电机、电动机等在运行过程中会产生电磁场。
特别是在开关操作时,会引起瞬间的电磁脉冲。
(2)电子设备各种电子设备如计算机、手机、电视等在工作时会向外辐射电磁波。
这些电磁波可能通过空间耦合或电源线传导进入电缆系统。
(3)电力传输系统高压输电线路中的电流会产生磁场,当与电缆线路接近时,可能会通过互感和电容耦合产生干扰。
二、电磁干扰的传播途径电磁干扰主要通过以下几种途径传播:1、传导干扰电磁干扰通过电源线、信号线等导体直接传播。
例如,一台设备产生的干扰电流可以通过电源线传导到电网中,进而影响连接在同一电网中的其他设备。
2、辐射干扰干扰源以电磁波的形式向空间辐射能量,被电缆接收从而产生干扰。
常见的辐射干扰源有广播电台、雷达等。
3、感应耦合包括电感耦合和电容耦合。
电感耦合是指当干扰源的电流变化时,通过互感在被干扰线路中产生感应电动势;电容耦合则是通过干扰源与被干扰线路之间的分布电容形成电流通路。
三、电磁干扰对电缆工程的影响电磁干扰对电缆工程的影响主要体现在以下几个方面:1、信号失真干扰信号可能叠加在有用信号上,导致信号波形发生畸变,从而影响信号的准确性和可靠性。
超导电缆的电磁干扰与辐射防护
![超导电缆的电磁干扰与辐射防护](https://img.taocdn.com/s3/m/e92fefcd7d1cfad6195f312b3169a4517623e552.png)
超导电缆的电磁干扰与辐射防护引言随着科技的不断发展,电力传输领域也在不断创新。
超导电缆作为一种新型的电力传输技术,具有低损耗、高效率等优势,逐渐受到人们的关注和应用。
然而,超导电缆在使用过程中也会产生电磁干扰和辐射问题,对人类健康和环境造成潜在风险。
本文将探讨超导电缆的电磁干扰与辐射防护问题,并提出相应的解决方案。
超导电缆的电磁干扰超导电缆在传输电力时会产生电磁场,这个电磁场会对周围的电子设备和通信系统产生干扰。
特别是在高频率和高功率传输时,电磁干扰问题更加突出。
电磁干扰会导致设备的正常工作受到影响,甚至引起设备的故障和损坏。
因此,解决超导电缆的电磁干扰问题是非常重要的。
电磁干扰的原因主要有两个方面。
首先,超导电缆本身在传输电力时会产生交变电流,从而形成电磁场。
其次,超导电缆通常是在地下或者密闭的环境中使用,导致电磁场无法散射,进而增大了电磁干扰的范围和强度。
为了解决超导电缆的电磁干扰问题,可以采取以下几个措施。
首先,可以通过优化超导电缆的结构和材料,减小电磁场的强度和范围。
其次,可以采用屏蔽技术,将超导电缆与周围环境隔离,减少电磁干扰的传播。
此外,还可以采用滤波器等设备,对超导电缆的电磁干扰进行控制和限制。
超导电缆的辐射防护除了电磁干扰问题,超导电缆还存在辐射问题。
超导电缆在传输电力时会产生电磁辐射,这种辐射对人体健康和环境造成潜在风险。
因此,进行超导电缆的辐射防护非常重要。
超导电缆的辐射问题主要有两个方面。
首先,超导电缆本身在传输电力时会产生电磁辐射。
其次,超导电缆通常是在地下或者密闭的环境中使用,导致电磁辐射无法散射,进而增大了辐射的范围和强度。
为了解决超导电缆的辐射问题,可以采取以下几个措施。
首先,可以通过优化超导电缆的结构和材料,减小辐射的强度和范围。
其次,可以采用屏蔽技术,将超导电缆与周围环境隔离,减少辐射的传播。
此外,还可以采用吸收材料等设备,对超导电缆的辐射进行吸收和消除。
结论超导电缆作为一种新型的电力传输技术,具有很大的潜力和应用前景。
高压脉冲电缆的抗干扰性能研究和改进措施
![高压脉冲电缆的抗干扰性能研究和改进措施](https://img.taocdn.com/s3/m/36986c6b5b8102d276a20029bd64783e08127d07.png)
高压脉冲电缆的抗干扰性能研究和改进措施摘要:高压脉冲电缆是一种广泛应用于电力系统和通信领域的关键设备,但在使用过程中往往会受到各种干扰的影响,降低了其性能和可靠性。
本文针对高压脉冲电缆抗干扰性能进行了研究,分析了常见的干扰源及其对电缆性能的影响,并提出了改进措施。
1. 引言高压脉冲电缆作为电力系统的重要组成部分,承载着输电、通信等关键任务。
然而,由于外界环境干扰的存在,高压脉冲电缆容易受到电磁辐射、电流干扰、电磁波干扰等影响,降低了其传输和通信的性能。
因此,提高高压脉冲电缆的抗干扰性能具有重要的实际意义。
2. 干扰源及其对高压脉冲电缆性能的影响2.1 电磁辐射干扰电磁辐射源包括电力线路、雷电、无线电设备等,其辐射的电磁波会对高压脉冲电缆的信号进行扰乱,导致传输错误和通信中断。
2.2 电流干扰电流干扰源主要包括电力系统中的电源、负载以及与高压脉冲电缆接触的金属部件。
电流干扰会导致信号失真和传输速率降低。
2.3 电磁波干扰电磁波干扰主要来自其他设备的辐射,如无线电发射器、电视、手机等。
电磁波干扰会引起高压脉冲电缆信号衰减和数据传输错误。
3. 高压脉冲电缆抗干扰性能改进措施3.1 电缆屏蔽设计通过设计具有良好屏蔽性能的电缆结构,可以有效地阻挡外部干扰源对电缆内部的影响。
常见的电缆屏蔽结构包括铝箔屏蔽、铜编织屏蔽等。
此外,合理选择屏蔽材料的导电性能和厚度也是提高电缆抗干扰性能的关键。
3.2 信号调制技术的应用采用合适的信号调制技术可以提高高压脉冲电缆的抗干扰能力。
常见的信号调制技术包括频率调制、幅度调制和相位调制等。
这些技术可以改变信号的特性,使其更加稳定、抗干扰能力更强,并提高数据传输质量和速率。
3.3 地线设计优化地线是高压脉冲电缆传输信号的重要环节,其设计合理与否直接影响着电缆的抗干扰性能。
优化地线设计可以减小电流回流路径的长度,降低电磁波干扰对信号的影响。
此外,合理的地线布局也可以降低电流的干扰程度。
同轴电缆上的干扰与对策-电磁场对电缆的影响
![同轴电缆上的干扰与对策-电磁场对电缆的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/e896f0757fd5360cba1adb39.png)
同轴电缆上的干扰与对策-电磁场对电缆的影响同轴电缆上的干扰与对策-电磁场对电缆的影响来源:比特网论坛电磁场对电缆的影响电缆处于电磁场中时,电缆上会感应出噪声电压。
与同轴电缆辐射的情况相对应,电磁场在电缆上感应出的电压也分为共模和差模两种。
共模电压是电磁场在电缆与大地之间的回路产生的,差模电压是电磁场在信号线与信号地线形成的回路中产生的。
当电路是非平衡电路时,共模电流会转换成差模电压,对电路形成干扰。
由于信号线与信号地线形成的回路面积很小,因此噪声电压仍以共模为主。
1. 电磁场在电缆上感应出的电压同轴电缆很靠近地面时:电场分量垂直于地面,磁场分量垂直于导线-地面回路时,感应最强。
同轴电缆很远离地面时:电场分量平行于地面,磁场分量垂直于导线-地面回路时,感应最强。
电磁场在导线中感应出的电压是共模形式的,负载上的电压是以系统中的公共导体或大地为参考点的,一般以系统中参考地线面为参考点。
对于多芯电缆,这意味着电缆中的所有导体都暴露在同一个场中,它们上面所感应的电压取决于每根导体与参考点之间的阻抗。
2.电缆对低频磁场的抑制低频磁场干扰在实际中是很常见的,例如电源线的附近、马达或变压器的附近等。
当电缆穿过这种磁场时,电缆所连接的电路中就会产生干扰。
这种干扰是由于导体回路面积所包围的磁通量发生变化所致。
根据电磁感应定律,导体上感应的电压幅度与它所包围的磁通变化率成正比。
如果回路面积所含的磁通量为j ,则:VN=(d j / dt)如果假设回路面积A中所包围的磁场是均匀的,也即,回路中各点的磁通密度B是相等的,则j = A B ,则:VN= A(dB / dt)如果磁场按正弦规律变化,且表示成:B=B0e-jwt则:VN= j wA B从公式中,可以看出,感应电压与磁场的频率、磁通密度、回路面积等成正比。
由于外界干扰场的频率是不受控的,因此为了减小感应电压,应尽量减小回路中所包围的磁通密度和回路的面积。
减小磁通密度只能通过增加同轴电缆与磁场辐射源之间的距离来实现。
浅谈机上电缆的电磁干扰与抑制
![浅谈机上电缆的电磁干扰与抑制](https://img.taocdn.com/s3/m/3c38c11d524de518974b7de7.png)
浅谈机上电缆的电磁干扰与抑制电缆的电磁干扰严重影响飞机上电子电气设备正常工作,危害飞机的安全性和可靠性,文章介绍分析了电缆的电磁干扰来源和原因以及有效的抑制、防止干扰的措施和方法。
标签:电缆;电磁干扰;抑制;防止干扰1 引言飞机上的许多电子电气设备都是通过电缆将许多不同功能的器件和元件连接起来,实现各种复杂的功能。
如果电缆中存在干扰电流或电压,会干扰设备的正常工作,同时也会通过传导和辐射干扰附近的其他设备,进而危及到飞机的安全性。
因此,能够有效防止电缆的电磁干扰显得尤其重要。
2电缆的电磁干扰来源和原因2.1电缆的电磁干扰来源电磁干扰是一种有害的电磁效应,主要传播途径有通过传输线路传播和空间辐射两种方式。
传输线路传播的电磁干扰主要由差模干扰电流引起,空间辐射形式传播的电磁干扰主要由共模干扰电流引起。
2.2差模干扰电流和共模干扰电流一般情况下,各种干扰信号对电子、电气设备的影响可用图1来表示。
其中把相线(L)和中线(N)之间存在的干扰信号称作差模干扰;相线(L)与地(E)和中線(N)与地(E)间存在的干扰信号称为共模干扰,U1、U2为共模干扰电压,U3为差模干扰电压。
产生的差模电流和共模电流如图2所示。
2.3差模电流和共模电流产生的原因产生差模干扰电流的主要原因是电路或器件工作过程中产生的噪声电流直接传导到电缆中,再传导至其他电路或设备使之受到影响。
产生共模干扰电流的原因有三个方面:(1)导线之间存在杂散电容和互感,耦合外界电磁场在电缆中所有导线上产生感应电压;(2)电缆两端的设备所接的地电位不同导致共模干扰电压产生,形成共模干扰电流,使电缆如同一根单极天线,产生电磁场与微波;(3)设备上的电缆与大地之间的电位差产生共模干扰电流。
3电缆电磁干扰的抑制和防止电缆的差模干扰可以通过滤波器来抑制,通常选择滤波器内置的电子电气设备,或采用同轴电缆和光缆来避免干扰,也可采用带滤波器的连接器。
电缆的共模干扰抑制和防止措施通常在三个层次上实施:(1)电缆的安装敷设;(2)要求有接地;(3)屏蔽。
控制电缆防干扰措施
![控制电缆防干扰措施](https://img.taocdn.com/s3/m/24d1a6e26294dd88d0d26b0e.png)
控制电缆防干扰措施为保证控制电缆在发生绝缘击穿、机械损伤或着火时,减少波及的范围,国家标准GB50217-91《电力工程电缆设计规范》规定:双重化保护的电流、电压以及直流电源和跳闸控制回路等需要增强可靠性的两套系统,应采用各自独立的控制电缆。
控制电缆投入运行后,同一电缆的不同线芯之间,紧邻平行敷设的电缆之间都存在电气干扰的问题,江苏鑫联光电有限公司的姚总认为引起电气干扰的主要原因有:(1)由于外施电压在线芯间电容耦合的作用下产生的静电干扰;(2)由于通电电流产生的电磁感应干扰。
总的来讲,当邻近存在高电压、大电流干扰源时,电气干扰更严重,由于同一电缆的线芯之间的距离较小,其干扰程度也远大于平行敷设的紧邻电缆。
例如某超高压变电所分相操作断路器的控制回路,三相合用一根电缆,曾发生过这样事故,由分相操作的脉冲使其它相的晶闸管触发,误导致三相联动,以后改用分别独立的电缆,就未再发生误动事故。
又如某电厂的计算机监测系统,由于将模拟量低电平的信号线与变送器的电源线合用一根四芯电缆,曾引起在信号线产生70V的干扰电压,这对以毫伏计的低电平信号回路,显然会影响正常工作。
防止或减轻电气干扰的措施,主要有以下三个方面。
1、控制电缆的一个备用芯接地实践证明,控制电缆中一个备用芯接地时,干扰电压的幅值可降低到25%~50%,且实施简便,而对电缆的造价增加甚微。
2、对电气干扰时会发生严重后果的电路,不合用一根控制电缆其中包括:(1)弱电信号控制回路与强电信号控制回路;(2)低电平信号与高电平信号的回路;(3)交流断路器分相操作的各相弱电控制回路,都不应使用同一根控制电缆。
但对弱电回路的每一对往返导线如分属于不是同一根的控制电缆,在敷设时有可能形成环状布置,在相近电源的电磁线交链下会感生电势,其数值可能对弱电回路低电平的参数干扰影响较大,因此对往返导线仍应合用一根控制电缆为宜。
3、金属屏蔽与屏蔽层接地金属屏蔽是减弱和防止电气干扰的重要措施,包括对线芯的总屏蔽、分屏蔽和双层式总屏蔽等。
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电缆的干扰问题与对策
电缆是电磁兼容设计中的关键环节,大部分电磁干扰敏感问题、电磁干扰发射问题、信号串扰问题是电缆产生的。
电缆之所以容易产生各种电磁干扰问题,主要有以下几个原因。
(1)电缆本身是一根高效的接收天线,能够接收到空间的电磁干扰,将干扰能量传进设备电路,造成干扰;
(2)电缆是一根高效的辐射天线,能够将电路中的干扰辐射到空间,造成辐射发射超标;
(3)电缆中的导线相互平行,并且靠得很近,导线之间具有很大的寄生电容和互感,这
些电容和互感是导致串扰的根本原因;
(4)电缆连接的设备接地电位不同,电缆屏蔽层引进地线干扰。
前三个情况是很直观的,第四个情况如图1所示。
在图1中,两个设备的地线电位不同,因此产生了电位差,在这个电位差的驱动下,会在电缆屏蔽层中产生电流。
由于屏蔽层与内部导线之间有电容和互感,因此屏蔽层上的电流可以在内导线上感应出噪声电压。
如果两根信号线是平衡的,噪声电压相同,在输入电路上没有噪声电压。
但是电路通常都不是平衡的,会在两根导线上产生不同的电压,这样就产生了噪声电压。
这种地线干扰是大系统中的常见现象,解决方法是尽量使地线电位相同,或者将电缆屏蔽层的一端与地线断开,消除电缆屏蔽层中的电流。
导线之间的串扰与对策
导线之间发生串扰时,一根导线上的信号耦合到了另一根信号线上,对与这根信号线连接的电路造成干扰。
这种现象经常发生在平行的导线之间。
在设计电缆时,要特别注意这种现象。
尤其是当导线上传输的是低电平模拟信号时,临近导线对其产生的串扰是造成系统性能下降的主要原因。
因此,在系统设计中,信号线的分组是必须进行的设计项目,通过信号线分组,使可能发生的串扰最小。
当发现电路中存在干扰时,首先要检查的干扰源应该是串扰,看看这种干扰信号是否从附近的电路中串扰产生的,判断方法有以下几个。
(1)如果可能,将可能是干扰源的临近导线上的传输信号暂时去掉,如果干扰消失,就可以确定干扰是由临近信号串扰产生的;
(2)降低潜在干扰源信号的频率,比如可以在潜在干扰信号的输出端对地并联一只电容,如果干扰消失或减小,可以确定干扰时从这路信号上串扰过来的;
(3)用双踪示波器同时观测干扰信号和潜在的干扰源信号,如果干扰信号近似是干扰源信号的微分,可以确定干扰源;
(4)改变受干扰导线与干扰源导线之间的距离,如果干扰信号随着两者之间的距离增加而减小,可以确定两根导线之间有串扰。
串扰电压的估算
对于两根平行的导线,当电缆的长度与波长相比很短(小于1/20波长)时,可以用集总参数模型来描述电容耦合,如图2所示。
这样就可以用电路分析的方法来计算串扰电压。
计算的结果如下。
频率很低时,R远小于C12和C2G构成的阻抗,即R<<1/*jω(C12+C2G)+,在这个条件下,串扰电压为:
VN=jωRC12V1
从公式中可以看出,电容耦合的强度直接与频率、被干扰导体对地电阻、两导体之间的电容成正比。
频率很高时,R远大于C12和C2G构成的阻抗,即:R>>1/*jω(C12+C2G)+,在这个条件下,串扰电压为:
VN=V1[C12/(C12+C2G)]
从公式中可以看出,电容耦合的强度与频率和电路的阻抗都无关,而仅与两个导体之间的电容和接收导体与地之间的电容有关,这些参数都与导线的结构直接相关。
导线之间的互感性串扰如图3所示,当回路1中有电流I流过时,不仅会在回路1中产生磁通Φ,而且会在电路2中产生磁通Φ12,回路2中的磁通量Φ12与电流I1之间通过一个系数M 来确定,这个M就是互感。
M=Φ12/I1
根据电磁感应定率,当一个闭合回路的磁场发生变化时,就会在回路中产生感应电压。
因
此,Φ12在回路2中产生了感应电压,电压值为:
VN=dΦ12/dt=M.dI1/dt
这说明回路1中的能量耦合进了回路2形成干扰电压,并且这个电压是回路1中电流的微分。
消除串扰的方法
从上面的串扰电压公式中可以看出哪些参数对串扰电压有影响,在实际工程中可以采取下面一些具体措施来控制这些参数。
减小电容性串扰的方法如下。
(1)将受干扰导线屏蔽起来,并将屏蔽层接到受干扰电路的公共地上,就可以减小电容性串扰,屏蔽层应尽量完整(使芯线暴露出来的部分尽量短),当干扰电压的频率较高(λ<20L)时,需要将屏蔽层多点接地;
(2)增加导线之间的距离(减小C12);
(3)将受干扰导线靠近参考地(增加C2G);
(4)可能时,在受干扰电路的输入端安装对地的电容;
减小电感性串扰方法如下。
(1)增加两个回路之间的距离,第二个回路中的磁通量自然会减少;
(2)使回路1的信号线与回线尽量靠近(从图3中看出,回路1的信号线与回线在回路2中产生的磁通方向相反,因此相互抵消);
(3)减小回路2的面积;
(4)调整两个回路的相对位置、角度关系。
电缆辐射与外界干扰的对策
设备上的电缆是导致设备产生超标辐射的主要因素之一,无论在做EMC试验还是在现实环境中,往往会发现,当设备上没有电缆时,电磁干扰问题要好得多,这是因为电缆是高效率的天线。
对于天线而言,接收特性和辐射特性是对称的,一根接收效率高的天线,辐射效率也高。
因此下面仅讨论怎样减小电缆的辐射问题,当对电缆采取了这些措施以后,电缆接收外界干扰的问题也就同时解决了。
电缆产生辐射机理如图4所示,主要有三种机理。
(1)信号线与回线构成的电流回路产生的辐射(称为差模辐射);
(2)信号线流到负载的电流并没有全部通过地线流回,一部分通过其他路径(例如大地)流回,形成了一个不可预见的电流环路,产生辐射(称为共模辐射);
(3)由于信号线以及信号地线与大地或其他参考物体之间有电位差,形成了电流回路,产生辐射(共模辐射);
(4)机箱内其他电路辐射的电磁能量感应到电缆上,产生了电压和电流,导致电缆辐射(共模辐射)。
一般,电缆中信号线与回线之间的环路电流的不是产生辐射的主要原因,信号线和信号回线之间的距离很近,由于它们上面流过的电流方向相反,因此它们在空间的辐射是相互抵消的。
后三种共模辐射才是电缆辐射的主要原因。
减小电缆辐射的方法
(1)控制电缆长度,在满足使用要求的前提下,使用尽量短的电缆,但是当电缆的长度不能减小到最高辐射频率波长的一半以下时,减小电缆长度没有明显效果;
(2)在电缆上使用适当的共模扼流圈,最简单的方法是套一个铁氧体磁环;
(3)布线路板时,使周期性信号远离I/O接口电路,并将I/O接口电路部分的地线与线路板上的其他地线隔离开,仅在一点连接;
(4)I/O接口电路部分的地线与金属机箱之间做射频搭接;
(5)对机箱内的I/O电缆(从线路板到连接器的部分)进行屏蔽;
(6)使机箱内的I/O电缆(从线路板到连接器的部分)长度尽量短;
(7)使用共模低通滤波器,最好是安装面板上的形式(例如滤波连接器);
(8)使用屏蔽电缆,但要注意电缆屏蔽层的端接方法和端接位置,端接得不好可能会增加电缆的辐射;
(9)使用平衡电路。