eft原理及解決方法

1、EFT原理及解決方法原理及解決方法瞬態(tài)脈沖騷擾及抑制方法摘要：量度繼電器、繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置(以下簡稱繼電器及裝置)隨著電子技術(shù)的發(fā)展已實(shí)現(xiàn)微機(jī)化及數(shù)字化。在電力系統(tǒng)惡劣的電磁環(huán)境中經(jīng)常受到電磁騷擾，出現(xiàn)電磁干擾的幾率很大，嚴(yán)重影響量度繼電器及裝置的正常工作。其中影響較大的是瞬態(tài)脈沖騷擾。本文從分析瞬態(tài)脈沖騷擾產(chǎn)生的原因著手，總結(jié)出各種瞬態(tài)脈沖騷擾的特征，提出抑制的方法。關(guān)鍵詞：瞬態(tài)脈沖騷擾；原因及特征；抑制方法。1引言在電力系統(tǒng)的電

2、磁環(huán)境中存在著一些短暫的高能量的脈沖騷擾源，這些騷擾對(duì)繼電器及裝置的正常工作有非常大的影響，嚴(yán)重時(shí)也要損壞元器件，甚至損壞設(shè)備以至于整個(gè)系統(tǒng)。這些騷擾源就稱為瞬態(tài)脈沖騷擾源。產(chǎn)生瞬態(tài)脈沖騷擾源的原因有：雷電放電、靜電放電、電力系統(tǒng)的開關(guān)動(dòng)作過程等。常見的瞬態(tài)脈沖騷擾源有電快速瞬變脈沖群騷擾、靜電放電騷擾、浪涌(沖擊)騷擾及1MHz(100kZHz)脈沖群騷擾等。2瞬態(tài)脈沖騷擾的產(chǎn)生原因2.1瞬態(tài)脈沖騷產(chǎn)生的機(jī)理在開關(guān)斷開電感負(fù)載電路的過

3、程中，在電感上要產(chǎn)生反電勢。根據(jù)楞次定律：這個(gè)反電勢應(yīng)為。反電勢要向寄生電容C反向充電，隨著充電電壓的升高，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，在觸點(diǎn)之間要出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，形成導(dǎo)電通路。一旦出現(xiàn)導(dǎo)電通路時(shí)，電容C就要開始放電，使電壓下降，當(dāng)電壓降到維持觸點(diǎn)導(dǎo)通電壓以下時(shí)，觸點(diǎn)又將處于斷開狀態(tài)。上述過程就要重復(fù)發(fā)生，此過程重復(fù)到觸點(diǎn)的間距大至電容上電壓不能使觸點(diǎn)間再擊穿為止。當(dāng)電容不能通過擊穿觸點(diǎn)放電時(shí)，就通過電感回路放電，直至電感中能量消耗完為止。在上述過

4、程中，電容C每次擊穿觸點(diǎn)時(shí)都要向電源回路反向充電，因此在電源回路上形成很大的脈沖電流，由于電源回路也有阻抗存在，脈沖電流通過電源回路時(shí)，在其兩端就要形成脈沖電壓，而共用此電源回路的其它的電路(或繼電器及裝置就要受到該脈沖電壓的影響。這就是瞬態(tài)脈沖騷擾形成的原因。隨著觸點(diǎn)間隙的變化，擊穿觸點(diǎn)間隙所需要的電壓是變化的。當(dāng)觸點(diǎn)間隙越來越大時(shí)，擊穿電壓越來越高。因此電容C上的電壓也要越來越高。當(dāng)觸點(diǎn)擊穿所需要的電壓越高時(shí)，電容充電的時(shí)間就越長，

5、振蕩波形的頻率就越低。22主要的瞬態(tài)脈沖騷擾的產(chǎn)生及特點(diǎn)(1)電快速瞬變脈沖群騷擾電快速瞬變脈沖群騷擾是由于電路中斷開感性負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的。它的特點(diǎn)是騷擾信號(hào)不是單個(gè)脈沖，而是一連串的脈沖群。一方面由于脈沖群可以在電路的輸入端產(chǎn)生積累效應(yīng)，使騷擾電平的幅度最終可能超過電路的噪聲容限。另一方面脈沖群的周期較短，每個(gè)脈沖波的間隔時(shí)間較短，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)脈沖波還未消失時(shí)，第二個(gè)脈沖波緊跟而來。對(duì)于電路中的輸入電容來說，在未完成放電時(shí)又開始充電，因此容易

6、達(dá)到較高的電壓，這樣對(duì)電路的正常生電壓降。對(duì)于電快速瞬變脈沖群騷擾信號(hào)，其電流變化極快，并且含有大量高頻分量。根據(jù)，可知在公共地線上很容易產(chǎn)生電位差。當(dāng)此電壓低于電路的抗擾度電平時(shí)，就不會(huì)產(chǎn)生干擾。否則就可能對(duì)共用的地線的其它電路產(chǎn)生騷擾。③由于繼電器及裝置的綁線不合理，當(dāng)通過電快速瞬變脈沖群騷擾信號(hào)時(shí)也會(huì)引起騷擾。如強(qiáng)電和弱電回路的導(dǎo)線綁在一起或信號(hào)線與強(qiáng)電電源放在一起時(shí)，當(dāng)騷擾信號(hào)通過其中的電路時(shí)，由于電路之間的距離太近，它們之間相

7、互耦合，產(chǎn)生“串?dāng)_”現(xiàn)象，造成繼電器及裝置的不正常工作。(2)抑制電快速瞬變脈沖群騷擾的方法①使用電快速瞬變脈沖群騷擾的濾波器和吸收器；②減小印制線路板的地線共阻抗值；③將電快速瞬變脈沖群騷擾源遠(yuǎn)離敏感電路；④在軟件中加入抗騷擾指令；⑤正確使用接地技術(shù)；⑥合理布線，強(qiáng)電、弱電、信號(hào)線應(yīng)分別綁線，接入印制線路板的輸入、輸出線應(yīng)盡量短。3.2浪涌(沖擊)騷擾(1)浪涌(沖擊)騷擾的防護(hù)：對(duì)于浪涌(沖擊)騷擾應(yīng)采用抑制浪涌的元器件來防范浪涌(

8、沖擊)騷擾所產(chǎn)生的電磁干擾。抑制浪涌騷擾的元器件主要有避雷管、壓敏電阻和瞬態(tài)抑制二極管，這些元器件屬于對(duì)瞬態(tài)瞬變脈沖的吸收器。①避雷管：又稱氣體放電管，管內(nèi)充有一定種類和一定數(shù)量的惰性氣體，當(dāng)浪涌電壓出現(xiàn)時(shí)管內(nèi)的惰性氣體被電離，形成短路狀態(tài)。于是避雷管兩端電壓迅速降低到一個(gè)很低的電壓值，它使大部分的浪涌騷擾所產(chǎn)生的騷擾能量被泄放掉了。這就是避雷管抑制浪涌(沖擊)騷擾的工作原理。避雷管具有很強(qiáng)的吸收浪涌電流能力的特點(diǎn)，它能承受的電流大，同

9、時(shí)產(chǎn)生的寄生電容很小。另外，在起弧前還具有很高的絕緣電阻。②壓敏電阻：壓敏電阻是電壓敏感型器件，當(dāng)加在壓敏電阻兩端上的電壓低于標(biāo)稱電壓時(shí)，它的電阻幾乎是無窮大；一旦超過其電壓值后壓敏電阻的電阻值便急劇下降，從而將浪涌騷擾中的能量泄放，并將浪涌電壓的幅度限制在一定的幅度內(nèi)，整個(gè)過程的響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí)。壓敏電阻的引線的感抗會(huì)影響壓敏電阻的高速響應(yīng)的特點(diǎn)，引線越長，由引線電感產(chǎn)生的附加感應(yīng)電壓越大。因此在采用引線安裝壓敏電阻時(shí)要求其安裝引線越

10、短越好。③瞬態(tài)抑制二極管(TVS)：瞬態(tài)抑制二極管全稱是硅瞬變電壓吸收二極管。它具有極快的響應(yīng)時(shí)間和非常高的浪涌吸收能力，可用于保護(hù)繼電器及裝置或電路免受靜電、切斷電感負(fù)載以及感應(yīng)雷所產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖騷擾。在正常時(shí)，瞬態(tài)抑制二極管是不工作的，當(dāng)出現(xiàn)了瞬態(tài)脈沖騷擾(包括沖擊浪涌)時(shí)，器件中的硅PN結(jié)的雪崩效應(yīng)，使瞬時(shí)過電壓的尖峰以箝位；方式限制在電路可以允許的范圍內(nèi)。這就是瞬態(tài)抑制二極管的二作原理。3.31MHz(100kHz)脈沖群騷擾1