综合布线中电磁兼容性问题解析& #8206;

　国际电工技术委员会(iec)给出的电磁兼容性定义为:“电磁兼容性是设备的一种能力，它在其它环境中能完成自身的功能，而不致于在其环境中产生不允许的干扰。”

　我国国家军用标准gjb72-85《电磁干扰和电磁兼容性名词术语》中给出电磁兼容性的定义为:“设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态，即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其它设备的电磁发射而导致或遭受不允许的性能降级。”

　　对于综合布线而言，选择一种性能优秀的桥架也是提高EMC性能的保证。另外，在设计施工时候，要注意：

　　1.将动力电缆和数据电缆分置

　　敏感体与辐射干扰源之间应有的防护间距，即可将敏感体所受干扰减至允许范围内而不影响正常工作。同时还应考虑本工程内部干扰源对环境的影响，以及工程内部电子电气设备间、强电与弱电及控制线路间保持必要的防护间距。

　　对于布线系统来说，就是要将动力电缆和数据电缆放置在不同的桥架路径中。若条件所限无法满足应有间距，则应采用其它防范与抑制措施。

　　使用中间分隔板，在两种不同线缆放置在同一桥架内时，可以有效提高EMC性能，减少强电线缆与弱电线缆之间的间距。

　　2.保证良好的电连续性

　　布线系统拥有良好的电连续性也是系统取得良好EMC性能的关键因素之一。我们知道，位于电磁场中的金属桥架上会形成噪声，而系统接地实际上就是让噪声电流通过桥架直接释放到大地的过程。

　　现在有些网格式桥架厂商提供高质量的连接件，不仅提供单纯的两个桥架间的物理连接，同时也提供桥架间良好的电气连接，值得借鉴。

　　3.不同的的电缆应该成直角交叉放置

　　根据法拉第电磁感应定律，我们知道，强电线缆周围的磁场和强电线缆刚好成90°，如果系统中弱电线缆也和强电线缆成90°放置，电磁场和弱电线缆的方向是平行的，不构成交叉点，也就形不成干扰。因此，如果现场条件允许的情况下，尽可能使不同的线缆垂直安装。
　针对在电磁兼容测试中出现的故障要点的深入分析

　　(1)不定时出现故障的原因分析

　　在3.0kv等级进行测试时，在频率为2.5khz时运行正常，在频率为5.0khz时运行出现不定时的故障。其产生的原因分析应为eft信号通过电源线进入后，经过ic信号端口时，在2.5khz的干扰信号全部被滤除，功率单元保持正常行。当eft干扰的脉冲频率加大到5.0khz时，将有一部分干扰信号通过输入端滤波进入后继电路，对寄生电容的充电，经过众多脉冲的逐级累积，最后达到并超过ic的抗扰度限值，通过直接触发或静电耦合，使数字电路工作异常。其中电容中干扰的累积受ic回路运行状态，输入滤波效果等影响，为离散型故障发生，符合测试数据汇总表中故障出现的规律。

　　(2)在未运行时即出现故障的原因分析

　　在功率单元加电，处于停止状态时，对其加4.0kv电快速瞬变脉冲群等级的干扰，所有指示灯都在闪烁，表明在ic回路中的干扰电平已经超过电路的噪声门限，数字回路的噪声已经湮灭正常的运行信号，其不应是脉冲的累积效应产生的，应是线路中的电容性耦合或电感性耦合较大，在干扰信号输入后，在数字回路中的耦合出的干扰信号直接超过了回路中正常工作信号的电平，造成功率单元的停止状态时加入4.0kv等级的干扰，还未运行时，指示灯就开始无序闪烁。

　　功率单元原型中电缆布局不合理的要点

　　(1)输入的主回路电缆与控制回路电缆从功率单元前部输入/输出端子引到功率单元后部的整流二极管与控制变压器，相当于全部输入/输出的功率先通过了线缆环绕了半个功率单元后再进入相应元器件。

　　(2)主控板的80v与8v电源电缆，温度报警信号电缆围绕了主控板周围一半以上的空间。

　　长距离并行的一些线缆之间的电压等级差异大、通过的电源型式种类多、电流密度分布广、相互工作频谱区域复杂。

　　总体上其功率及控制线缆在单元内大体呈环形排列，而且长度长、并列布线多。

　　由于以上的种种的线缆布局极易产生相互干扰，同时长电缆不但充当了极好天线，还由于其并行长度长，运行时电压差异大(最高为800v，最小为5v)，故其电磁耦合现象比较严重。

　　结合测试结果分析和具体的功率单元结构判断其电磁兼容性能弱的最主要原因

　　(1)电磁兼容的电缆设计

　　在电磁兼容理论中，电缆是效率很高的电磁波接收天线，空间的电磁干扰往往首先被电缆接收到，然后传入到设备中，造成数字电路的误动作。同时电缆还是很高的电磁波辐射天线，当设备被屏蔽起来后，电缆是产生电磁波辐射的主要原因。当设备或系统不能满足有关电磁干扰的限制要求时，90%是电缆的原因。

　　(2)功率单元原型未通过工业严酷等级的eft测试的直接因素

　　在功率单元内，电缆不但多而乱，而且都非常长，已近似于在功率单元再加入了一个大天线网，分析确定通不过电快速瞬变脉冲群测试4级的主要原因应该是线缆过长。

　　功率单元原型进行电磁兼容性能改进的目标方向

　　通过以上的分析，功率单元在电快速瞬变脉冲群4级通不过的原因应为功率单元内电缆过长、并行过多、电压等级不同电缆混行所造成。其中功率单元中最长的电缆如图2所示，改善电磁兼容性能的主要改变对象就是这些长电缆，将这些长电缆通过结构改进行方式进行缩短，并同时改变电缆在功率单元内呈环状的布线方式。

　　EMC性能取决于多种因素

　　系统的设计、安装、工程监理和测试验收人员应共同来保证网络系统与其它电子设备具有电磁兼容性(EMC)。设计人员在设计中要保证选择线缆的技术性能指标、走线和管道的设计能够消除电磁干扰问题。厂商生产、供应的线缆进行认证，提供安装的网络系统EMC性能的保证。安装人员确保按设计和规范组织施工，验收人员严格按照规范和设计进行测试和验收，以确保信息网络的高质量、高性能。