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通信開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容性

通信開(kāi)關(guān)電源因具有體積小、重量輕、效率高、工作可靠、具有遠(yuǎn)程監(jiān)控等原因,廣泛的應(yīng)用于程控交換、光數(shù)據(jù)傳輸、無(wú)線基站、有線電視系統(tǒng)及IP網(wǎng)絡(luò)中,是信息技術(shù)設(shè)備正常工作的核心動(dòng)力。 
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)設(shè)備遍布祖國(guó)大江南北,從發(fā)達(dá)的中心城市至貧窮落后的偏遠(yuǎn)山區(qū),為人與人間的溝通交流及數(shù)據(jù)傳輸提供了極大的便利。通信設(shè)備的電網(wǎng)供電質(zhì)量由于城鄉(xiāng)間的差異,即有穩(wěn)定的大電網(wǎng)如核電、火電、水電等并網(wǎng)的供電方式,同時(shí)也有獨(dú)立的小水電單獨(dú)供電方式。特別是在小水電站供電方式下,因水量的變化復(fù)雜、用戶用電量的變化較大及設(shè)備工作的不穩(wěn)定,造成電網(wǎng)波形失真嚴(yán)重及其電網(wǎng)電壓和大幅波動(dòng),同時(shí)因配電系統(tǒng)的接線不規(guī)范,對(duì)通信開(kāi)關(guān)電源也造成了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
鐵路通信及電力通信正在發(fā)展壯大。由于電力機(jī)車經(jīng)過(guò)之處,產(chǎn)生很強(qiáng)的感應(yīng)電壓,使地線電壓產(chǎn)生很大的波過(guò),從而引起電網(wǎng)電壓的很大的波動(dòng),強(qiáng)大的電場(chǎng)容易引起開(kāi)關(guān)電源設(shè)備工作的瞬時(shí)不穩(wěn)定。在高壓電網(wǎng)運(yùn)行的通信開(kāi)關(guān)電源,雖然電網(wǎng)電壓穩(wěn)定,但容易受電網(wǎng)負(fù)載變化等引起的強(qiáng)電磁場(chǎng)的搔擾影響。
用于基站的通信用開(kāi)關(guān)電源,由于多安裝在較高的建筑物上或是山頂,更容易受到雷電的襲擊。
因此,通信開(kāi)關(guān)電源要有很強(qiáng)的抗電磁搔擾的能力,特別是對(duì)雷擊、浪涌、電網(wǎng)電壓、靜電、電場(chǎng)、磁場(chǎng)及電磁波等要有足夠的抗擾動(dòng)能力,保證自身能夠正常工作以及通信設(shè)備供電的不間斷而且穩(wěn)定。
另一方面,因通信開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的功率開(kāi)關(guān)管、整流或續(xù)流二極管及主功率變壓器,在高壓、大電流及高頻開(kāi)關(guān)的方式下工作,其電壓電流波形多為方波。在高壓大電流的方波切換過(guò)程中,方波電壓電流將產(chǎn)生豐富的諧波電壓及諧波電流,這些諧波電壓及諧波電流可通過(guò)電源輸入線或開(kāi)關(guān)電源的輸出線傳出,對(duì)與通信電源在同一電網(wǎng)上供電的其它設(shè)備及電網(wǎng)產(chǎn)生搔擾,同時(shí)對(duì)由通信電源供電的設(shè)備如程控交換設(shè)備、無(wú)線基站、光傳輸設(shè)備及有線電視設(shè)備等產(chǎn)生搔擾,使設(shè)備不能正常工作。由于電壓差可以產(chǎn)生電場(chǎng)、電流的流動(dòng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng),豐富的諧波電壓電流的高頻部分,在開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部產(chǎn)生電磁場(chǎng),造成開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部工作的不穩(wěn)定,使電源的性能降低。有部分電磁場(chǎng)通過(guò)開(kāi)關(guān)電源機(jī)殼的縫隙,向周圍空間輻射,與通過(guò)電源線、直流輸出線產(chǎn)生的輻射電磁場(chǎng),一起通過(guò)空間傳播的方式,對(duì)其它高頻設(shè)備及對(duì)電磁場(chǎng)比較敏感的設(shè)備造成搔擾,引起其它設(shè)備工作異常。
因此,要限制通信開(kāi)關(guān)電源對(duì)由負(fù)載線、電源線產(chǎn)生的傳導(dǎo)搔擾量對(duì)空間產(chǎn)生的輻射電磁場(chǎng)搔擾量,使之能與處于同一環(huán)境中的其它電信設(shè)備均能夠正常工作,互不產(chǎn)生搔擾。

2 電磁兼容性的國(guó)內(nèi)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)
電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能隨的電磁搔擾的能力要徹底消除設(shè)備的電磁搔擾及對(duì)外部一切電磁搔擾信號(hào)不敏感是不可能的。只能通過(guò)制訂系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備與設(shè)備之間的相互允許產(chǎn)生的電磁搔擾大小及抵抗電磁搔擾的能力,才能使電氣設(shè)備及系統(tǒng)間達(dá)到電磁兼容性的要求。國(guó)內(nèi)外大量的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn),為系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備相互達(dá)到電磁兼容性要求制訂了約束條件。
國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)(CISPR)是國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)下屬的一個(gè)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化組織,早在1934年就開(kāi)展EMC標(biāo)準(zhǔn)的研究,下設(shè)六個(gè)分會(huì)。其中第六分會(huì)(SCC)主要負(fù)責(zé)制訂關(guān)于干擾測(cè)量接收機(jī)及測(cè)量方法的研究。CISPR16《無(wú)線電干擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范》對(duì)電磁兼容性測(cè)量接收機(jī)、輔助設(shè)備的性能以及校準(zhǔn)方法作出了詳細(xì)的要求。CISPR17《無(wú)線電干擾濾波器及抑制元件的抑制特性測(cè)量》制訂了濾波器的測(cè)量方法。CISPR22《信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電搔擾限值和測(cè)量方法》規(guī)定了信息技術(shù)設(shè)備在0.15-1000MHz頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生的電磁搔擾限值。CISPR24《信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測(cè)量方法》規(guī)定了信息技術(shù)設(shè)備對(duì)外部搔擾信號(hào)的時(shí)域及頻域的抗搔擾性能要求。其中CISPR16、CISPR22及CISPR24構(gòu)成了信息技術(shù)設(shè)備包括通信開(kāi)關(guān)電源設(shè)備的電磁兼容性測(cè)試內(nèi)容及測(cè)試方法要求。是目前通信開(kāi)關(guān)電源電磁兼容性設(shè)計(jì)的最基本要求
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