浅谈电能表电磁兼容辐射干扰问题及解决措施

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摘 要：近年来，随着电力企业发展速度的加快，大规模的高频率电磁设备得以广泛的应用，电磁兼容问题随之而来，对电能表的正常使用和稳定性带来了较大的影响。业内人士也加大了对电能表电磁兼容问题的研究力度，以便能够更好地对电能表电磁兼容辐射干扰问题进行很好的解决，确保电能表能够稳定的运行。文章对电能表的主要干扰类型及其测试方法进行了分析，并进一步对电能表电磁兼容问题的解决措施进行了具体的阐述。

关键词：电能表；电磁兼容；干扰

前言

目前电力企业加大了对电网改造的力度，现代化的智能电网系统得以建立起来，智能电能表在电网中得到大规模的应用，成为智能电网系统中非常重要的一个环节。智能电能表的应用，对于我国供电系统工作效率的提升发挥了积极的作用，使电力供应成本得以降低，确保了电力企业经济效益的提高。但在智能电能表使用过程中，不可避免地会受到来自于高频率电磁设备的电磁干扰，使电能表的性能和运行的稳定性受到影响。特别是在出现同频率干扰时，则会使电能表无法正常进行工作，对整个供电系统的稳定运行带来严重的影响。所以在当前智能电能表的设计和生产过程中，需要将电磁干扰抵制和电磁兼容问题作为一个重要的指标，从而使其得到有效的解决。

1 电能表的主要干扰类型及其测试方法

1.1 电快速脉冲干扰

电能表在运行过程中受到的电磁干扰较多，其中非常重要的一个部分即是自身的电脉冲干扰，这种干扰通常会在电能表结构内切换机械开关时产生，而且这种电快速脉冲具有快速的周期性特点，发生时呈现群体性，会对电能表内的器件进行充电，时间一长，则会使电能表的性能下降，使其无法正常运行。

判断电能表是否受到电磁干扰则需要利用电快速脉冲测试。这种测试其主要需要针对电能表的电源干扰抑制能力和输入输出电路的干扰抑制能力来进行。由于电源和输入输出电路所产生的干扰的实现形式不同，电源是通过耦合网络的形式实现的，而输入输出电路则是通过电容耦合的形式实现的，所以在进行测试时通常都会利用台式设备来进行。测试时需要对电能表的工作性能进行检查，确定其是否处于正常工作状态下，然后才能利用电磁兼容发生器的形式来对电快速脉冲完成测量，在操作时需要分组进行，并做好相关的记录，便于对后期进行分析。这种电磁干扰测试方法对于电能表电磁干扰初步的判断具有较好的适用性。

1.2 外界高频率电磁干扰

对于外界高频率电磁干扰的产生，其干扰源较为广泛，不仅包括工业电磁辐射，同时还包括一些具有高频率电磁波功能的仪器设备，而对电能表的电磁干扰最为明显的当属于个人移动电话。由于其频率都在800MHz～1900MHz之间，所产生的电磁干扰对电能表的影响十分明显，使电能表无法稳定的进行工作。而且我国个人移动电话具有较高的普及率，所以对于外界的高频率电磁干扰应该重点考虑个人移动电话所带来的干扰。所以需要对高频率电磁干扰进行测试，通常采用外加干扰源的方式进行，测试环境会选择在微波暗室环境下进行操作，利用完整的电磁收发系统，通过对不同工作频段的天线接入到信号源发射端，这样天线会发射出来不同频率的电磁波，所选择的天线以全向辐射天线为主，这能够有效的保证环境与真实环境的符合度。在测试过程中通过对不同频率电磁波下电能表的工作状况进行记录，从而电磁波对电能表的干扰程度进行分析，可以准确、真实的将外界高频率电磁干扰对电能表工作性能的影响反映出来。

1.3 电磁感应引起的传导干扰

这种干扰主要是由电磁的本质决定的，可以通过法拉第电磁感应定律来分析，主要是一些需要进行高频率电磁感应的器件（如常见的节能灯、电焊机等）所产生的，其干扰的频率主要分布的HF频段，因此，对于电能表的正常工作也有着很大程度的影响，其影响主要是由于电能表内部的设备之间的连接线可能达到低频率的几个波长，从而引起电磁波的谐振，进而对电能表的正常工作产生影响。在进行这种由于电磁感应引起的外界干扰时，主要是通过低频段的耦合网络进行的，并且在实际的测试过程中要做好电缆线的连接，其连接形式要与实际的工作情况相似，以更好的反映出低频率通过电缆线对电能表产生的影响。在进行一个端口测试的同时，一定要保证其他的空闲端口接入50欧姆的匹配负载，以更好的增加测试的精度。

2 电能表电磁兼容问题解决措施

2.1 基于硬件的抗干扰措施

在对电能表的抗干扰技术进行研究时，对硬件方面进行考虑是必然的一个环节，长期的实践经验表明，硬件部分所带来的电磁干扰，很多时候是由于电源线付入设备的，从而使设备的正常工作受到影响，所以在电能表电磁兼容的研究上，对电源的设计是抗干扰的关键所在。随着科学技术的快速发展，目前市场上的器件和产品层出不穷，对于电源线的干扰都能起到极好的控制和抑制作用，所以在实际选择中，需要对智能电能表的运行环境和成本进行充分的考虑，从而选择抗干扰能力强，而且经济性较好的产品。主要选用的器材有：压敏电阻、硅瞬变电压吸收二极管（简称VTS）和隔离变压器，压敏电阻用于吸收瞬变电压，应根据使用电路的工作电压的1.2～1.4倍的关系来选择其标称电压（考虑到使用电压的波动范围），同时还要注意有效值和峰值间的换算。VTS具有极快的响应时间和非常高的浪涌吸收能力，用于保护电路免受静电、电感负载切换过程以及感应雷击所产生的瞬时过电压。隔离变压器通过实现电路和电路之间的电器隔离，解决地线环路电流带来的干扰，对低频干扰尤其有效。

2.2 基于软件的抗干扰措施

电能表的使用是为了能够在电网运行过程中，准确的对数据进行记录，以便于更好地对电费进行回收。一旦电能表计量出现错误，则会使电网的正常运行受到影响，给电力企业带来严重的损失。为了避免电能表在工作过程中由于受到电磁干扰而出现较大的错误，因此利用软件来加强抗干扰能力。通过在软件中进行陷阱的设计，可以有效的避免系统在运行过程中发生错误陷入死循环状态，同时加强对输入输出端口进行设置，也能有效的减轻由于端口功能变化而对系统运行的稳定性带来的影响，提高系统运行的安全性。最后，为了更好地确保电能表计量中的精确度，则需要加强电能表中的控制软件中的检验功能模块设计，通过检验模块可以有效的控制电能表在计量中的错误，使其免受内部和外部的干扰，确保其运行的稳定性，避免出现计量误差。

3 结束语

在电能表运用中，电磁兼容是一个较为常见的问题，需要对其抗干扰措施进行科学合理的选取，从而有效地提升电能表电磁兼容的能力，确保电能表运行的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]徐宏伟，张树勇.电磁干扰容性解决方式的研究[J].飞机设计，2006（4）.

[2]张玉怀.电子产品的电磁干扰和控制策略论述[J].电子技术，2008（1）.

[3]范峰岩.电磁兼容与电子设备设计的屏蔽技术[J].山西电子技术，2008（6）.