核电环境电磁兼容测试方法研究

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摘要：目前我国核电技术的发展迅速，而核电环境下的电磁兼容测试在我国一直处于空白。剖析了核电现场测试的目标，根据对GSM，WiFi，CDMA2000，WCDMA，TDLTE，FDDLTE等各种通信技术指标的分析结果，参照国外电磁兼容标准以及目前电磁兼容经验，提出了核电环境下的现场电磁兼容测试方法，同时根据测试结果，通过设定保护距离，锁定基站、终端功率等措施，保障核电系统设备的正常运行，也为后期的标准制定提供了试验依据。

关键词：核电通信；电磁兼容测试方法；测试标准

中图分类号：TN98文献标识码：A文章编号：10053824（2014）06003902

0引言

自日本福岛事故发生以来，核电安全在全球范围内受到广泛重视，多个国家开始新一轮核电安全整顿。目前我国核电设备已经处于第三代设备的发展阶段，设备数字化和自动化程度逐步提升，电磁抗扰能力显著增强。但由于中国核电行业电磁兼容技术标准的不足，大多在役的一代、二代核电设备仍受电磁干扰的风险，随着核电新一轮无线通信技术的革新，电磁兼容测试就更加有必要[1]。

1测试目标

根据核电设备现场对核电仪控设备的电磁兼容测试，了解不同核电设备对不同制式的无线通信的电磁抗扰能力，在充分了解现有核电控制设备抗干扰性的基础上，完善敏感设备的干扰保护措施，并确定新建无线通信系统设备的部署条件，包括发射功率、安全距离，天线位置等，避免对核电已有控制设备产生干扰，同时根据研究及测试结论，形成核电基地重要控制设备电磁兼容相应标准，指导后续电站对无线设备使用的管控[2]。

2技术研究与干扰分析

根据拟建立的通信技术，即GSM，WiFi，CDMA2000，WCDMA，TDLTE，FDDLTE等分析各种通信制式下基站、终端的各类通信技术指标，包括可支持服务、发射功率范围、移动性、数据传输速率、使用频段、占用带宽和参考灵敏度等。

根据现有通信技术指标，结合国内外电磁兼容标准，针对场地环境勘测所得不同的环境、受试设备等因素进行干扰仿真分析[3]。通过干扰研究，分析出不同功率、频段、通信技术和干扰概率等多种条件下的干扰保护距离和电磁波空间传输模型，分别作为现场测试的参考，并指导通信系统的建设与部署。

3现场测试

现场测试通过待测场地环境勘察，针对待测场地的实地调研，确定核电控制设备的具置、供电情况、场地面积、高度等条件，保障测试效率和精准度。由于电站厂房内有大量电子电气设备，需要对待测场地进行电磁背景噪声电平测试，确定各个频段噪声电平情况，以确定环境本身对后续测试结果的干扰。与电站的生产部门一起确定每一个待测系统或设备扰情况的跟踪方法和判别标准，以便我们对电磁兼容的测试结果进行跟踪，对无线通信系统可用性进行预判[4]。

根据前期的勘测情况，开展EMI测试，确定核电站控制设备抗电磁兼容的能力，明确控制设备的敏感频段及抗干扰阈值，具体测试框图如图1所示。

发射调制的干扰信号，调整测试频段观察受干扰设备在每个频率上的工作状态，并记录有异常情况发生时的场强值及干扰情况，根据初测测试结果判断受干扰设备是否属于对无线电频率较为敏感的设备：如果属于，测试需要对每一个频率找出干扰阈值；如果不属于，则可以用通用阈值代替[5]。

在EMC测试之后，模拟主流制式手机测试，了解WiFi，CDMA2000，WCDMA，TDLTE，FDDLTE的宽带信号对核电设备干扰情况。测试模拟场景如图2所示。

为进一步加强核电区域内电磁保护，保障核电设施设备安全运作，拟制定部署规范，用以限定通信系统终端设备在核电区域设计、建设、部署、使用、维护的准则和注意事项。在部署规范中，通过设定保护距离，锁定基站、终端功率等措施[6]，在原有安全措施的基础上，进一步提高核电区域通信设备的安全性能，并以高效的通信方式降低通信费用，同时便于后期维护升级，为发展核电新型应用打下坚实基础。

该测试在无线通信系统网络建成后进行，主要测试新建的无线通信系统是否满足我们前期测出的电站控制设备电磁兼容性要求，如果不满足系统需按照标准进行整改。

4结论

通过深入研究通信设备的电磁兼容理论，结合核电设备的电子电气原理，总结实际测试的经验，借鉴国内外标准化组织及研究机构成果，后期应充分征求电磁兼容行业内专家意见的基础上，制定核电系统设备电磁兼容企业标准，保证核电系统安全。

参考文献：

[1]邱建文，孔海志，莫国钧.核电厂电磁兼容挑战及应对策略[J].原子能科学技术，2009（S2）：360363.

[2]黄文君，于浩洋，敖春波.核电站数字化仪表控制系统的电磁兼容性验证与应用设计[J].核动力工程，2008（3）：8588.

[3]刘素娟.核电厂安全相关仪表和控制系统的电磁兼容性要求及评价[J].核科学与工程，2002（1）：8995.

[4]田禾箐，钱永鑫，马欣.EMC试验中浪涌波形校验方法研究[J].安全与电磁兼容，2012（3）：7174.

[5]余春， 郭华民.用于瞬态电磁场测量的宽带脉冲天线[J].电波科学学报，1997（2）：4446.

[6]屈月启， 卢文跃，毛晓明，等.大亚湾基地电磁干扰对敏感仪表控制设备的影响分析[J].核动力工程，2008（1）：1215.

作者简介：

骆骁（1989），男，重庆人，工程师，主要研究方向为通信技术和测试技术研究，ICT产业技术发展研究，通信运营管理和无线电管理研究。