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机电设备电磁干扰隔离方法研究
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摘要：电磁干扰的传播途径包括传导耦合与辐射耦合。机械电气设备之间最主要的导体是电缆线，电缆线是导致机电设备电磁干扰的重要因素。要保证机电设备的性能稳定，应提高其电磁而成的电缆可导电护套，则应连接至爱惜联结电路。对共享布线通路的动力线、信号线、数据线应实行电路隔离的方式避开形成感应回路（InductionLoop），其中，动力线力求与信号线、数据线保持隔离，二者之间若不能避开交叉应布设为十字交叉形式[5]。可使用同轴电缆以削减感应电流进入爱惜导体。使用具有单独爱惜导体的对称多芯屏蔽电缆实现电动机与变换器的电气连接。“使用屏蔽信号或数据电缆时，留意宜削减流过接地的屏蔽信号电缆或数据电缆电流。”[4]此时，有可能需要安装旁路导体。假如机械部件间具备良好的等电位联结，则可削减旁路导体的需求。如图1所示。此外，布线应尽可能短，以使等电位联结的阻抗最低，并应适当接受铜质编织线提高传导频率。若电气设备需要接地参考电压以保证其功能，可设置功能接地导体，对高频工作的设备，其联结也应尽可能短[6]。若多个不同接地体共存于同一系统，则两两间接地电位差不得大于1V。
3电缆线降低电磁干扰的架设建议
为降低干扰电压，可对电缆中的动力线与信号线、数据线用托盘架等材料设置金属屏蔽层，以实现电磁屏蔽。对于高频瞬态电磁场宜接受铜质或铝质等高导电率金属容器，去磁方式为导体内感应电流的电屏蔽，即利用它们产生的涡流反向磁场来抵消电磁干扰。而低频时则宜接受磁导率较大的铁磁材料容器构成低磁阻通路，使周遭的磁力线集中在屏蔽材料中，其产生的附加磁场使部分磁通转变路径，使被屏蔽区域避开电磁干扰[7]。金属屏蔽层使用的隔离容器，其制造材质宜选用导电性能优良的金属，构造成法拉第笼（FaradayCage）的形式。对于同一线路中的动力电缆和数据电缆若设置金属屏蔽层，其屏蔽性能（以100MHz为准）依据接受的金属隔离容器的不同种类，动力电缆和数据电缆之间的隔离距离要求也不一样：①电缆容器接受实体密闭金属桥架时，二者之间隔离距离可不设限。②电缆容器接受穿孔金属桥架时，若该穿孔金属容器的深度能高于电缆束位置10mm，二者之间必需大于等于100mm。其效果相当于壁厚1mm的钢质托盘或穿孔面积小于等于20%的钢格盘。③电缆容器接受网格金属桥架时，二者之间必需大于等于150mm。其效果相当于壁厚不足1mm的钢质托盘或网孔面积大于20%的均匀焊接网格钢篮。④未设置金属容器进行隔离的，二者之间必需大于等于200mm，并使用纯铜或者防腐不锈钢铸造的接地端子，以达到良好的接地条件[8]。上述金属隔离容器的屏蔽效果，首先由容器表层反射干扰源发出的电磁波来实现。此时，金属容器的外表层反射一部分干扰电磁波，射入的电磁波又被容器内层再反射掉一部分。此外，另外的射入电磁干扰在屏蔽层内因传播损耗又会被吸取掉一小部分。剩下的干扰电磁又因趋肤效应（SkinEffect）沿屏蔽层的外层传导[8-9]，从而降低了机电设备电缆的电磁干扰。综上所述，无论是电缆通道系统的水平隔离或垂直隔离，还是相邻的电缆托架之间的分别距离，都应当达到前述的最小隔离距离，且在其两端均应连接至等电位联结系统。电缆施工时，并非只要布设有金属屏蔽容器并接地就能实现