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工业安全

皮尔磁:GB/T 5226.1— 有效减少电磁干扰的措施

  2020年08月26日  

  复杂和恶劣的工业环境中存在着各种电磁波,电磁波与电子元件作用会产生干扰现象,称为电磁干扰(EMI),一般分为传导干扰和辐射干扰两种形式。闪电、开关操作、短路和电磁现象引起的电流很有可能会引起过电压和电磁干扰,因此标准要求工业机械中的电气设备必须符合电磁兼容性(EMC)的要求。

什么是电磁兼容性(EMC)?

  电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在电磁环境中符合要求运行并不对环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰(也有的叫电磁骚扰)的能力。因此EMC包括两方面的要求:一方面电气设备自身产生的电磁骚扰不应超过电气设备预期使用场合允许的水平;另一方面指设备对所在环境中存在的电磁骚扰应该也有一定的抗干扰水平,以保证电气设备在预期使用环境中可以正常地运行。

EMC电磁兼容性测试一定要做吗?

  B/T 5226.1-2019要求电气设备必须要进行抗扰度和/或发射试验,但满足下列条件的除外:

  ● 在相关产品标准或通用标准(无产品标准时)规定的预期EMC环境中使用,且采用的装置或元件本身符合EMC要求。

  ● 电气安装和布线与装置和元件供方提供的关于相互影响的说明一致,(电缆,屏蔽,接地等)或当供方无此说明时,参考GB/T 5226.1-2019标准中附录H的要求。

  也就是说,如果电气设备元器件本身符合EMC的要求,应用于预期的EMC环境中,而且在安装布线方面,按照元器件供应商提供的关于EMC的说明(如果元器件供应商没有提供相关说明,按照GB/T 5226.1-2019标准附录H的要求)进行,则可以不进行设备的抗干扰实验。

GB/T 5226.1-2019的附录H

  附录H是GB/T5226.1-2019较上一版本新增的内容,详细描述了在安装和布线的过程中,减少电磁干扰(EMI)的主要措施,以下内容摘自标准原文:

  a) 安装浪涌保护装置和/或滤波器

  b) 电缆可导电护套管宜连接至保护连接回路

  c) 通过选择动力、信号和数据电路的共有线路并保持电路分离,以避免感应回路

  d) 动力电缆宜与信号或数据电缆保持隔离

  e) 为减少感应电流流入保护导体,使用同轴电缆

  f) 电动机和变换器之间的电气连接,使用对称多芯电缆(例如:含有单独保护导体的屏蔽电缆)

  g) 根据制造商说明书的EMC要求使用信号和数据电缆

  h) 减少流过接地的屏蔽信号电缆或数据电缆的电流,可能有必要安装旁路导体

  i) 布线尽可能短,等电位联结有尽可能低的阻抗,适当场合使用编织线传导更高的频率

  j) 电子设备接地参考电压由功能接地导体提供,对于工作在高频的设备,接地联结应尽可能短。

深度解析 & 通俗翻译

  标准中的描述比较专业,本文选择其中的一点进行详细的解释,希望能够做到让大家“一看就懂”。

  c)通过选择动力、信号和数据电路的共有线路并保持电路分离,以避免感应回路

  这个要求主要的关键词是“分离”,可以理解为保持足够的距离,就可以避免互相干扰,但是工业应用环境下的空间是有局限性的,显然需要为距离设定一个最小的限值,附录H中给出了分离距离的要求,如表H.1所示:

  ● 动力电缆和数据电缆之间的分离距离应符合表H.1和图H.2,H.3的要求

  从表H.1中可以看到,电缆托架(也有人称之为“电缆桥架”)越“实在”,所需的分离距离越小,完全实心的电缆托架,动力电缆和数据电缆之间的分离距离可以为0。

  在实际应用中,垂直隔离或者水平隔离的方式比较常见。

  图H.2展示的是垂直隔离的方式,比较直观,不同种类的电缆“分层”走线,实现分离的目的。图H.3展示的是水平隔离的方式,水平隔离则是在同一个电缆托架中确保不同电缆之间的隔离距离或者是直接在电缆托架中增加隔板。

  相邻电缆托架或电缆通道系统水平或垂直分离的距离也需要满足表H.1给出的最小分离距离的要求。

     ●  U型电缆托架因磁场在两角附近减弱,须优先选择深侧墙

  电缆托架靠近两角的位置磁场越弱,因此电缆一般优先选择靠近两角的位置走线,将不同类型的电缆放置于不同的角,实现“物理分离”。电缆托架越“深”,其磁场较弱的区域越大,且位置越深磁场越弱,所以推荐电缆选靠深侧墙放置。

  ●  金属电缆托架或电缆通道系统由若干元素构建,应确保相邻元素之间有效联结的连续性,所有互连宜有低阻抗

  简而言之,电缆托架之间的连接不要留有空隙以保证相互之间联接的连续性和低阻抗,实现有效的“分离”。

  ●  金属电缆托架需穿过防火屏障的墙体,要求中断金属电缆托架而穿过建筑结构的场合,在两金属部分之间宜提供低阻抗的互连

  有了上面的注释,相信这一条大家理解起来就比较清楚了。

  电磁干扰导致的不良后果多种多样,比如可能使灵敏的电子设备因过载而损坏、可能骚扰或损害过程监控、控制和自动化系统等。参考GB/T5226.1-2019中的要求,采取有效的措施减少电磁影响,才能确保电气设备在预期的使用环境中正常地运行,少出故障。

标签:皮尔磁我要反馈
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