智能型框架式斷路器單片機(jī)系統(tǒng)的電磁兼容性分析

一、 簡(jiǎn)述

　　隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，單片機(jī)已被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)中，其應(yīng)用程度和應(yīng)用水平已逐漸成為衡量一個(gè)行業(yè)或一個(gè)部門(mén)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。框架式斷路器做為低壓配電系統(tǒng)的主開(kāi)關(guān)也已突破傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，在其保護(hù)和信息處理單元采用了單片機(jī)技術(shù)，典型產(chǎn)品有施耐德公司的M系列、美國(guó)GE公司的S系列、日本三菱公司的AE-SS系列、我國(guó)的DW45系列等。眾所周知，框架式斷路器對(duì)低壓配電系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，而其單片機(jī)系統(tǒng)的電磁兼容性又是其安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的核心問(wèn)題。以下對(duì)電磁兼容試驗(yàn)的目的、電磁干擾噪聲對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的危害、單片機(jī)本身的硬件和軟件的抗干擾性進(jìn)行分析，以期進(jìn)一步改善單片機(jī)系統(tǒng)的電磁兼容性。

二、 電磁兼容的試驗(yàn)?zāi)康?/FONT>

　　所謂電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在其預(yù)定的電磁環(huán)境中實(shí)際運(yùn)行時(shí)，既不受周?chē)姶怒h(huán)境的影響，又不影響周?chē)h(huán)境，也不發(fā)生性能惡化或誤動(dòng)作，而能夠按照技術(shù)要求正常工作的性能。

　　為保證智能型框架式斷路器具有優(yōu)良的電磁兼容性，一般要進(jìn)行以下電磁兼容性試驗(yàn)。

　　1. 電力線路低頻騷擾抗擾度試驗(yàn)，目的是驗(yàn)證當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)諧波、電流驟降、電流分?jǐn)鄷r(shí)的抗干擾能力。

　　2. 靜電放電抗擾度試驗(yàn)，目的是驗(yàn)證當(dāng)人體或物體所帶靜電荷對(duì)斷路器可觸及部位放電時(shí)的抗干擾能力。

　　3. 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)，目的是驗(yàn)證由閃電、接地故障或切換電感性電路而引起的信號(hào)參數(shù)產(chǎn)生瞬時(shí)擾動(dòng)時(shí)的抗干擾能力。這種試驗(yàn)是一種耦合到電力線路、控制線路、信號(hào)線路上的由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群試驗(yàn)。

　　4. 浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)，目的是驗(yàn)證由斷路或雷電瞬變過(guò)電壓引起的單極性浪涌（沖擊）時(shí)的抗干擾能力。這種干擾對(duì)以單片機(jī)系統(tǒng)為保護(hù)核心的智能型框架式斷路危害很大，嚴(yán)重時(shí)將使其失去保護(hù)功能。

　　5. 射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)，目的是驗(yàn)證斷路器處于各種電磁輻射環(huán)境如手持無(wú)線電收發(fā)機(jī)、無(wú)線電廣播、車(chē)載無(wú)線電發(fā)射機(jī)、各種工業(yè)電磁源等的抗干擾能力。對(duì)于這種來(lái)自空間的電磁干擾，采用在單片機(jī)系統(tǒng)周?chē)咏饘倨帘蔚霓k法即可取得較好的效果。

三、 電磁干擾對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的影響

　　以上所述的電磁干擾對(duì)單片機(jī)本身的時(shí)鐘信號(hào)、中斷信號(hào)、取樣信號(hào)等影響很大，另外當(dāng)電磁干擾噪聲越過(guò)一定門(mén)限時(shí)，將導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)出錯(cuò)甚至死機(jī)，所以本文只對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)本身的抗干擾進(jìn)行分析。

　　單片機(jī)系統(tǒng)異常一般有以下幾種情況：?jiǎn)纹瑱C(jī)瞬間異常，但能夠自動(dòng)修正；單片機(jī)異常后，由中斷或復(fù)位信號(hào)使其恢復(fù)工作；單片機(jī)異常后，需由操作者干預(yù)或進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位；單片機(jī)異常并導(dǎo)致元器件損壞、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等。

四、 單片機(jī)系統(tǒng)的硬件抗干擾電路分析

　　根據(jù)不同的功能，單片