智能型框架式斷路器單片機系統的電磁兼容性分

智能型框架式斷路器單片機系統的電磁兼容性分析

一、 簡述

　　隨著單片機技術的不斷發展與完善，單片機已被廣泛地應用于各行各業中，其應用程度和應用水平已逐漸成為衡量一個行業或一個部門技術水平的重要標志。框架式斷路器做為低壓配電系統的主開關也已突破傳統的結構模式，在其保護和信息處理單元采用了單片機技術，典型產品有施耐德公司的M系列、美國GE公司的S系列、日本三菱公司的AE-SS系列、我國的DW45系列等。眾所周知，框架式斷路器對低壓配電系統的安全、可靠運行起著至關重要的作用，而其單片機系統的電磁兼容性又是其安全、可靠、穩定運行的核心問題。以下對電磁兼容試驗的目的、電磁干擾噪聲對單片機系統的危害、單片機本身的硬件和軟件的抗干擾性進行分析，以期進一步改善單片機系統的電磁兼容性。

二、 電磁兼容的試驗目的

　　所謂電磁兼容性是指設備或系統在其預定的電磁環境中實際運行時，既不受周圍電磁環境的影響，又不影響周圍環境，也不發生性能惡化或誤動作，而能夠按照技術要求正常工作的性能。

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

　　1. 電力線路低頻騷擾抗擾度試驗，目的是驗證當電力系統出現諧波、電流驟降、電流分斷時的抗干擾能力。

　　2. 靜電放電抗擾度試驗，目的是驗證當人體或物體所帶靜電荷對斷路器可觸及部位放電時的抗干擾能力。

　　3. 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗，目的是驗證由閃電、接地故障或切換電感性電路而引起的信號參數產生瞬時擾動時的抗干擾能力。這種試驗是一種耦合到電力線路、控制線路、信號線路上的由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群試驗。

　　4. 浪涌（沖擊）抗擾度試驗，目的是驗證由斷路或雷電瞬變過電壓引起的單極性浪涌（沖擊）時的抗干擾能力。這種干擾對以單片機系統為保護核心的智能型框架式斷路危害很大，嚴重時將使其失去保護功能。

　　5. 射頻電磁場輻射抗擾度試驗，目的是驗證斷路器處于各種電磁輻射環境如手持無線電收發機、無線電廣播、車載無線電發射機、各種工業電磁源等的抗干擾能力。對于這種來自空間的電磁干擾，采用在單片機系統周圍加金屬屏蔽的辦法即可取得較好的效果。

三、 電磁干擾對單片機系統的影響

　　以上所述的電磁干擾對單片機本身的時鐘信號、中斷信號、取樣信號等影響很大，另外當電磁干擾噪聲越過一定門限時，將導致單片機系統出錯甚至死機，所以本文只對單片機系統本身的抗干擾進行分析。

　　單片機系統異常一般有以下幾種情況：單片機瞬間異常，但能夠自動修正；單片機異常后，由中斷或復位信號使其恢復工作；單片機異常后，需由操作者干預或進行系統復位；單片機異常并導致元器件損壞、數據丟失、數據錯誤等。

四、 單片機系統的硬件抗干擾電路分析

　　根據不同的功能，單片