1.2.6 耦合路径的识别

识别耦合路径是解决电磁兼容问题中最关键的一项工作，也是难度最大的一项工作。不要说在系统建成之前，就是当出现了电磁兼容的问题之后，尽管干扰源和敏感源都很清楚，要知道它们是如何联系起来的，也是十分困难的。一些复杂的电磁兼容问题，对于电磁兼容专业人员也不是能很快查清耦合路径的。

分析耦合路径是解决电磁兼容问题的关键，如果不了解一些基本概念，几乎不可能对电磁兼容问题进行分析。根据本书所涉及的领域，仅介绍公共阻抗耦合的概念，掌握这个概念可以解决大部分工业现场的电磁兼容问题。读者如果对其他耦合感兴趣，可以参阅文献[1]。

所谓公共阻抗耦合是指干扰源和敏感源共用了一段电路，这段电路的阻抗充当了耦合的介质。典型的情况是电源线和地线。本书的重点是电能质量与电磁兼容，因此侧重于电源线导致的公共阻抗耦合分析。地线导致的公共阻抗耦合对于本书所涉及领域重要性较低，因此不进行讨论。但是地线与电磁兼容的关系是十分重要的内容，本书专门用一章介绍相关的概念。

首先，看一下公共阻抗耦合的原理。在放大电路中，如果一级放大电路的放大量不够，需要再增加一级放大电路，这两个电路之间的一种连接方式是公共阻抗耦合，如图1-3所示。这里前级放大器的输出电流i，在电阻R产生了一个电压u，u作为后级放大器的输入电压，后级放大器继续对u进行放大。这是一个利用公共阻抗耦合的原理实现信号耦合目的的例子。

图1-3 放大器中的公共阻抗耦合

如图1-4所示，如果两台设备共用一个电网，情况会是怎样呢？

图1-4 干扰源和敏感源通过电源线阻抗发生的耦合

这时，电网的阻抗就充当了公共阻抗，电网阻抗包括变压器的阻抗Z0、线路的阻抗Z1和Z2，总的阻抗就Z=（Z0+Z1+Z2）。当设备1从电网吸取的电流发生变化时（电流变化记为ΔI），则在电网的阻抗Z上产生了电压变化（电压变化记为ΔU），于是设备2的电源输入端也发生了电压变化ΔU。如果设备2对这个电压变化敏感，就发生了电磁兼容的问题。

在现实中，设备1往往是中频炉、变频器、直流电机驱动器等工作电流发生剧烈变化的设备，设备2往往是PLC、数控机床、计算机等设备。设备1对设备2的干扰强度与什么因素有关系呢？请读者仔细思考，思考的结论对于分析和解决电能质量导致的电磁兼容问题十分重要。在第5章中我们对这个问题进行分析。