1.2 电磁兼容性

1.2.1 电磁兼容性

电磁兼容性的含义是：电气电子设备在预定的电磁环境中能够稳定地工作。这包括两个方面内容，第一，设备之间不会通过电磁现象产生相互的干扰，也就是说，两台设备同时工作时，它们都不会出现性能降低或者损坏的现象；第二，电气电子设备在预定的电磁环境中能够稳定工作。下面通过几个现实中的没有达到电磁兼容的现象帮助读者理解上面的说明。

现代灯具导致的问题

提高照明设备的效率一直是照明工程师孜孜不倦的追求，荧光灯代替白炽灯是一个进步，现在高效荧光灯开始替代传统的荧光灯。但是，人们发现，当大量使用这些节能灯后，中短波广播的质量变得很差，收到的电台很少，即使收到电台信号，噪声也十分严重。节能灯之所以高效，是因为荧光灯内的气体发光效率在电流频率更高时具有更高的效率。因此，节能灯采用电力电子技术将50Hz的工频电流变换到10kHz以上的频率，大大提高了发光效率。这种电流变换的过程会产生严重的电磁干扰发射，干扰了收音机的工作，我们就说，节能灯与收音机之间出现了电磁兼容的问题。

与灯具相关的另一种电磁干扰来自调光灯具。人们可以通过一个旋钮方便地调节亮度，达到节省电能的目的。但是，这种调光装置在工作时产生严重的干扰发射，会影响广播通信。

自动控制系统误动作

现代化制造的核心是自动控制技术。自动化加工大大提高了生产效率，保证了产品一致性，降低了制造成本。但是，自动控制系统出现的误动作也会给生产带来巨大的损失，甚至导致安全事故。在工厂中，经常出现某台大功率设备（变频器、中频炉、点焊机等）工作时，PLC、数控机床等出现误动作的现象。这就是大功率设备与自动控制设备之间的电磁兼容问题。

实际上，相同设备之间也会出现不兼容的状况。某金属加工厂，主要加工设备是电焊机。人们发现，当同时工作的电焊机台数较多时，就出现焊接质量不稳定的现象。开始以为是大量电焊机同时工作导致电压过低，影响了焊接质量。现场测试表明，电压正常。进一步的调查表明，是电焊机之间的相互干扰，导致控制电路错误。这就是电焊机之间没有达到电磁兼容状态。

雷电对电子设备和自动控制系统的影响

雷电天气，电子设备（计算机、变频器等）被雷电损坏的现象十分常见。雷电不仅会导致设备直接损坏，还会导致设备软损伤。软损伤的含义是，设备并不是在发生雷电的当时就出现损坏，而是寿命缩短，在某一个条件下，突然失效。软损伤经常导致故障排查困难，人们往往将这种损坏归结为设备的质量问题。因为雷电是十分常见的自然现象，电子设备在这种环境中不能生存，也属于电磁兼容问题。

过去对于雷电防护的认识局限在发生雷电时，电气、电子设备不要被损坏，就达到了防护目标。现代化对雷电防护提出了新的要求，这就是，发生雷电时系统不能出现数据错误。显然这是正确的，人们不能想象，企业在雷电天气停工，银行在雷电天气停业，等等。这种要求对雷电防护技术提出了更高的要求。

实际上，人们对电磁兼容的认识也是随着现代化程度的提高而加深的。20世纪80年代，随着电子信息技术的普及，人们对电磁兼容问题的关注达到了空前的高度。这主要是由于以下几个原因：

（1）电子线路对电磁干扰更加敏感，特别是数字逻辑电路的广泛应用，一个干扰就可以导致系统彻底崩溃；

（2）数字电路、脉冲电路的广泛应用，产生了更强的电磁干扰；

（3）电子设备的密度急剧增长，增加了相互干扰的概率；

（4）人们对电子信息技术的依赖程度增加，任何干扰都可能导致巨大的经济损失，甚至危及人身安全。