工频磁场对单相电能表的影响
谢永明，李英莲
（华立仪表集团股份有限公司，浙江杭州310023）
摘要：针对单相电能表在0.5mT工频磁场干扰下存在误计量的问题，分析其主要原因在于工频磁场在电能表电流采样回路上产生了大于电能表起动的感应电流。对此，本文通过定量分析0.5mT工频磁场的影响量，根据磁通在交错的环中产生的感应电压是可抵消的，提出在不改变原有电路设计基础上，仅通过对分流器穿孔及改变双绞线焊接方式，来减小电能表电流采样回路上的感应电流。经外部工频磁场影响试验测试证明了该方法的可行性。
关键词：0.5mT工频磁场；电流采样回路；感应电流；分流器；双绞线
中图分类号：TM933 文献标识码：B 文章编号：1316809 Power Frequency Magnetic Field Effects on Single Phase
Electricity Meter
XIE Yong-ming, LI Ying-lian
（Holley Metering LTD , Hangzhou 310023，Zhejiang, China）
Abstract: Regarding the measurement error problem exists in the single phase electricity meter under the 0.5mT power frequency magnetic field interference, this paper concludes the main reason is that the current generated by the power frequency magnetic field is larger than the start current in the current sampling circuit of electricity meter. This paper analyzes quantitatively the value interfered by the 0.5mT power frequency magnetic field, based on the theory of “the induced voltage generated by magnetic flux in the alternating loop offsets each other", and proposes the method of only perforating the shunt and changing the welding position of twisted-pair cable to reduce the induced current in the current sampling circuit , but not changing the original circuit design. Actual experiments in the external power frequency magnetic field demonstration proved the feasibility of this method.
Key words:0.5mT power frequency magnetic field, Current sampling circuit, Induced current, Shunt, Twisted pair
0 引言
电能表工作现场常因安装和布线不合理，使电能表处于空间工频磁场中，引起误计量，给用户带来额外的电费。为保证电能表在现场复杂的工频磁场环境中可靠工作，2013年国网新标准Q/GDW1364-2013（代替Q/GDW 364-2009）新增了一条：“0.5mT工频磁场无负载，电能表电压线路通以115%Un，电流回路无电流，将0.5mT工频磁场施加在电能表受磁场影响最敏感处，在20倍的理论起动时间内电能表不应产生多于一个的脉冲输出”[1]。工频磁场对电能表的影响主要是工频磁场产生的磁通在电能表的电流采样回路中产生感应电动势，使电能表误计量。最不利的方向即最敏感处为电磁场与电能表电流测量回路正交方向[2]。尤
其是单相电能表采用分流器采样，电流采样信号小，容易受干扰。那么为什么会选用磁感应强度为0.5mT 的工频磁场对电能表进行试验，其对电流测量回路的具体影响量有多少？怎样才能减小这些影响量？本文针对分流器采样的单相电能表进行了讨论（以下未特殊说明，电能表特指分流器采样的单相电能表）。
1 0.5mT 工频磁场的产生
电能表安装到现场后，L 、N 上接额定电压，电能表处于工作状态，在电流线路无电流的情况下，若电能表附近有一根大电流线路靠近电能表时，如图1所示，对电能表测量会造成怎样的影响呢？
首先介绍一下电能表测量的原理：电能表通过计量芯片采集输入电能表的电压信号和电流信号，并将采集到的信号变换成数字信号进行运算处理并输出显示。其中电压线路通过电阻分压采样；电流线路通过分流器电阻采样。由于电压线路采样信号比较大(几百mV)，故工频磁场对电压采样回路的影响可以忽略。而电能表的计量芯片一般采用集成芯片，所以受工频磁场的影响小。且电能表内传输的信号都是数字信号，因此工频磁场对控制和输出显示部分的影响小。而采用分流器采样的电流线路信号很小，对起动电流的采样只有几μV ，故工频磁场产生的感应电流很容易大于电能表的起动电流（通常折算后为几十毫安），因此本文主要研究工频磁场对分流器电流采样回路的影响。
计量芯片
功能板
电能表
输出－
输出+L
N
电压采样回路
电流采样回路
分流器
闭合曲线
A
r
I
图1 大电流对电能表的影响 Fig.1 Large current ’s influence on the electricity meter 如图1所示。当大电流线距电能表分流器距离为r ，根据右手螺旋定则[3]，可得感应磁场方向。最不利的情况是分流器与大电流线平行，即分流器采样电阻全部正交感应磁场。下面我们分析在最不利情况下该感应磁场产生的磁感应强度[4][5][6][7]。根据安培环路定理：
I l d H l
∑=?
?? （1）
式中：?
H －磁场中某点A 处的磁场强度； ?
l d －磁场中A 点附近沿曲线微距离矢量； I ∑－闭合曲线所包围的电流代数和。 其中：
H r Hl l d H l
?==?
?
?2π
IN I =∑
式中：r －闭合路径半径；N －线圈匝数。则： r
IN
H ＝
2π （2） 由于磁感应强度H B μ=，式中μ为磁导率，且分流器的磁导率和真空磁导率大致相同，即m H 104π70-?==μμ,那么： r
IN
μH μH B 2π00=
==μ （3） 因此，分流器处磁感应强度与干扰电流成正比，与距分流器距离成反比。
由于电能表内部的分流器距安放电能表表箱的最小安装距离约为40㎜，而工作在电能表外部的大电流走线不大于100A ，且N ＝1，则：
0.5m T 10402π100
104π3
7=????=
--B 因此，0.5mT 工频磁场的产生在现场中
可以视为100A 电流线路以40mm 安装距离
靠近电能表电流采样分流器的情况。 那么当电能表工作在0.5mT 工频磁场
中时，它在测量电路的电流采样回路上产生
多大的折算后的感应电流呢？下面我们对此进行详细的分析。 2 工频磁场对电流采样回路的影响
工频磁场对电能表电流采样回路的影响如图2所示，我们主要研究电磁场与被测电能表测量回路正交的情况。图中分流器与电路板之间的连线，我们采用双绞线。使用的双绞线比较短且两根线紧密的扭绞在一起，将其扭绞成偶数环，则相邻环中产生的感应电压的极性相反，在每根导线上的感应电流是相互抵消的[8][9][10]；再加上计量芯片为差分输入，所以图2中的双绞线基本不受工频磁场的影响。
计量芯片
S 3
功能板输出－
输出+
N L S 2S 1
分流器
双绞线
匹配电阻电能表
图2 工频磁场对电流采样回路的影响
Fig.2 Power frequency magnetic field ’s influence on the current sampling circuit 因此，电流采样回路上被干扰的主要是图2中S 1、S 2、S 3三块面积组成的闭合环路。工频磁场在该闭合环路中产生的感应电压可根据式（4）电磁感应定律[7]求出。 dt
dB NA dt d φN
e u ==-= （4） 式中：N －线圈匝数；A －磁通通过的截面
积；B －磁感应强度。
如图2所示，截面积A 主要由三部分组
成S 1、S 2、S 3。其中S 1为分流器电流采样电
阻部分，我们认为该面积内磁场是均匀的，故该区域磁场闭合回路包围的面积为S 1/2，则： 3212
s s s A ++= （5）
图2中，S 1、S 2、S 3均为一匝线圈，即N ＝1，设t B B ωsin 2＝0，代入式（4）有
dt
ωt d(B s s s u )sin 2)2(
0321
?
++= （6） 由于计量芯片内阻通常>10K ，远远大于采样电阻、双绞线和匹配电阻之和，故工频磁场在整个闭合回路中产生的感应电动势可认为全部集中在计量芯片上。由工频磁场感应出来的电压被计量芯片误认为是电流流过采样电阻产生的电压。如果令S 1上采样电阻值为R 1，则根据欧姆定律可得折算后的电流值为：
ωt ωB R )s s s (
dt
ωt)d(B R )
s s s (
R u
i cos 22sin 2201321
01321
1?++=?++== （7）
其有效值为：
ωB R )s s s (
＝I 01
321
r m s
2?++ （8） 由式（8）可见，在工频磁场的影响下，采样电阻越小，电路中产生的感应电流越大；测量电路的闭合回路面积越大，产生的折算后的感应电流也越大。
假设电能表工作频率为50Hz 、基本电流I b =5A 、采样电阻R 1=250μΩ、S 1＝100㎜2、S 2=S 3=15㎜2，工作在工频磁场B 0＝0.5mT 时，计量芯片采样到的电流有效值为：
50.24m A
10250100.5502π10806
3
6rms =??????=---I 因此该电能表长时间放入0.5mT 工频磁场中时，产生了大于4‰I b （20mA)电能表启动电流，电能表将输出电能脉冲。
通过以上分析，结合公式（8）可知，
只有减小测量电路的闭合回路面积或提高采样电阻值，才可减小0.5mT 工频磁场对电
能表的影响。对于电能表来说，要减小
0.5mT 工频磁场对电能表的影响，提高采样电阻是不可行的。因为当电能表通过大电流
（一般为60A 或100A ）时，分流器上采样电阻会因自热引起误差变大，影响电能表正常工作。在电能表设计时，采样电阻值一般定为100~350u Ω。因此本文主要讨论通过减小电流采样回路面积来改善0.5mT 工频磁场对电能表的影响。 3 电流采样回路改进设计
如图2所示，电流采样回路中面积最大的是S 1，它越小，则受工频磁场影响越小，但S 1面积太小，在电能表过大电流时，其自热和散热问题影响更严重；对于S 2和S 3，由于需要焊接双绞线，生产时它的面积不可能太小，特别是S 3，它在电路板上的面积是不可变的。由式（8）可知，当采样电阻选250μΩ时，闭合回路面积必须小于32㎜2才可满足要求。因此我们不能只是简单的通过缩小每个区域的面积来解决工频磁场的影响。
通过对图2进行分析和研究后发现S 2和S 3分别接在双绞线两端，它们是两个独立的面积，且它们的面积大小相近，我们可以根据磁通在交错的环中产生的感应电压是可抵消的，使S 2上产生与S 3大小相等方向相反的感应电压，达到影响量相互抵消的目的。那么只要交叉双绞线在S 2或S 3上的焊接即可。为方便焊接，我们交叉双绞线在电路板上的焊接，如图3所示。虽然双绞线焊接在功能板上时，线与线之间的空间难以控制，但PCB 板上匹配电阻的面积是不变的，所以S 2与S 3上产生的感应电压大部分被抵消。
计量芯片
S 3
功能板输出－
输出+N
L S 2S 1
分流器
双绞线
匹配电阻
电能表
图3 电流采样回路改进设计
Fig.3 Current sampling circuit improvement
design
另外，考虑到采样电阻S 1面积比较大，它是S 2、S 3面积的5、6倍。那么，我们是否可以利用上面的方法使S 1自我抵消？因此，我们想到将S 1中间开一个孔，如图3所示，双绞线从孔中穿过，形成两个交错的回路，使工频磁场在S 1上产生二个大小相等方向相反的感应电压，使S 1不再受工频磁场影响。
因此，在不改变电能表电路设计的基础上，将电流采样电路按图3修改后，式（4）中的截面积A 从几十变成几个㎜2，计量芯片采样到的电流有效值也从几十变成几个mA ，远小于电能表能检测到的启动电流。 4 实验验证
我们将更改设计前、后的两个同型号、同规格的电能表同时挂接在能提供0.5mT 均匀工频磁场的ZHZ-26型外磁场影响试验装置中，如图4所示。
图4 工频磁场影响实验 Fig.4 The influence of power frequency
magnetic field experiment 图中未更改的电能表在左边，更改过的电能表在右边。实验选用DDZY285C ，规格为220V ，5（60）A ，常数1200imp/kWh 的电能表。同时给两个电能表通253V(115%Un)电压，在电流回路不通电流情况下，使其旋转在0.5mT 工频磁场中5小时(20倍的理论起动时间）。图左边的电能表不到6分钟就有计量脉冲输出，图右边的电能表在整个测试过程中没产生一个计量脉冲。实验证明，按图3更改过的电能表满足实验要求。
5 结束语
本文是在分析0.5mT 工频磁场对电能表具体影响因素的基础上，提出通过减小电能表电流采样闭合回路面积的方法来提高电能表抗干扰能力，根据磁通在交错的环中产生的感应电压是可抵消的，并通过分流器穿孔设计和改变双绞线焊接的位置，实现在不改变电路板原来设计的基础上解决0.5mT 工频磁场的影响问题。最后通过对比实验证明，该方法有效的提高了电能表抗工频磁场干扰能力，满足设计要求。 参考文献
[1] Q/GDW1364-2013,国家电网公司企业标准[S].
[2] 周碧红,石雷兵,韩志强,江习. 工频外磁场对电子式电 能
表的影响[J]. 上海计量测试, 2011,6(226):50-53.
[3] 闫峰,刘义侠.电磁感应中楞次定律和右手定则的典型应用
[J].中国科教创新导刊,2011,(2):78-81.
[4] Clayton R.Paul.电磁兼容导论[M].闻映红等译.北京:机械工
业出版社,2006.
[5] Rollin J. Parker, Robert J. Studders. Permanent Magnets and Their Application[M]. California:John Wiley and Sons,Inc. 1962.
[6] 秦曾煌.电工基础[M]..北京:高等教育出版社,1990. [7] 赵修科. 开关电源中磁性元器件[M]. 南京:南京航空航天
大学自动化学院, 2004.
[8] 黄盛霖,孙永芹,姜海勋.基于工控系统的双绞线抗干扰技
术及其应用[J].国外电子测量技术.2004,(6):42-45. Huang Shenglin, Sun Yongqin, Li Yenhai. Study on Anti-interference of Twisted Pair in Industry Control System[J]. Foreign electronic measurement technology. 2004,(6):42-45.
[9] 黄家平,王明皓,雷虹,吕朝辉,臧家左.屏蔽双绞线的抗电磁
干扰特性研究[C].成都:2009年全国天线年会,2009.1625-1628.
HUANG Jiaping, WANG Minghao, LEI Hong, LV Zhaohui,ZANG Jiazuo. The Study on Anti-electromagnetic interference characteristic of STP[C].Chengdu:2009 National
Conference
on
Antenna(NCAnt2009),
2009.1625-1628.
[10] 山崎弘郎(日)主编,电子电路的抗干扰技术[M].北京:科学
出版社,1989.
作者简介：
谢永明(1979－)，男，浙江杭州人，本科，从事电能计量器具研究与开发10余年。 Email: yongm.xie@https://www.doczj.com/doc/7a14511229.html,
李英莲(1984－)，女，湖南长沙人，硕士研究生，从事电能计量器具的开发与研究。 Email: yinlian.li@https://www.doczj.com/doc/7a14511229.html,
各国工频电磁场限值的有关情况汇总 据了解，到目前为止，国际上尚无工频电磁场暴露限值的IEC标准或其他国际标准，只有ICNIRP(国际非电离辐射防护委员会)向世界各国推荐了一个电场和磁场辐射限值的导则：《限制时变电场、磁场和电磁场暴露(300GHz以下)导则》，其中推荐以5000V/m作为居民区工频电场限值标准，100μT作为公众全天辐射时的磁感应强度限值标准。 目前我国所有相关的规范和技术标准中，涉及环境中工频电场强度、磁场强度限值的只有《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T 24–1998)，其原文是：“关于超高压送变电设施的工频电场、磁场强度限值目前尚无国家标准。为便于评价，根据我国有关单位的研究成果、送电线路设计规定和参考各国限值，推荐以4000V/m作为居民区工频电场评价标准，推荐应用国际辐射保护协会关于公众全天辐射时的工频限值100μT作为磁感应强度的评价标准。待相应国家标准发布后，以其规定限值为准。”很明显，该推荐限值就是以国际非电离辐射防护委员会的导则为基础的，并且电场强度的限值更严格。 世界上其他各国或学术组织关于工频电场和磁场的限值情况见下表： 另外需要说明的是： 欧洲议会1999年7月发布了一个一般公众电磁场暴露限值的推荐标准。这是一个供欧洲各国制定标准的框架，目前已有许多欧洲国家准备接受这一标准。这个标准建立在ICNIRP 导则基础之上，同样是以目前已经得到确认的效应作为基准。 美国没有统一的国家标准。一些学术组织制定了自己的标准，许多州也根据自己的情况制定了输电线路的工频电磁场标准。 日本并没有公众工频磁场暴露限值的明确标准，1993年，日本一个政府研究机构的报告
电能表的电流参数 对于电能表上所标电流参数“10 A（20A）”的问题这里将学习到的内容与大家交流：标定电流和额定最大电流： 标定电流（额定电流）：标明于表上作为计算负载的基数电流值Ib 额定最大电流：电能表能长期正常工作，误差和温升完全满足要求的最大电流值：Imax 电能表技术参数的选择 目前在市场上常见的民用电能表的技术参数中，相同的是额定电压均为220伏、频率为50赫兹、级别为2.0级。不同的参数是电能表的标定电流和最大额定电流。所谓标定电流是指电能表能在长时间内正常运行的基本电流。它是确定电能表有关特性的参数，以Ib表示。而额定最大电流是指电能表能满足其制造标准规定的准确度的最大电流值，以Imax表示。因此，选用什么样的电能表，用户一定要根据负荷电流的大小来确定。用电负荷的上限应不超过电能表的额定容量，下限应不低于电能表允许误差规定的负荷电流值。 如一用户有40瓦、60瓦电灯各一只，有1000瓦的电炉一台。根据计算，Imax=（40+60+1000）/220=5安。 所以，应选择一只最大额定电流为5安，额定电压为220伏的单相普通型电能表。但为了防止用户将来会增加新的用电器，建议用户选用5（10）安的宽负载电能表，其中5为标定电流，（10）为最大额定电流。 （以下内容选自吉林物理QQ群，赵智凯上传的文章。）关于电能表的10（20）A电能表的标定电流的含义：家用电能表的一些错误理解电能表又叫电度表。虽然近年来有电子电能表产品出现，但广泛应用的仍是感应系电能表，感应系电能表从原理到使用都与中学物理教学中最常见的磁电系直流电流表、电压表不同。用我们熟悉的磁电式直流电流表、电压表的使用知识套用在感应系电能表的使用上常出现一些误解。感应系电能表没有指针，而是通过转盘的转动带动积算机构，显示耗用电能随时间增长积累的总和，属积算式仪表，没有量限，也不存在超过量限问题。电能表所标电压、电流值为所接负载电路电压、电流，与用电器上所标的决定用电器额定功率的电压、电流值不同。电能表本身耗电功率很小。感应系电能表有很大的过载能力，并非只要过载就有烧毁的危险。根据国家标准电能表标有两个电流值，如10（20）A。这里所标10A为基本电流（basic current），符号Ib，是确定仪表有关特性的电流值，也有称此电流值为标定电流。括号内所标（20）A为额定最大电流（rated maximurn current），符号Imax，为了仪表能满足标准规定的准确度的最大电流值。通过电能表的电流可高达其基本电流的二倍、三倍、四倍，有的高达八倍，达不到二倍的只标基本电流值。也就是说如果某用户所装电能表只装有一个电流值，如5A，这只是基本电流值，并非允许通过的最大电流。对于这种电能表一般地说超载到120%是不会发生问题而且能满足电能表的准确测量。……在物理教学中 对电能表的电流选择常有误解，如说：“电能表上标着一个电压值和一个电流值，所标电压是额定电压，所标电流是允许通过的最大电流。一只标着‘220V5A’的电能表，可以用在最大功率是220V×5A=1100W的家庭电路上，如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的计算会不准确甚至会烧坏。”这种说法是不符合实际的，常见的一些据此编写的练习题、考试题也是不合适的。摘自初中物理专题分析丛书《安全用电与家庭电路》（人民教育出版社2003版） 下面引入“大安市教师进修学校中教部杨景臣老师的说法供大家学习” 再谈电能表的电流参数 在这以前我在我们学校的网上已经写了一篇关于电能表参数的文章。在文章中我以人教版教材八年级下第八章电功率——电能一节给出的电流值参数“10（20）A”为例展开了探讨。由于教材上原来的说法错误，导致了我们很多教师在教授上也跟随着出现了错误，当然这个
1.采用标准 IEC 61000-6-4：EMC 通用标准工业环境的辐射标准 (EN50081-2) Electromagnetic compatibility (EMC). Generic standards. Emission standard (EN50082-2) for industrial environments （EN55022） EN55011:2003:<<工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值>> IEC 61000-4-2：试验与测量技术第二部分：静电放电抗扰性试验 (EN 61000-4-2-95) Testing and Measurement Techniques Section 2: Electrostatic Discharge Immunity Test IEC 61000-4-3：试验与测量技术第三部分：射频电磁场辐射抗扰性试验 (EN 61000-4-3-97) Testing and Measurement Techniques Section 3: Radiated, radio frequency, Electromagnetic Field Immunity Test IEC 61000-4-4：试验与测量技术第四部分：电快速瞬变脉冲群抗扰性试验 (EN 61000-4-4-95) Testing and Measurement Techniques Section 4: Electrical Fast Transient/Burst Immunity Test IEC 61000-4-5：试验与测量技术第五部分：浪涌（冲击）抗扰性试验 (EN 61000-4-5-95) Testing and Measurement Techniques Section 5: Surge Immunity Test IEC 61000-4-6：试验与测量技术第六部分：射频场感应传导骚扰抗扰性试验 (EN 61000-4-6-96) Testing and Measurement Techniques Section 6: Immunity to Conducted Disturbances, Induced by radio-frequency Fields IEC 61000-4-8：试验与测量技术第八部分：工频磁场的抗扰度试验 (EN 61000-4-8-93) Testing and Measurement Techniques Section 8: Power Frequency Magnetic Field Immunity Test
工频磁场强度 1 楼2009/6/1012:16:52叶都1900发表于搜房网 - 上海业主论坛 - 保利叶上海(潜力论坛) 1.什么叫输变电工频磁场强度？ 输变电工频磁场强度是用来衡量输配电设施周围空间某个点位在一定方向上的磁场强弱的尺度，计量单位为安培/米(A/m)。 磁场强度通常可用磁感应强度，又称磁通密度表示，计量单位为特斯拉(T)。输配电设施产生的工频磁场磁感应强度一般都很小，常用毫特（mT）或微特（μT）表示。 1特(T)=1000毫特（mT）=1000000微特（μT） 1毫特（mT）=12.56×104安培/米(A/m) 2.输电线路工频磁场强度有什么特点？ 输电线路工频磁场强度的特点，一是随着用电负荷的变化，即通过输电线路电流的变化，工频磁场强度也随着变化；二是随着与输电线路距离的增加，工频磁场强度快速降低，并且与工频电场强度相比，工频磁场强度随距离变远，下降得更快。 3.我国对输变电工频磁场强度有规定吗？ 有的。国家环境保护总局在输变电工程环境影响评价技术规范中，推荐对公众的工频磁感应强度限值是0.1毫特（即100微特）。 4.国际上，工频磁场强度有什么规定？ 国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）1998年发布了《限制时变电场、磁场和电磁场暴露的导则(300GHz以下)》。在这个导则中，对公众工频磁感应强度的限值是0.1毫特（即100微特）。这个限值得到世界卫生组织正式推荐，已被世界上许多国家广泛采用。我国规定的推荐限值与国际导则规定的限值相同。 5.输电线路工频磁场强度有多大？ 输电线路周边的工频磁场强度主要取决于线路电流的大小、线路导线的排列方式、与导线的距离等。以下图5、6、7是最常见三种电压等级110kV、220kV、500kV输电线路在地面上方1.5米处，工频磁感应强度沿垂直线路方向的分布图。 （1）110kV输电线路 图5导线水平排列，相间距离3.5米，对地高度7.0米，电流300安。 （2）220kV输电线路 图6导线水平排列，相间距离5.6米，对地高度11米，电流500安。 （3）500kV输电线路 图7单回线水平排列，相间距离12米，对地高度19米，电流800安。 由以上各图可见，最常见三种电压等级输电线路的工频磁感应强度都远小于100微特。 6.变电站周围工频磁场强度有多大？ 变电站站界工频磁感应强度主要来源于进出线的影响。变电站站界1米外的工频磁感应强度小于10微特，远低于我国规定的推荐限值。户内变电站周围的工频磁感应强度则趋于本底值。 8.家用电器的工频磁场有多大？ 表5是几种家用电器的工频（60赫）磁感应强度。（引自中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 18039-2005/IE C 61000-2-7:1998电磁兼容环境各种环境中的低频磁场） 家用电器距离z处的磁感应强度，微特（μT） Z=3厘米Z=30厘米Z=100厘米 电动剃须刀15～1500 0.08～9 0.01～0.3 真空吸尘器200～800 2～20 0.13～2
GDDO-20T 微机三相交流采样装置校验仪 1 概述 本装置是按照GB/T13729-92《远动终端通用技术条件》、DL/T630-1997《交流采样远动终端通用技术条件》和检定规程JJG126－95《交流电量变换为直流电量电工测量变送器检定规程》、国家电力公司《交流采样测量装置校验规范》、JJG124－2005《电流表、电压表、功率表和电阻表检定规程》、JJG 596-1999、JJG 307-2006的要求而设计的三相表源一体化装置。装置中表的核心技术用的是数字信号处理器（DSP）和16位高速模数转换器组成的高精度工频交流采集器；源的信号部分用的是DSP和16位高速数模转换器组成可控制的正弦波、畸变波信号源。 装置具有精度高、工作稳定可靠、操作方便灵活等特点。 2 主要功能及特点 2．1 可半自动或手动检验电力系统中各种工频电表（电压表、电流表、功率表、频率表、功率因数表、相位表）的基本误差，电压、电流、波形、功率因数等影响量引起的改变量等。 2．2 可半自动或自动检验交流采样装置和电测量变送器（电压变送器、电流变送器、功率变送器、频率变送器、功率因数变送器、电能变送器）的基本误差，电压、电流、波形、功率因数等影响量引起的改变量等。 2．3 电源部分可生成具有2～31次谐波的畸变波，谐波个数、次数、幅度以及谐波对基波的相位均可程控。 2．4 功放的工作频带为40Hz～1kHz，有良好的线性。电流功放为恒流源，电压功放为恒压源。由于重量轻，本装置更适合于现场校验使用。 2．5 设有RS-232接口。通过上位机软件（选件），由计算机控制本装置可进行自动或手动检验，并对结果进行处理和管理。 2．6 设有大容量的非易失性存贮器，可存贮300块被检仪表的检测原始数据，以供查阅和上传。2．7 可按电能表检测负荷点或自选点进行电能表校验。 3 主要技术指标 3．1交流电压量程50V、100V、200V、400V、600V最大输出容量20VA； 3．2 交流电流量程0.5A、1A、2.5A、5A、10A、20A最大输出容量20VA； 3．3 交流电压、电流调节范围0～130% FS，调节细度5×10-5； 3．4 工频交流电压、电流准确度0.05% FS； 3．5有功功率（50V～400V）准确度0.05% FS； 3．6 无功功率（50V～400V）准确度 0.1% FS； 3．7 电流对同名相电压的相位准确度0.050； 3．8 频率调节范围45～65H z，调节细度0.001H z，调定值准确度0.01Hz； 3．9 相位调节范围0～359.990，调节细度0.010； 功率因数调节范围0～±1，调节细度0.0001；调定值准确度0.0005；
智能电表怎样防止外界电磁场干扰 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——基于有限元仿真分析的智能电表防外界电磁场干扰方法。该专利由国家电网公司申请，并于2017年3月29日获得授权公告。 内容说明本发明涉及计算机辅助工程分析，更具体地说，涉及一种在有限元软件中模拟界干扰电磁场（工频磁场、直流磁场）对智能电表内部电压互感器、电流互感器和变压器电源的影响，在此基础上得出一些智能电表的防窃电措施。 发明背景计算机辅助设计（CAE）在工程中应用很广泛，用来进行辅助设计和分析。CAE 分析特别是有限元分析（FEA）广泛应用在结构、热力学和电磁学的分析中，有限元分析通过寻求偏微分方程的近似解来分析解决问题，随着计算机技术的飞速发展，有限元分析得到越来越来越多的应用。电磁场的有限元分析以麦克斯韦方程组为基础，利用简单而又相互作用的元素，即单元，用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统，主要计算磁位或通量，其他关心的物理量可以由这些自由度导出，根据单元类型和单元选项的不同，有限元计算的自由度可以使标量磁位、矢量磁位或边量通量。 智能电表内部主要由硬件电路和电压互感器、电流互感器以及变压器等组成，其中，电压互感器用来将大电压转换为可供测量的小电压，而电流互感器则是将大电流转换为可供测量的小电流，最后将电压和电流送入计量芯片进行运行来达到电能的计量。变压器主要是起到电源的作用，用来给整个智能电表供电。当变压器、电压互感器和电流互感器受到外界电磁场（工频磁场、直流磁场）干扰时，干扰电磁场会影响原本磁场的分布，工频电磁场会与原本磁场进行叠加，改变变压器、电压互感器和电流互感器的输出；直流磁场会使原本磁场产生一个偏置，表现出来是使输出电压和电流产生畸变，波形不再对称。智能电表极易受到外界电磁场的干扰，因此不法分子往往也利用电磁场的作用来达到窃电的目的。现有技术中，智能电表一般通过电流、电压、相交的检测判断是否处于窃电状态，当判断为窃电状态时，使用特定的规则计量，只能够当发生窃电时，采取特定的计量规则进行计量，但不能够防止窃电行为的产生，即不能够防止电能表进入窃电状态。
常用的EMC标准及试验配置
EMS部份为EN55024包含7项测试： EN61000-4-2:1998； EN61000-4-3:1998； EN61000-4-4:1995, EN61000-4-5:1995； EN61000-4-6：1996； EN61000-4-8: 1993； EN61000-4-11:1994。 EMC检测主要项目: 空间辐射 (Radiation): EN55011,13,22 FCC Part 15&18, VCCI 传导干扰 (Conduction): EN55011,13,14-1,15,22, FCC Part 15&18, VCCI 喀呖声(Click): EN55014-1 功率辐射(Power Clamp): EN55013,14-1 磁场辐射(Magnetic Emission): EN55011,15 低频干扰(Low Frequency Immunity): EN50091-2 静电放电(ESD): IEC61000-4-2、EN61000-4-2、GB/T17626.2 辐射抗扰度(R/S): IEC61000-4-3、EN61000-4-3 、GB/T17626.3 脉冲群抗扰度(EFT/B): IEC61000-4-4、EN61000-4-4 、GB/T17626.4 浪涌抗扰度(SURGE): IEC61000-4-5、EN61000-4-5、GB/T17626.5 传导骚扰抗扰度(C/S): IEC61000-4-6、EN61000-4-6 、GB/T17626.6
工频磁场抗扰度(M/S): IEC61000-4-8、EN61000-4-8、GB/T17626.8 电压跌落(DIPS): IEC61000-4-11、EN61000-4-11、GB/T17626.11 谐波电流(Harmonic): IEC61000-3-2、EN61000-3-2 电压闪烁(Flicker): IEC61000-3-3、EN61000-3-3 辐射干扰(Radiated Interference)是通过空间并以电磁波的特性和规律传播的。但不是任何装置都能辐射电磁波的。传导干扰(Conducted Interference)是沿着导体传播的干扰。所以传导干扰的传播要求在干扰源和接收器之间有一完整的电路连接。 电磁兼容三要素：任何电磁兼容性问题都包含三个要素，即干扰源、敏感源和耦合路径，这三个要素中缺少一个，电磁兼容问题就不会存在。 产生电磁干扰的条件: 突然变化的电压或电流，即dV/dt或dI/dt很大；辐射天线或传导导体。 电磁兼容标准对设备的要求有两个方面：一个是工作时不会对外界产生不良的电磁干扰影响，另一个是不能对外界的电磁干扰过度敏感。前一个方面的要求称为干扰发射要求，后一个方面的要求称为敏感度要求。 电磁能量从设备内传出或从外界传入设备的途径只有两个，一个是以电磁波的形式从空间传播，另一个是以电流的形式沿导线传播。因此，电磁干扰发射可以分为：传导发射和辐射发射；敏感度也可以分为传导敏感度和辐射敏感度。 电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准。 基础标准：描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备，定义了等级和性能判据。基础标准不涉及具体产品。 产品类标准：针对某种产品系列的EMC测试标准。往往引用基础标准，但根据产品的特殊性提出更详细的规定。 通用标准：按照设备使用环境划分的，当产品没有特定的产品类标准可以遵循时，使用通用标准来进行EMC测试。对使设备的功能完全正常，也要满足这些标准的要求。 关于制订电磁兼容标准的组织和标准的介绍： IEC（国际电工委员会）：有两个平行的组织制订EMC标准，CISPR和TC77。 CISPR（国际无线电干扰特别委员会）：1934年成立。目前有七个分会：A分会（无线电干扰测量方法与统计方法）、B分会（工、科、医疗射频设备的无线电干扰）、C分会（电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰）、D分会（机动车和内燃机的无线电干扰）、E 分会（无线接收设备干扰特性）、F分会（家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰）、G分会（信息设备的无线电干扰）。
EMC检测主要标准 EN55011 《工科医(ISM)射频设备的干扰限值和测量方法》CISPR11、GB4824 EN55013《声音和电视广播接收机及有关设备的无线电干扰特性限值和测量方法》CISPR13、GB13837 EN55014-1《家用电器、电动工具及类似器具的无线电干扰限值和测量方法》CISPR14-1 GB4343 EN55015《电气照明和类似设备的无线电干扰特性限值和测量方法》CISPR15、GB17743 EN55022 《信息技术设备的无线电干扰限值和测量方法》 CISPR22、GB9254 EN61000-6-1《通用标准--家用、商业、轻工业环境的无线电设备的抗扰度限值和测量方法》 EN61000-6-2《通用标准--工业环境的无线电设备抗扰度限值和测量方法》 EN61000-6-3 《通用标准--家用、商业、轻工业环境的干扰限值和测量方法》 EN61000-6-4 《通用标准--工业环境的干扰限值和测量方法》 EN61547 《电气照明和类似设备的无线电抗扰度限值和测量方法》 EN55014-2《家用电器、电动工具及类似器具的无线电抗扰度限值和测量方法》 GB4343.2 EN55024 《信息技术设备的抗扰度限值和测量方法》 GB17618 EN61000-3-2 《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值（单项输入电流≦16A）》EN61000-3-3 《输入电流≦16A的低压供电系统电压波动和闪烁》 EN50091-2 《UPS的EMC限制》 FCC Part 15 《射频设备的无线电干扰限值和测量方法》（美国） FCC Part 18 《工科医类产品的干扰限值和测量方法》（美国） EMC检测主要项目 空间辐射(Radiation) EN55011,13,22 FCC Part 15&18, VCCI 传导干扰(Conduction) EN55011,13,14-1,15,22, FCC Part 15&18, VCCI 喀呖声(Click) EN55014-1 功率辐射(Power Clamp) EN55013,14-1 磁场辐射(Magnetic Emission) EN55011,15
EMC测试 EMC即电磁兼容性，是指“一种器件、设备或系统的性能，它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其它设备产生电磁干扰。”意指电子机器有两面性，一个为干扰源对其他电子仪器造成的影响，一个为受到周围电子仪器发生的干扰影响，才有EMC的论题出现。EMC的产品认证，目前主要依据的法规有FCC，CISPR，ANSI，VCCI及EN┅等国际规范，而这些EMC标准对于产品的测试要求，可分为两大测试题，一为电磁干扰(EMI)测试，另一为电磁耐受性(EMS)测试。 EMC测试主要分类 1.EMI（Electro-Magnetic Inte rf erence）---电磁骚扰测试 此测试之目的为：检测电器产品所产生的电磁辐射对人体、公共电网以及其他正常工作之电器产品的影响。EMI测试主要包含什么内容？ Radiated Emission －辐射骚扰测试 Conducted Emission－传导骚扰测试 Harmonic－谐波电流骚扰测试 Flicker－电压变化与闪烁测试 2. EMS（Electro-Magnetic Susceptibility）---电磁抗扰度测试 此测试之目的为：检测电器产品能否在电磁环境中稳定工作，不受影响。
EMS测试主要包含什么内容？ ESD－静电抗扰度测试 RS－射频电磁场辐射抗扰度测试 CS－射频场感应的传导骚扰抗扰度测试 DIP－电压暂降，短时中断和电压变化抗扰度测试 SURGE－浪涌（冲击）抗扰度测试 EFT－电快速瞬变脉冲群抗扰度测试 PFMF－工频磁场抗扰度测试 杂散定义：指用标准测试信号调制时在除载频和由于正常调制和切换瞬态引起的边带及邻道以外离散频率上的辐射（既远端辐射）。杂散辐射按其来源可分为传导型和辐射型两种。 传导杂散：指在天线的接头处50欧姆负载上测得的任意离散信号的电平功率。 辐射杂散：测试设备的机壳、结构及互连电缆引起的杂散骚扰。测试条件首选在电波暗室内进行，或是在户外进行。 EMC测试的条件与方法 测试依赖3个方面因素：方法、技术、设备。方法由测量原理和测试设备的使用方法两者来确定，技术是为了得到正确的测试结果（较高的准确度）而采取的一切测试手段，设备则是体现上述两个因素为测试服务的一切技术装置。这些都必须标准化，以保证测试具有重现性和真实性。 EMC测试条件由测试方法决定。具体测试方法分为在实验室条件下进行的试验台法和在实际使用条件下进行的现场法。要模拟现场可能碰到的所有干扰现象是不可能的，特别是现场法具有无法克服的局限性。但通过标准化的测试可以较全面地获取被测设备EMC性能如何的信息。为此，国际上推荐首先采用试验台法，除非无法在实验室进行，一般不用现场法。 抗扰度测试主要方法是按照设备所处的电磁环境条件，结合用户对设备采取的措施，选择合适的严酷度等级，依照有关测试方法进行测试，最后根据产品标准提出的合格判决条件评定测试结果是否合格。这是抗扰度测试与其它测试主要差异之处。 电磁环境中的电磁骚扰源、电磁骚扰源对设备的耦合方式、设备对电磁骚扰的敏感度以及用户对工作现场的防护措施直接与严酷度等级相关。即使用环境决定了干扰的形式，安装防护条件决定了干扰的严酷度等级。 GB/T13926.4具体规定了在电磁环境中与严酷度等级相对应的设备工作下的电气环境条件：
工频磁场对单相电能表的影响 谢永明，李英莲 （华立仪表集团股份有限公司，浙江杭州 310023） 摘要：针对单相电能表在0.5mT工频磁场干扰下存在误计量的问题，分析其主要原因在于工频磁场在电能表电流采样回路上产生了大于电能表起动的感应电流。对此，本文通过定量分析0.5mT工频磁场的影响量，根据磁通在交错的环中产生的感应电压是可抵消的，提出在不改变原有电路设计基础上，仅通过对分流器穿孔及改变双绞线焊接方式，来减小电能表电流采样回路上的感应电流。经外部工频磁场影响试验测试证明了该方法的可行性。 关键词：0.5mT工频磁场；电流采样回路；感应电流；分流器；双绞线 Power Frequency Magnetic Field Effects on Single Phase Electricity Meter Xie Yong-ming, Li Ying-lian （Holley Metering LTD , Hangzhou 310023，zhejiang, China） Abstract: Regarding the measurement error problem exists in the single phase electricity meter under the 0.5mT power frequency magnetic field interference, this paper concludes the main reason is that the current generated by the power frequency magnetic field is larger than the start current in the current sampling circuit of electricity meter. This paper analyzes quantitatively the value interfered by the 0.5mT power frequency magnetic field, based on the theory of “the induced voltage generated by magnetic flux in the alternating loop offsets each other", and proposes the method of only perforating the shunt and changing the welding position of twisted-pair cable to reduce the induced current in the current sampling circuit , but not changing the original circuit design. Actual experiments in the external power frequency magnetic field demonstration proved the feasibility of this method. Key words:0.5mT power frequency magnetic field; Current sampling circuit; Induced current; Shunt; Twisted pair 0 引言 电能表工作现场常因安装和布线不合理，使电能表处于空间工频磁场中，引起误计量，给用户带来额外的电费。为保证电能表在现场复杂的工频磁场环境中可靠工作，2013年国网新标准Q/GDW1364-2013（代替Q/GDW 364-2009）新增了一条：“0.5mT工频磁场无负载，电能表电压线路通以115%Un，电流回路无电流，将0.5mT工频磁场施加在电能表受磁场影响最敏感处，在20倍的理论起动时间内电能表不应产生多于一个的脉冲输出”[1]。工频磁场对电能表的影响主要是工频磁场产生的磁通在电能表的电流采样回路中产生感应电动势，使电能表误计量。最不利的方向即最敏感处为电磁场与电能表电流测量回路正交方向[2]。尤其是单相电能表采用分流器采样，电流采样信号小，容易受干扰。那么为什么会选用磁感应强度为0.5mT的工频磁场对电能表进行试验，其对电流测量回路的具体影响量有
工频电磁场简介 工频电磁场（power frequency electromagnetic field）是由50～60Hz动力电系统产生的电磁场，工频是指其工作频率，它是由各种电压等级的输电线及各种用电器所产生的一种频率为50Hz（美国、加拿大等为60Hz）的极低频电磁场，其波长达6000km。工频电磁场为感应场，该区域内的电场与磁场无固定关系，且分别与人体耦合，在人体中产生感应电流。 工频电磁场主要来源 工频电磁场的主要来源是高压输电线及电力设备。如高压输电线路、高压变电站、电气化铁道、大容量的工频电力设备等。升压变压器、高压传输线周围有较强的电场，大功率电器及其电源线附近有较强的磁场。 表1 不同高压电力线结构的最大电场强度值 高压系统电压/kV 中距线下电场强度/（kV/m） 123 1～2 245 2～3 420 5～6 800 10～12 1200 15～17 表2 不同电力设施所产生的工频电磁场强度和人体可接受的强度值 对象名称或参数电场强度/ （V/m）磁场强度/（A/m） 500kV及750kV户外配电装置103～5×104 10～100
380kV架空输电线路103～104 1～40 330kV架空输电线路103～5×103 10～100 110kV架空输电线路102～3×103 0.1～2.0 6～35kV架空线路10～5×102 0.1～2 6kV母线桥103 40～100 6kV户内配电装置—200 住宅、楼房1～100 0.01～0.5 家用电器5～500 0.1～300 人体可接受的极限104～2×104 3×103～3× 104 心脏肌肉收缩节律破坏5×107 106 — 空气间隙绝缘强度5×105～3× 106 按器官细胞受激条件得出的安全场强计算值和试 2×104 4×103 验值 按DINVDE的场强标准7×103 320 按GOCT的场强标准5×103 — 我国输配电系统的分类 我国输配电系统的电压等级的组成：特高压：1000千伏。超高压：750千伏、500千伏、330千伏。高压：220千伏、110千伏、35千伏。中压：10千伏。低压：380/220伏。 工频电磁场的危害 工频电磁场辐射对人体的危害是极低电磁场辐射的范畴，主要以电场辐射形式作用于人体。对生物体的作用主要是热效应和非热效应。对长期作业于工频电磁场辐射的维修、巡检等作业人群调查发现其神经衰弱症候群的发生率增加，心电
磁保持继电器主要参数解读 继电器是当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。电子式电能表用的是磁保持继电器，利用永久磁铁或具有很高的剩磁特性的铁芯，使电磁继电器的衔铁在其线圈断电后仍能够保持在线圈通电时的位置上的一种双稳态继电器。磁保持继电器优点在于具有保持功能，在发生倒电等情况时，供电恢复后马上播出，而不需等控制系统重新启动后再开始工作。 磁保持继电器主要特性有线圈电阻、动作电压、动作时间、接触电阻（回路阻抗）、介质耐压、绝缘电阻。除以上主要电气性能外还有一些可靠性试验，如环境适应性、安全性和寿命。 1.线圈电阻：线圈电阻一般体现在功耗上面，电阻值允许偏差范围为：±10%额定电阻值。磁保持继电器是靠磁钢提供吸力使产品保持在所需的工作状态，线圈加脉冲电压，铁芯产生磁场，当产生的吸力大于磁钢的磁力时，会推动磁钢动作以改变产品的工作状态，线圈产生的吸力大小取决于线圈功耗，由P=U2/R,线圈电阻越小功耗越大。继电器不允许出现断相、误动作现象，因此为了使继电器触点接触的更可靠，设计时，在功耗允许范围之内，应尽可能选取功率较大的继电器。 2.动作电压：指使磁保持继电器产生动作状态改变的激励脉冲电压，也就是给线圈施加的电压。我公司所用继电器额定动作电压有9VDC和12VDC两种，测试时要求不大于70%额定动作电压，而同样额定电压的继电器，功率越大一般动作电压越小，功率越小则需要的动作电压越大。 在利用继电器综合测试仪测试 60A 300uΩ单相继电器时，经常会出现触点抖动现象，实际上就是线圈产生的磁力比磁钢本身的磁力略小或接近，克服磁钢磁力的线圈吸力处于临界值，引起衔铁的抖动，对产生抖动的继电器做以下测试： 进一步对正常继电器（设备设置动作电压下线为3.6V无抖动）和有抖动继电器利用稳压电源进行测试，正常继电器动作电压为3.8V时开始动作，而有抖动的继电器动作电压达到5V时才能动作。也就是说发生抖动的继电器动作电压
谐波闪烁测试系统 一，技术要求： 组成本系统的仪器设备的测试能力应符合GB17625.1、GB17625.2 、IEC 61000-3-2/EN 61000-3-2,IEC 61000-3-3/EN 61000-3-3 , GB/T 17626.8、IEC 61000-4-8/EN 61000-4-8；GB/T17626.13、IEC 61000-4-13/EN 61000-4-13、IEC 61000-4-7、IEC 61000-4-15等标准最新版本中有关谐波闪烁测量、工频磁场抗扰度、谐波及谐间波抗扰度测试项目的要求，并同时满足以下技术要求。 本技术要求中带★条款必须满足，否则将被否决。 ★本系统配置仪器要求为国外进口设备 数量：一套，含以下设备： ★系统硬件应包含：谐波闪烁分析仪、可编程程控电源、闪烁参量参考阻抗、工频磁场线圈等。★系统软件应包括：谐波测量、闪烁测量、工频磁场抗扰度、谐波抗扰度测试功能，具备同时在时域和频域显示电压和电流；自动检测D类设备，动态计算C类和D类限值；高精度显示电压、电流RMS和Peak测试值；能实时监测AC源等功能。 1.可编程程控电源 具备直流+交流变频输出模式 交流变频模式下： ★输出总功率：不小于5kVA, 并可通过扩展并联模块增大电源的输出功率 ★电源额定输出电压(相电压L-N）：具备AC 0~150V和0~300V两档 ★电源额定输出电流不小于：18 A（300V时）， 36 A（150V时） ★峰值电流不小于：96 A（300V时），110 A（150V时） ★变频频率不小于：16 Hz ~ 500 Hz 直流输出模式下： ★输出功率：不小于3.5kW 输出电压：具备直流DC 0~200V和0~400V两档 输出电流不小于：26A(200V时)，13A(400V时) 谐波电压最大畸变率： 在电源发生器未选有谐波和谐间波，作为纯净电源输出时，其谐波电压最大畸变率应小于： 3 次谐波 0.9％ 5 次谐波 0.4％ 7 次谐波 0.3％ 9 次谐波 0.2％ 2 次～10 次（偶次谐波）0.2％ 11 次～40 次谐波 0.1％
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1、电场和磁场基础 本章会概述一些你需要知道的术语，让你对“电场、磁场”（EMF）有一个基础的认识；同时会将其他形式的电磁能量与“电场、磁场”做比较，并简要地讨论那些“场”会如何影响我们。 问：什么是“电场和磁场”（electric and magnetic fields）？ 答：电场和磁场是存在于任何电气设备周围的不可见的电力线或磁力线。输电线，电线已经电气设备都会产生电场、磁场（EMF）。当然还有很多其他的“电场、磁场”源本手册主要关注的是“工频电场、磁场”（power-frequency EMF），即在电力生产、传输和使用过程中伴随其产生的电场和磁场。 电场是由电压产生，随着电压的升高电场强度也会增大。电场计量单位是“伏特每米”（V/m）；磁场是由线路或电气设备中的电流产生的，随着电流的增大磁感应强度也会增加，磁场计量单位是“高斯”（G）或“特斯拉”（T）。 对大多数电气设备而言，要产生磁场，其必须处于工作状态，有电流流动；电场却不一样，即便电气设备已经关闭，只要它的插头没有从电源插座中拔出，电场也会存在。电场、磁场瞬间增高的情况（有时称作瞬变电流）可能在电气设备打开和关闭时产生。 电场可以被导电物体屏蔽或减弱——即便是弱导体，包括树木、建筑和人体皮肤；但是磁场却不一样，他能够穿透绝大多数介质，因此它较难屏蔽。电场和磁场均随着与源的距离增加而迅速减小。 尽管电气设备、家用电器以及输电线路会同时产生电场和磁场，但从现在大多数研究来看，他们都主要关注磁场暴露带来的潜在健康影响。这样做的原因在于：一些流行病学调查通过评估磁场暴露，发现其与癌症增加有关联；但是电场暴露与癌症是没有联系的，很多电场暴露下的生物效应实验基本上都印证了这一观点。 电场和磁场的特征 电场和磁场可以用他们的波长、频率和振幅（强度）来描述。下面的图中就展示了一个交变电场或磁场的波形。场的方向从一个极向变化到了另外一个极向然后再变化回最开始时候的极向，我们把这样的一段时间称为一个周期。
EMC测试 电磁兼容（EMC）是对电子产品在电磁场方面干扰大小（EMI）和抗干扰能力（EMS）的综合评定，是产品质量最重要的指标之一，电磁兼容的测量由测试场地和测试仪器组成。 中文名 EMC测试 EMC 电磁兼容 包括 电磁场干扰大小EMI抗干扰能力EMS 组成 测试场地和测试仪器 EMI测试项1 RE（辐射，发射）CE(传导干扰） EMI测试项2 Harmonic（谐波）Flicker (闪烁) EMS测试项1 ESD（静电）EFT（瞬态脉冲干扰） EMS测试项2 DIP(电压跌落）CS（传导抗干扰） EMS测试项3 RS（辐射抗扰）Surge(浪涌雷击) EMS测试项4 PMS(工频磁场抗扰度） 介绍 编辑 电磁兼容是研究在有限的空间、时间、频谱资源条件下，各种用电设备（广义还包括生物体）可以共存，并不致引起降级的一门学科。它包括电磁干扰和电磁敏感度两部分，电磁干扰测试是测量被测设备在正常工作状态下产生并向外发射的电磁波信号的大小来反应对周围电子设备干扰的强弱。电磁敏感度测试是测量被测设备对电磁骚扰的抗干扰的能力强弱。电磁干扰主要包括辐射发射和传导发射。
辐射发射： 通过空间以电磁波形式传播的电磁干扰。 传导发射： 沿着导体传播的电磁干扰。 测试场地： 开阔场、半电波暗室、屏蔽室。 电磁干扰测试主要设备： 1、电波暗室 2、接收机 3、接收天线 4、人工电源网络 5、功率吸收嵌 6、转台、升降台 7、转台、升降台控制器EMC测试项目，EMC测试项目各项收费标准， 电磁兼容测试费 测试项目收费标准 传导conduction emission （9kHz-30MHz）450元/小时功率辐射power clamp （30MHz-300MHz）450元/小时磁场辐射magnetic emission（9kHz-30MHz）400元/小时空间辐射radiated emission（30MHz-18GHz）600元/小时断续传导干扰click 400元/小时 谐波harmonics class a,b ,c,d 400元/小时 电压闪烁flicker plt .pst 400元/小时 静电ESD （±0.1-±16.5kV）400元/小时 辐射抗扰度（1GHz以下）800元/小时 辐射抗扰度（1GHz以上）1000元/小时 快速脉冲群EFT/B （±0.1-±4.4kV）400元/小时 浪涌surge （0.1-6.6kV）400元/小时
浅谈高压电器设备电磁兼容抗扰度技术中心张建新张华 1 高压电器二次系统智能化以及电 磁兼容的发展 电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科，涉及电子、计算机、通信、电力、军事及人们生活的各个方面。随着电子计算机技术和现代传感器技术的飞速发展，高压电器领域正经历新一轮更新换代，新概念电器层出不穷。尤其在高压开关领域，智能化开关发展迅速。开关智能化的动力首先来自电力系统越来越高的可靠性要求以及越来越高的自动化程度。现代配电和用电系统要求在监测，控制及保护等方面完全自动化和智能化，开关作为重要的控制元件其智能化则是基础。智能控制单元都采用了微电子元件，工作电压低、易受外界电磁场干扰而导致控制单元损坏或失灵。为满足电力系统日益提高的可靠性的要求，要求设备能够自行诊断、运行状态可监视、能及时发现故障的前兆，这就要求与其确保产品的稳定性与可靠性，因此，电力设备电磁兼容问题变得十分重要，GB/T11022—1999《高压开关设备及控制设备的共用技术要求》将电磁兼容（EMC）试验列为型式试验，国家经贸委于2000年11月3日发布了电力行业（DL）标准化指导性技术文件DL/Z 713-2000《500KV变电所保护和控制设备抗扰度要求》的行业标准对电磁兼容也做了具体要求。高压控制设备出现的复杂的电磁兼容问题正在引起人们高度重视，并且正在逐步解决。 电磁兼容所涉及的面很广，只要有电子设备使用的地方，就存在电子设备或系统电磁环境的电磁兼容性问题。 电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility, EMC），国际电工委员会（IEC）名词术语标准的解释为：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰能力。几乎所有的电子设备或系统在工作中会产生电磁骚扰，这种骚扰可能经由导线或公共地线传导，也可能通过空气传播，或者可能通过近场耦合的形式加以传播。同样，几乎每一种电子设备或系统产生的这种电磁骚扰，有可能对工作中的其他设备或系统造成干扰或失灵，严重时甚至会引起其他设备的损坏。电磁兼容研究的就是设备或系统的干扰或抗干扰的问题。 电磁兼容包括电磁干扰（EMI）和电磁敏感度又称抗扰度（EMS）两部分。实践证明，EMI的产生必须具备三个要素，即传导和辐射电磁波的源，电磁波借以发射的传播媒介及从接收到信号中受到干扰的“接受器”（设备某敏感部位）。所以，要想实现EMC，只要设法减弱发射源的信号电平或者切断传播路径，或者对接受器进行保护而使起免受干扰。通常情况下，对工业产品来说有关规定是强调对辐射源加以控制。