浅析智能电能表的电磁兼容

王　姼（佳木斯市质量技术监督检验检测中心，黑龙江 佳木斯　154004）

浅析智能电能表的电磁兼容

王姼
（佳木斯市质量技术监督检验检测中心，黑龙江 佳木斯154004）

近年来，各种电子设备在人们生活、工作中广泛的应用，电磁兼容技术在这种时代背景下逐渐被人们关注，成为业界研究的焦点。本文通过对智能电能表的技术特点、有关标准的电磁兼容性测试分析，总结了在工作中有关注意事项，仅供同行参考。

智能电能表；兼容性；测试；干扰

智能电能表是当今电力工作中常见的仪器，它随着各种电子设备的广泛应用而普及，其中兼容性控制技术也逐渐成为当今人们研究的新兴课题。尤其是在近几十年来，各种无线设备、移动设备的涌现，使得电磁干扰问题越来越突出，这使得集中式智能电能表在工作中受到很大的干扰，严重影响了测量准确度，给居民和电力企业利益带来威胁。基于这种情况，我们有必要对智能电能表的电磁兼容性进行分析，以确保电力系统的运行安全、稳定。

一、智能电能表干扰源分析

随着各种电子设备的广泛应用，电磁兼容控制技术已成为当今电力部门和企业研究的焦点。尤其是在近十年时间里，随着移动技术的发展和其他无线设备的普及，电磁干扰和危害越来越大，严重的影响了智能电能表的工作精确度，使得居民和电力企业自身利益受到影响。在这种时代背景下，做好电磁兼容设计相当重要，它是整个电力系统设计的核心环节。就目前的智能电能表干扰源分析，其具体包含以下几个方面。

1 暂态高频脉冲。暂态高频脉冲的出现主要是因为低压电网内部因为熔断器熔断的时候在电网内部形成储存能量，这些能量由于没有及时的释放，在电流经过的时候该能量迅速冲出释放，在电网中瞬间形成高压；同时高压开关在操作的时候，由于开关断开或者电弧切断的时候引起了高频振荡造成的。

2 静电。设备检修工作中，维护人员接触或者靠近电能表的时候，由于人体本身携带者一定的静电，这些静电通过电荷转移而进入到电能表内部，对电能表中的一些敏感器件造成破坏，从而影响到智能电表的电磁兼容性。

3 雷电。电力线路在遭受雷击之后，电网的电压瞬间增大形成负载状态，这种大能量脉冲电压和电流在形成之后必然沿着电线向四周传播，同时受到雷电的影响电力系统本身还会产生十分强烈的电磁场和脉冲电流，这种磁场和电流的出现必然会导致电力系统内部产生故障，最终给优质相关的设备造成运行威胁，甚至引起芯片的烧毁等现象。

二、电磁兼容性

电磁兼容机是在目前的电力系统中应用范围越来越广泛，它以良好的电磁干扰解决能力而受到业界的重视，已成为一门综合、系统的交叉性学科。这一技术领域，它的定义主要是设备的电磁干扰抵抗能力，它能保证设备在运行中免受电磁干扰和破坏。就这一方面的内容而言，我们可以发现电磁兼容性本身就存在可限制性、豁免性和共有性三方面的要求。可限制性主要是因为在电力系统中各种干扰都是普遍存在的，其中大多干扰因素都存在不受限制的特征，这就要求智能电表的电磁兼容性要达到预计电磁干扰范围内。干扰豁免性是目前无线电设备、信息传输设备及高频设备应用的基础，由于电磁干扰并非都是不良的，因此就需要设备电磁兼容性设计上确保不影响设备耐久性和稳定性的电磁能够得到发挥，且设备在这些电磁干扰下能正常、有机的进行工作。干扰共享性是对一些无法预防和处理的电磁干扰问题而言的，由于这些电磁干扰问题无处不在、无所不在且在设备运行中又无法有效的加以处理，那么则可以采用干扰共存的方式来进行兼容性分析。

三、智能电表的电磁兼容性设计要点

针对上述存在的几种常见的智能电能表干扰情况分析，在电磁兼容性研究中我们可以从不同的角度和方法入手，做好有关测试工作。尤其是在同一种供电回路中，我们可以采用多种不同的电器开关来进行控制。由于多种不同电器在共同工作的时候，产生的瞬态脉冲不尽相同，这必然给智能电能表的正常工作造成骚扰。因此，为了更好的测试智能电能表的抗干扰能力，我们在工作中必须要重视智能电报的电磁兼容性设计工作，确保整个智能电表的利用优势。在目前具体的设计工作中，兼容性设计要点如下。

1 电源设计。电源是电力系统的基础，也是电力设备科学运行的动力之源，一旦设备在运行中电网电压和电流发生变化，那么设备运行必然会受到干扰。就目前的电力系统而言，瞬息百变的电压、电流在通过线路的时候必然会干扰电表的工作效率和进度，因此在智能电表兼容性设计中我们必须要将电源设计放在首位。但在近年来，随着科学技术的日新月异发展，各种先进电能设备和电力机械不断出现，这也给智能电表电磁兼容性设计提出了新的要求。由于电源线上的各种干扰因素众多，虽然目前人们已经对其给予了一定的重视，但效果仍不明显。

2 线路设计。线路是智能电表的核心，也是连接电源和显示装置的重要媒介，在设计中我们可以按照数字逻辑、电力分布等内容进行设计。具体的设计内容体系包含了以下方面。首先，在去耦电容设计中我们要及时的消除电容对电路的影响，要尽可能的将芯片连接在电源线主线上，所使用的电容器的尺寸要尽可能的小，并尽量缩短其引脚的长度（最好无线脚）；所有连接到其他面板及部件的连接头必须尽可能相互靠近放置，以防止外部电流流过印刷线路板上的线路。元器件的选择微控制器是智能电能表的核心部件，应选择体系结构好，并具备优异电磁兼容性能的控制器；逻辑电路尽可能选择低速的时钟频率，并将闲置的输入输出端强制在高电平或低电平上。

结语

由于电磁兼容技术是伴随着无线电、电子技术的发展而出现并得以发展，随着电子、电气设备的广泛应用，对于产品的电磁兼容性要求也越来越高。智能电能表作为电能计量和电费结算的计量产品，要求产品具有精确、稳定的计量性能在设计时必须充分考虑电磁干扰源，并仔细分析这些干扰源如何传递。通过对智能电能表的结构设计、硬件设计和软件设计可以提高其电磁兼容性，特别是通过电源设计和印刷电路板的设计在硬件上可以抑制和消除电磁干扰源。

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