電工技術(shù)的發(fā)展和電磁兼容性
1引言 
21世紀的電工技術(shù)與其他科技領(lǐng)域一樣，將獲得飛速的發(fā)展。伴隨著(zhù)這些展，一方面會(huì )使得四周的電磁環(huán)境變得惡劣;另一方面，為適應這些發(fā)展，電工技術(shù)領(lǐng)域也需要“干凈”的電磁環(huán)境。即:要求妥善地解決電磁兼容題目。
在電工技術(shù)領(lǐng)域，有些系統固然也會(huì )產(chǎn)生電磁騷擾[*1>。但或者布點(diǎn)分散，或因數目未幾，其影響范圍較小(例如:發(fā)電廠(chǎng))�，F僅就其中影響面廣的系統舉例說(shuō)明。 其它儀器| 鉆頭| 六角扳手| 鉗子| 斜嘴鉗| 尖嘴鉗| 彎嘴鉗| 扁嘴鉗| 平嘴鉗| 管鉗| 圓嘴鉗| 手鉗| 鯉魚(yú)鉗| 斜口鉗| 剝線(xiàn)鉗| 電工鉗| 壓線(xiàn)鉗| 彈簧鉗|
2高壓輸電線(xiàn)路
假如不計由于事故產(chǎn)生的危險影響，其可能對四周事物造成干擾[*2>的因素主要包括:
(1)電暈:是由于導體表面的電位梯度過(guò)大，引起向空氣中放電而產(chǎn)生的高頻電磁噪聲。其頻譜的主要分量在幾兆赫以下。以dB表示的強度，隨電位梯度的升高而增加。而導體表面的電位梯度不僅取決于電壓等級，而且還直接與導線(xiàn)的等效表面積有關(guān)。
(2)火花放電:由于線(xiàn)路上局部的盡緣被破壞、盡緣子污穢、元件接觸不良等而產(chǎn)生的火花放電，其頻譜范圍可能高達百兆赫，其幅度變化范圍很大，可能遠大于電暈放電。
(3)工頻電場(chǎng):其表現形式主要存在于導線(xiàn)對大地之間。其強度主要取決于電壓等級。對于直流輸電線(xiàn)路，則為一個(gè)純的靜電場(chǎng)。
(4)工頻磁場(chǎng):由于工頻頻率很低，波長(cháng)很長(cháng)(50Hz的波長(cháng)為6000km)，因而距線(xiàn)路雖較遠仍為近場(chǎng)，磁場(chǎng)與電場(chǎng)必須分別考慮。其強度主要取決于導線(xiàn)的載流量。但其隨間隔的衰減很快。
(5)無(wú)源干擾:輸電線(xiàn)路及其桿塔，即使在未送電的條件下，也會(huì )對電磁波的傳播形成影響(例如對雷達信號、短波通訊等)，稱(chēng)為無(wú)源干擾。
(6)地電流:對于交流三相系統不平衡時(shí)的中線(xiàn)或直流輸電線(xiàn)路以地做為回路的情況，地電流有時(shí)頗為可觀(guān)。當處理不當時(shí)，會(huì )造成地電位升高或對地下管線(xiàn)腐蝕。
臺灣寶華PROVA分類(lèi)： |鉤式接地電阻計 |數字功率計表 |諧波分析儀 |電流鉗表 |鉤式功率溫度表 |溫度記錄儀 |可程式直流電源供應器 |萬(wàn)能表 |功率表 |校正器 |鉗式接地電阻計 |風(fēng)速計 以上數種騷擾源，可能會(huì )對不同的敏感設備造成干擾。不同的騷擾源的影響不同。值得留意的是:如處理不當，這些騷擾的強度將隨線(xiàn)路的電壓等級而進(jìn)步。而進(jìn)步電壓是輸電系統的必然趨勢。因之對電磁兼容性提出了相應的高要求。必須探討科學(xué)的計算分析方法并認真處理工程題目。
3電牽引系統
一般說(shuō)電牽引系統專(zhuān)指從地面獲取電能，而不由車(chē)輛自身攜帶電池的地面運載工具。例如:干線(xiàn)鐵路、城市(有軌、無(wú)軌)電車(chē)、地下鐵道或輕軌系統等。此類(lèi)系統的電磁騷擾源主要來(lái)自受流系統(車(chē)頂的受電弓與接觸網(wǎng)或者是接近地面的電刷與第三軌)。其表現形式包括:電平相對穩定的連續電磁噪聲、一系列的脈沖噪聲以及突發(fā)的孤立脈沖。
此外，由于當前的牽引電機盡大多數仍為直流電機，因而無(wú)論在牽引變電所或是在車(chē)上的整流設備都會(huì )成為供電網(wǎng)的低功率因數負荷與強諧波源。
磁懸浮列車(chē)在國際上已有了試驗線(xiàn)路;在我國也對其科研給予了充分的留意并已在上海開(kāi)始運營(yíng)。無(wú)疑，磁懸浮系統是目前已知的可貿易運行的最快地面運載工具。但隨著(zhù)使用超導或常導、吸力與斥力等機制的差別，對電磁環(huán)境的影響差別很大。
4電動(dòng)車(chē)(ElectricVehicle)
電動(dòng)車(chē)沒(méi)有內燃機車(chē)輛的尾氣排放，對于改善城市空氣質(zhì)量將是一大革命，是今后城市交通的主導工具。當前無(wú)論在全球還是我國都已有投進(jìn)貿易運行的型號。但當人們?yōu)樗�的凈化大氣環(huán)境呼吁的同時(shí)，卻很少有人往研究其對電磁環(huán)境的影響。早在20年前，美國學(xué)者就對內燃機汽車(chē)對電磁環(huán)境的影響進(jìn)行過(guò)大量的實(shí)地丈量工作。結果表明:在橫坐標為每小時(shí)流量(20～10000)的對數，縱坐標為均勻噪聲功率密度Fa(dB)的坐標系中，電磁噪聲隨著(zhù)汽車(chē)流量線(xiàn)性增加。由此可見(jiàn)汽車(chē)對電磁環(huán)境的影響。電動(dòng)車(chē)雖無(wú)汽油機的點(diǎn)火系統，但其低電壓大電流的驅動(dòng)系統與控制系統的電磁騷擾不容忽視。為此，在1999年北京舉行的第十六屆國際電動(dòng)車(chē)大會(huì )(EVS16)期間，筆者曾與歐洲電動(dòng)車(chē)協(xié)會(huì )主席、第十五屆國際電動(dòng)車(chē)大會(huì )主席Dr.GastonMaggetto探討過(guò)電動(dòng)車(chē)對電磁環(huán)境的影響題目。他以為，應該給予充分關(guān)注，但現在尚未引起人們的留意。
5電力電子系統
有人以為，電力電子技術(shù)是否被廣泛地應用，反映了一個(gè)國家的科技水平。據統計，1995年發(fā)達國家電能中有75左右是經(jīng)過(guò)電力電子技術(shù)變換或控制后才使用的。預計21世紀初期，這一比例將可達95以上。在電力電子器件中，為了減小損耗進(jìn)步效率，則必須進(jìn)步轉換速度。因而伴隨著(zhù)電力電子器件的高電壓、大功率化的同時(shí)，高頻化是必然的趨勢。上世紀末可達到的開(kāi)關(guān)速度約為400～1000A/μs;而電壓的變率已超過(guò)2～3kV/μs;結型SiC整流管的反向恢復時(shí)間已達0.01μs。在功率方面，光控SCR已有4000A/8000V的商品。1GBT也已超過(guò)2400A/3300V(EUPEC)、2500A/3300V(三菱)。人們清楚地知道，大的必然伴隨著(zhù)高的電磁騷擾發(fā)射。顯然電力電子器件的發(fā)展趨勢與改變電磁環(huán)境是存在著(zhù)矛盾的。
以上僅僅列舉了幾個(gè)方面說(shuō)明電工技術(shù)的發(fā)展可能帶來(lái)的環(huán)境題目。為此，一方面要求進(jìn)步自動(dòng)控制系統的抗電磁干擾能力;另一方面也要求優(yōu)良的電磁環(huán)境。我們應留意到，在電工技術(shù)領(lǐng)域的控制對象往往是一個(gè)大的分系統或系統。一旦失誤，其后果往往是惡性的。例如，東京市從新橋站至東京灣的有明站，共12個(gè)站運行著(zhù)無(wú)人駕駛無(wú)列車(chē)員的公共交通系統。又如，從葛洲壩至上海1400km的500kV直流輸電系統的運行控制可任意從上�；蚋鹬迚芜M(jìn)行等。這些系統不過(guò)是上世紀90年代的水平。進(jìn)進(jìn)本世紀后自動(dòng)化水平必然進(jìn)一步進(jìn)步，控制對象必然進(jìn)一步擴展。
6結論
伴隨著(zhù)電工領(lǐng)域高新技術(shù)的發(fā)展，無(wú)論從電磁騷擾抑制方面還是從抗干擾方面都要求有相應的進(jìn)步與長(cháng)足的進(jìn)步。否則，電磁兼容題目可能會(huì )成為電工科技發(fā)展的障礙