电磁兼容工程设计与应用 电源 接地 PLC 变频器 接口

前 言

随着电力电子技术日益向高频率、高速度、宽频带、高精度、高可靠性、高灵敏度、高密度（小型化、大规模集成化）、大功率、小信号运用和复杂化方向发展。当今电气、电子产品的数量越来越多，特别时电子设备的发射功率越来越大，电气、电子设备及其构成的系统灵敏度越来越高，且接收微弱信号能力越来越强，同时电子设备频带也越来越宽，尺寸越来越小，相互影响也越来越大。因此电磁干扰不再局限于辐射，还要考虑感应、耦合、传导、静电、雷电等引起的电磁干扰。
电磁兼容性（E1ectromagnetic Compatibility EMC）技术又称环境电磁学，电磁兼容技术是以电磁场理论为基础，包括信息、电工、电子、通信、材料、结构等学科的边缘科学；也是一门研究在有限的空间、时间和频率资源条件下，各种电气、电子设备或系统在同一电磁环境中可以相互兼容，而不致引起其性能降低的应用科学技术。电磁兼容技术现已成为当今世界“工业技术的热点问题”。电磁兼容是电气、电子设备工程设计的重要指标，也是产品质量、可靠性的重要指标。
电磁干扰（Electromagnetic Interference EMI）已成为电气、电子设备及其构成的系统正常工作的突出障碍，因而开展电磁兼容性研究日显重要。一些国家成立了专门机构，制订专门标准，对此进行管理，一切电气、电子设备必须经过专门机构的鉴定和批准才能进入市场，为此，电气、电子设备的设计必须考虑电磁兼容性问题。一些国际组织制订并推荐有关的标准或建议，一些学术机构增设电磁兼容专业组，开展科研和交流，以推进电磁兼容性的研究。
为满足我国电磁兼容性的研究、教学和工程应用的需要，颁布了系列电磁兼容性国家标准。本书结合国内外电磁兼容技术的发展方向，系统地介绍了电磁兼容技术的发展、电磁兼容技术的基本理论知识及典型应用技术特性，重点介绍电磁兼容技术的工程设计与应用技术。本书尽量做到有针对性和实用性，力求做到通俗易懂和结合实际，使得从事电磁兼容技术开发、设计、应用的技术人员从中获益，读者可以以此为“桥梁”，系统的全面了解和掌握电磁兼容技术的设计和应用技术。
本书无论从资料的收集和技术信息交流上都得到国内外的专业学者支持，使本书具有技术前沿实用等特点,在此表示衷心的感谢。由于时间短，水平有限，难免有错误之处，敬请读者批评指正。

本书结合电磁兼容技术的发展和*新应用技术，以电磁兼容工程设计与应用为核心内容，在概述电磁兼容与电磁干扰的基础上，系统地讲述了低压供电系统电磁兼容设计、接地设计、PLC控制系统电磁兼容设计、变频调速系统电磁兼容设计、通信接口电磁兼容设计等内容。本书文字通俗、重点突出、内容新颖实用，以理论与工程应用相结合的方式，深入浅出地阐述了电磁兼容工程设计与应用中经常涉及的理论知识和设计方法。
本书可供电信、信息、航天、军事及家电等领域从事电磁兼容工程设计与应用的工程技术人员，以及相关专业的高等学校、职业技术学院的师生阅读参考。

前言
第1章 电磁兼容与电磁干扰 // 1 
1.1　电磁兼容 // 1 
1.1.1　电磁兼容学科的发展 // 1 
1.1.2　电磁兼容技术面临的挑战 // 7 
1.2　电磁干扰及传播途径 // 10 
1.2.1　电磁干扰及分类 // 10 
1.2.2　干扰的传播途径 // 20 
1.3　传导干扰与辐射干扰 // 23 
1.3.1　传导干扰 // 23 
1.3.2　辐射干扰 // 32 
1.4　电磁兼容控制技术 // 35 
1.4.1　抗扰度电平与电磁敏感度 // 35 
1.4.2　电磁兼容设计要点 // 37
第2章 低压供电系统电磁兼容设计 // 49 
2.1　低压配电系统接地方式及抗雷电干扰技术 // 49 
2.1.1　低压配电系统方案及接地方式 // 49 
2.1.2　低压配电系统抗雷电干扰技术 // 52 
2.2　低压供电系统抗干扰解决方案 // 55 
2.2.1　低压配电系统浪涌抑制技术 // 55 
2.2.2　低压供电系统的隔离解决方案 // 58 
2.2.3　 UPS供电系统解决方案 // 60
2.3　浪涌保护器（SPD）的应用 // 66 
2.3.1　 SPD的特性参数 // 66 
2.3.2　 SPD配置原则及要点 // 70 
2.3.3　SPD的选择原则及步骤 // 73 
2.3.4　建筑物入口处 SPD的配置及能量配合 // 80
第3章 接地设计 // 87
3.1　地线与接地技术 // 87 
3.1.1　地线的定义与接地目的 // 87 
3.1.2　地线阻抗干扰 // 93 
3.2　接地的分类与接地方式 // 97 
3.2.1　接地的分类 // 97 
3.2.2　接地方式 // 106 
3.3　接地系统设计 // 111 
3.3.1　接地系统设计准则 // 111 
3.3.2　接地电阻及接地网 // 117 
3.3.3　接地材料及工程应用 // 121
第4章 PLC控制系统电磁兼容设计 // 126 
4.1　 PLC控制系统的电磁兼容性 // 126 
4.1.1　PLC控制系统的干扰源及传播途径 // 126 
4.1.2　PLC控制系统的硬件抗干扰技术 // 132 
4.2　 PLC控制系统抗干扰设计 // 147 
4.2.1　PLC控制系统电源抗干扰设计 // 147 
4.2.2　PLC控制系统输入 /输出抗干扰设计 // 151 
4.2.3　 PLC控制系统周边控制回路的抗干扰设计 // 155 
第5章 变频调速系统电磁兼容设计 // 164
5.1　变频器的电磁兼容性 // 164 
5.1.1　变频器的噪声及电磁干扰传播途径 // 164 
5.1.2　变频器谐波产生机理及抑制措施 // 168 
5.2　变频调速系统的抗干扰设计 // 172 
5.2.1　变频调速系统中的共模噪声及抑制 // 172 
5.2.2　变频器输入、输出滤波器的应用 // 179 
5.2.3　变频器周边控制回路的抗干扰措施 // 185
第6章 通信接口电磁兼容设计 // 191
6.1　 RS-232/ 422A通信接口抗干扰技术 // 191 
6.1.1　 RS-232通信接口抗干扰技术 // 191 
6.1.2　RS-422A通信接口抗干扰技术 // 196 
6.2　 RS-485通信接口抗干扰技术 // 198 
6.2.1　 RS-485通信接口 // 198 
6.2.2　RS-485通信接口抗干扰应用案例 // 206 
6.2.3　通信网络布线技术 // 215
参考文献 // 219

从电磁兼容技术的工程应用角度出发，兼顾理论知识和设计方法，阐述系统全面