控制工程中的電磁兼容

緒論 / 001
1.1控制工程中的電磁兼容 / 001
1.2電磁噪聲和干擾 / 002
1.3電磁噪聲的分類 / 003
1.4構(gòu)成電磁干擾問題的三要素 / 004
1.5電磁干擾的耦合途徑 / 007
1.6電纜的屏蔽 / 008
1.7接地系統(tǒng) / 008
1.8解決抗干擾問題的基本理論和必要的工具 / 010
1.9區(qū)分工藝參數(shù)發(fā)生異常的兩種可能性 / 010
2干擾的電容性耦合和電纜的靜電屏蔽 / 013
2.1電容性耦合的模型 / 013
2.2工程上估算感應(yīng)噪聲電壓Un大小的方法 / 015
2.3雷擊中的電容性耦合 / 016
2.4抑制電容性耦合的措施 / 018
2.5電纜的靜電屏蔽 / 019
2.6主動(dòng)屏蔽與被動(dòng)屏蔽 / 020
2.7靜電屏蔽和拉開電纜間距效果的比較 / 021
2.8不同屏蔽材料的屏蔽效能 / 022
2.9某核電站反應(yīng)堆停堆事故的分析與解決方案 / 022
2.9.1事故的描述 / 022
2.9.2事故原因的理論分析 / 023
2.9.3現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) / 024
2.9.4解決方案 / 025
3干擾的電感性耦合和電纜的電磁屏蔽 / 027
3.1電感性耦合的模型 / 027
3.2同軸電纜的主動(dòng)電磁屏蔽 / 029
3.3同軸電纜的被動(dòng)電磁屏蔽 / 031
3.4雙絞線的電磁屏蔽原理及其應(yīng)用 / 032
3.4.1主動(dòng)電磁屏蔽 / 032
3.4.2被動(dòng)電磁屏蔽 / 033
3.5同軸電纜和屏蔽雙絞線的應(yīng)用 / 034
3.6電容性耦合與電感性耦合的區(qū)分 / 035
3.7金屬管線對(duì)雷電磁場(chǎng)的屏蔽作用 / 035
3.7.1概述 / 035
3.7.2理論分析 / 037
3.7.3金屬屏蔽管兩端接地的地電位差帶來的影響 / 038
4干擾的輻射耦合和電纜的輻射屏蔽 / 040
4.1近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)（感應(yīng)場(chǎng)和輻射場(chǎng)） / 041
4.2波阻抗 / 042
4.3電磁場(chǎng)耦合的感應(yīng)噪聲 / 043
4.4抑制輻射耦合的主要方法——輻射屏蔽 / 044
4.5電纜屏蔽的綜述 / 047
5控制室的網(wǎng)格屏蔽 / 051
5.1從一個(gè)引例看控制室的屏蔽 / 051
5.2計(jì)算步驟 / 053
5.3脈沖磁場(chǎng)抗擾度Ha的取值 / 056
5.4計(jì)算實(shí)例 / 058
5.4.1例1 / 058
5.4.2例2 / 059
5.5關(guān)于屏蔽導(dǎo)體截面積的影響 / 060
5.6屏蔽網(wǎng)格尺寸的工程用查表 / 0616接地系統(tǒng)的接地體 / 064
6.1接地系統(tǒng)的基本概念 / 064
6.1.1概述 / 064
6.1.2接地體的結(jié)構(gòu) / 066
6.1.3控制系統(tǒng)設(shè)置保護(hù)地的原則 / 067
6.1.4接地系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾 / 068
6.2接地電阻 / 069
6.2.1接地電阻的定義 / 069
6.2.2接地電阻的計(jì)算值 / 071
6.2.3不同接地體的接地電阻的理論計(jì)算式 / 073
6.2.4降阻劑 / 077
6.2.5離子接地體 / 079
6.3獨(dú)立接地和共用接地網(wǎng)的比較 / 080
6.3.1接地方式的形態(tài) / 081
6.3.2獨(dú)立接地 / 081
6.3.3共用接地網(wǎng) / 084
6.4工頻接地電阻和沖擊接地電阻 / 087
6.5共用接地網(wǎng)接地電阻的測(cè)量 / 090
6.6土壤電阻率的測(cè)量 / 0907接地系統(tǒng)的連接 / 092
7.1接地連接的總體要求 / 092
7.2接地連接的耦合 / 093
7.2.1串聯(lián)接地 / 093
7.2.2并聯(lián)接地 / 094
7.3機(jī)柜內(nèi)接地匯流排的設(shè)置和分類匯總 / 096
7.4低壓交流供電系統(tǒng)的接地制式 / 097
7.5控制系統(tǒng)接地連接的相關(guān)問題 / 100
7.5.1現(xiàn)場(chǎng)儀表的接地連接 / 100
7.5.2接地的搭接 / 101
7.5.3關(guān)于控制系統(tǒng)機(jī)柜的對(duì)地浮空 / 103
7.5.4接地干線的屏蔽 / 104
7.5.5浮地 / 105
7.6運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的接地技術(shù) / 105
7.6.1船舶接地系統(tǒng) / 105
7.6.2懸浮接地系統(tǒng) / 107
7.7控制系統(tǒng)對(duì)接地電阻值要求的討論 / 107
7.7.1我國(guó)涉及電氣裝置接地電阻值要求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) / 108
7.7.2控制機(jī)柜的接觸電位差和對(duì)保護(hù)地接地電阻值的要求 / 109
7.7.3控制系統(tǒng)對(duì)工作地接地電阻值的要求 / 110
7.7.4控制系統(tǒng)對(duì)接地電阻值要求的結(jié)論 / 1118隔離與濾波 / 113
8.1交流低壓電源的隔離 / 113
8.1.1控制系統(tǒng)對(duì)交流低壓電源的一般要求 / 114
8.1.2交流電源中產(chǎn)生干擾的主要原因 / 114
8.1.3隔離變壓器 / 115
8.1.4交流低壓系統(tǒng)的零地電壓對(duì)控制系統(tǒng)的影響 / 117
8.2信號(hào)的隔離 / 119
8.2.1信號(hào)的傳輸隔離 / 120
8.2.2信號(hào)的轉(zhuǎn)換隔離 / 120
8.2.3信號(hào)的分配隔離 / 121
8.2.4信號(hào)的安全隔離 / 121
8.2.5電源隔離 / 122
8.2.6隔離精度 / 122
8.2.7無(wú)源隔離器和信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力 / 123
8.2.8隔離器的響應(yīng)時(shí)間 / 124
8.2.9開關(guān)量的隔離 / 124
8.3I／O信號(hào)的數(shù)字濾波 / 127
8.3.1模擬信號(hào)的數(shù)字濾波 / 127
8.3.2開關(guān)量信號(hào)的采樣濾波 / 130
8.4鐵氧體磁環(huán)濾波器 / 132
8.5長(zhǎng)線傳輸干擾的抑制 / 135
8.5.1數(shù)字信號(hào)傳輸過程中的波反射 / 136
8.5.2終端開路時(shí)的波反射 / 136
8.5.3終端短路時(shí)的波反射 / 137
8.5.4終端電阻的匹配 / 138
8.5.5抑制波反射的幾種匹配措施 / 1389控制系統(tǒng)的靜電防護(hù) / 140
9.1靜電放電的特點(diǎn) / 141
9.2人體的靜電模型（HBM） / 144
9.3靜電防護(hù)的軟接地 / 147
9.4防靜電工作區(qū)的理念 / 150
9.4.1概述 / 150
9.4.2EPA等級(jí)的劃分 / 151
9.4.3EPA要素 / 151
9.4.4EPA靜電泄漏電阻的取值 / 153
9.5控制室靜電防護(hù)的基本措施 / 153
9.6防靜電地面和其接地 / 156
附1物體帶電順序表和人體、器件帶電電壓值 / 157
附2防靜電工作區(qū)的環(huán)境條件要求 / 15810控制系統(tǒng)的雷電防護(hù) / 160
10.1雷電概述 / 160
10.1.1雷云結(jié)構(gòu)和放電原理 / 160
10.1.2直擊雷（云對(duì)地）的選擇性 / 162
10.1.3雷電流威脅控制系統(tǒng)的危險(xiǎn)半徑 / 163
10.2外部防雷裝置的基本原理 / 165
10.3雷電對(duì)控制系統(tǒng)的侵害途徑 / 167
10.3.1靜電感應(yīng)（電容性耦合） / 168
10.3.2電磁感應(yīng)（電感性耦合） / 168
10.3.3反擊（電阻性耦合） / 169
10.3.4電磁場(chǎng)輻射（電磁耦合） / 170
10.4控制系統(tǒng)雷電防護(hù)的基本措施 / 171
10.4.1接地／等電位連接 / 171
10.4.2電纜的屏蔽 / 173
10.4.3合理布線 / 175
10.4.4使用浪涌保護(hù)器（SPD） / 177
10.5交流低壓電源系統(tǒng)SPD的應(yīng)用 / 181
10.5.1控制系統(tǒng)用電設(shè)備的浪涌抗擾度 / 181
10.5.2TNS制配電系統(tǒng)中的SPD的配置方式 / 182
10.5.3控制室供電箱內(nèi)SPD的參數(shù)選擇 / 183
10.5.4多級(jí)SPD之間的能量配合和動(dòng)作配合 / 185
10.6信號(hào)、通信線路的SPD / 187
10.6.1SPD配置的參考原則 / 187
10.6.2I／O信號(hào)SPD的參數(shù)值 / 188
10.6.3通信端口上的SPD的主要參數(shù) / 188
10.7SPD安裝中的一個(gè)問題 / 188
10.8幾個(gè)案例分析所帶來的思考 / 191
10.8.1控制系統(tǒng)的雷電防護(hù)是否一定要使用SPD / 191
10.8.2因反擊造成的雷擊事故 / 194
10.8.3安全柵能否替代SPD / 195
10.8.4某燃?xì)夤净炫湔镜睦讚舭咐治?/ 196
10.8.5某石化公司加氫裂化裝置DCS的雷害隱患 / 198
10.9浪涌保護(hù)器（SPD）的隔爆論證和本安論證 / 199
10.9.1概述 / 199
10.9.2關(guān)于爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的劃分 / 202
10.9.3適用于SPD的防爆機(jī)制 / 203
10.9.4本安型系統(tǒng)的認(rèn)證 / 20411控制系統(tǒng)的抗擾度與發(fā)射 / 209
11.1抑制串模干擾和共模干擾的能力 / 209
11.1.1共模干擾抑制比CMRR和串模干擾抑制比SMRR / 211
11.1.2關(guān)于CMRR指標(biāo)值和SMRR指標(biāo)值的計(jì)算方法 / 214
11.1.3建議 / 215
11.2儀表、控制系統(tǒng)的抗擾度 / 216
11.2.1電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化抗擾度 / 218
11.2.2電快速瞬變脈沖群抗擾度 / 220
11.2.3浪涌（沖擊）抗擾度 / 221
11.2.4靜電抗擾度 / 223
11.2.5工頻磁場(chǎng)抗擾度 / 223
11.2.6脈沖磁場(chǎng)抗擾度 / 224
11.2.7射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度 / 224
11.2.8射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度 / 226
11.2.9評(píng)定抗擾度試驗(yàn)結(jié)果的通用原則（性能判據(jù)） / 227
11.3儀表、控制系統(tǒng)的發(fā)射 / 227
11.3.1電磁輻射發(fā)射（RE） / 228
11.3.2傳導(dǎo)發(fā)射（CE） / 229
11.4電磁兼容設(shè)計(jì) / 230參考文獻(xiàn) / 232
跋——真實(shí)的感悟 / 237