电磁辐射事故案例范文

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在基站设置使用和日常管理中，始终存在两个维度的法律关系：首先是政府职能部门应对公用移动通信基站的设置使用需要加强组织规划和日常管理，即政府和运营商之间的行政法律关系；其次是电信业务经营者在民用建筑上设置基站，必然涉及公民的物权、租赁权、相邻权、物业管理权等法律关系，即运营商和居民之间的民事法律关系。但由于电信业务经营者的电信服务属于公共服务领域，其服务的对象包括社会不特定的公众群体，所以其法律关系又不完全等同于一般的民事法律关系。

在公用移动通信基站的行政法律关系中，目前主要通过行政审批来实现对基站的监管，从相应的布局规划引领、年度计划实施、具体站址认定直到台站执照核发等一系列行政管理手段比较完备，基本实现了对基站设置使用等行为的有效监管；而存在争议较多、矛盾较为突出的则是来源于运营商和居民之间的民事法律关系纠纷。本文将重点探讨其中的几个主要问题，包括基站通信机房法律属性、基站辐射的损害赔偿认定以及基站租赁合同纠纷等。

通信机房的法律属性

传统意义上居民对于基站的投诉主要集中在电磁辐射影响，但是在《物权法》出台后，公众对于物权保护意识的新一轮升温，从基站通信机房改变房屋住宅性质的角度提出的相对增多。

通信机房的法律属性如何认定？由于架设楼顶基站的同时需要设置通信机房，为楼顶基站配套提供电源供给、软件配套等，而从方便管理和运维的角度出发，此类通信机房大都通过租借或收买商品房的方式在居民楼内取得。故此，居民往往以违反经营性改造的限制条款，按照《物权法》第77条“业主不得违反法律、法规以及管理规约，将住宅改变为经营性用房。业主将住宅改变为经营性用房的，除遵守法律、法规以及管理规约外，应当经有利害关系的业主同意”为由，要求拆除通信基站。鉴别一处房产是否改变了使用性质，主要是看它的产权证上是如何规定的（住宅或非住宅）。如果产权证上规定的是住宅，而实际上是用作非住宅使用，那么即为改变房屋使用性质，是违规的，业主、业主委员会、物业服务企业有权予以制止。从这个角度看，无论移动通信的公共利益性如何，运营商辩解通信机房不属于经营性用房是于法无据的。运营商解决纠纷的唯一出路就是除了保证机房的运行环境安全可靠，不产生辐射，不干扰居民正常生活外，还需经有利害关系的业主同意。

通信机房产权纠葛是主要成因。产权的初始界定对于经济运行的效率会产生十分重要的作用，不同的产权制度，会导致不同的资源配置效率。因此，产权问题的不清晰，往往是造成外部性（尤其是外部不经济）的主要原因。具体到基站建设，在其过程中就具有很明显的外部性（包括外部经济和外部不经济），基站的外部经济无疑提升了移动通信质量，保障了移动通信发展；而基站的外部不经济主要包括电磁辐射对环境的影响、因设站导致社会矛盾或纠纷等。由于公共通信设施的寄居性，基站往往是依附于城市建筑物及大型项目公共配套设施的一部分，建设投资方、使用方及建筑物业主之间的权责不明确，产权不清晰，往往是造成运营商与居民间纠纷的主要原因。目前的基站建设模式多种多样，运营商可能采取了购买商品房、购买房屋使用权、租赁基站用房，或者委托房屋中介公司落实房源等几种方法。而且由于运营商在设站过程中始终处于不利的被动地位，往往一落实房源就给予付款，期冀以此来确认法律事实，最终结果却往往疏忽了对于房屋产权的界定，导致基站建成之后引发许多潜在风险。

例如在租赁机房时没有进行资质调查，未弄清谁是产权人、谁是使用人、使用人是否具有产权人赋予的转租权；在基站通信机房购买过程中，基站机房的购置款虽已付清，但未履行必要的产权办理和过户手续，这些问题都会导致日后对基站用房的合法性产生争议。运营商往往在基站建设过程中忙于应付各类个案情况，以“建成并启动”为最高目标，而忽略了日后产生纠纷的可能性。一方面产权关系不清或者复杂，确定合法的出租人就会有一定的困难，容易导致出租人不具备主体资格而使整个租赁合同无效；另一方面，出租人收取租金后，可能会因产权关系不清或者复杂而导致收益分配不均，纠纷产生的可能性就会大大增加。即使法律上有对电信运营企业保护的规定，但是处理诉讼或者纠纷同样会消耗电信运营企业的管理成本。综上所述，明确通信机房的产权法律属性，是减少基站设置法律风险、预防纠纷的重要前提。

基站辐射损害的举证责任及司法认定

随着基站辐射导致的投诉事件逐渐增多，政府相关部门不得不投入大量的人力物力财力，以应对市民关于基站辐射的投诉或咨询。从其投诉性质看，虽然可能有部分确属运营商未依法依规进行建设，但是相当部分是源于市民对于电磁辐射的认识存在偏差。

通过对于电磁辐射危害性的剖析可以看出：所谓电磁辐射，是指能量以电磁波形式由信号发射源发射到空间的现象。关于电磁辐射对人体健康是否有害的问题，世界卫生组织于1996年启动课题研究，包括中国在内有60多个国家参与该项研究，2006年得出的结论显示：“过量的电磁辐射才会对人体产生危害，低频电磁辐射对人体健康影响微弱，儿童白血病及癌症、神经性疾病等与电磁辐射没有因果关系。但儿童对辐射缺乏防御能力，建议幼儿园、学校远离电磁辐射源头。”一般情况下，基站天线安装在离地面15米至50米的建筑物或发射塔上，天线发射出的射频主要向水平方向扩展，很少向垂直方向传输，距水平方向10米至20米处辐射最强，人只有长时间在此范围内才有可能受到辐射影响。

事实上，我国对电磁辐射有着严格的技术限值标准。为了防止电磁辐射污染，保障公众健康，国家环保、卫生等部门自上世纪90年代以来，先后制定颁发了《环境电磁波卫生标准》等7部法规和国家标准，防护标准比美国、日本、澳大利亚、欧盟及中国香港一些发达国家和地区还严格。但即便如此，目前公众对电磁辐射问题仍然存在一定误区，很多媒体也常将电磁辐射视为空中无形杀手，与雷达、输变电工频电磁场等混为一谈，当基站建造在学校、医院、幼儿园、居民区等地方时，更容易导致敏感问题的出现。实际上，移动通信产生的电磁辐射主要在天线附近，只要基站建设天线架设满足保护距离的要求，公众是大可放心的。

目前，我国民事诉讼法将电磁辐射污染等环境污染造成的损害归于特殊侵权行列，实行举证责任倒置，由加害人就法律规定的免责事由及其行为与损害结果之间不存在因果关系承担举证责任，但是“损害事实”这一侵权责任构成要件却仍由受害人（原告）来举证，否则，权利得不到维护。与水污染、大气污染、噪音污染不同，电磁辐射污染是看不见、摸不着的，且对人体危害潜伏期很长，短期内的损害结果可能不明显，除发生事故或其他突然性事件外，电磁辐射污染的损害后果是长期、渐进、累积的。因此，电磁辐射损害的过程虽在持续，但在损害结果出来之前，受害人（原告）是无法举证的。

也就是说，面对电磁辐射的危害在损害结果显露之前，受害人即使诉讼维权也基本很难胜诉，对于这种正在发生的持续性的损害但损害结果尚未明确显露出来之前，法律目前是无法有效保护受害人的。在实际的案例中，合法基站的拆除往往是基于民生问题的考虑后，政府、运营商与居民达成的妥协，赔偿也仅是针对租赁费用纠纷而形成的一致意见，真正因基站造成电磁辐射而成功获得赔偿的情况几乎为零。

实际上，《环境保护法》第24条明确规定了电磁波辐射是一种污染源，因此对于电磁波辐射的举证和认定还可以按照《环境保护法》来执行，适用该法规定的原则、制度，可以考虑专门编制具有操作性的电磁辐射污染防治的具体实施细则，并建立专门针对有害电磁辐射的标准体系和认定机制。

基站租赁合同

一个基站的建成，主要通过在楼顶设置天线及租借房屋作为通信机房以提供天线所需的技术配套及电源等，直接投资成本巨大，如需搬迁则成本更加可观。而正是因为基站搬迁成本巨大，在实际的合同谈判尤其是续租谈判时，出租方往往恶意要价，大大提升建站成本，也提高了电信基础网络铺设的总成本。假使运营商无法提价租赁，则基站被迫拆除，也影响了移动通信网络覆盖整体效果。故笔者认为，出于移动通信基站公共基础设施属性及公共利益性的考虑，不可将基站租赁完全等同于市场上的一般房屋租赁。

首先，应当关注基站租赁合同解除通知期。因为基站的投资成本巨大和全程全网的工作特性，在绝大多数情况下，基站租赁的合同解除是由出租方提出的。根据《合同法》的相关要求，基站租赁合同的解除权的形成以议定条件或者“因不可抗力”等法定条件为基础，《合同法》第96条还规定了当事人一方依照本法第九十三条第二款、第九十四条的规定主张解除合同的，应当通知对方。合同自通知到达对方时解除。事实上，在一般的房屋租赁中，出租方都会给予承租人一定的准备时间，这是出于社会公德的考虑，而这个合理的通知期限，因为时间不长，租赁双方往往一般不会对此产生异议。但是就基站设置来说，基站通信机房的租赁不同于一般的住户租赁，一个基站的拆除需要进行整体搬迁的统筹，不仅搬迁本身工程浩大，还涉及对原先覆盖区域在基站搬迁后通信盲点的补足，所以它需要的通知期比一般住户需要的通知期更长。如果没有通过合同条款设定明确的通知期限，那么一旦由于市政搬迁等问题形成纠纷，出租方擅自断电等行为将直接影响基站正常工作，形成覆盖盲区。

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一、铁路信号防雷设备的重要性。

（一）雷电事故影响铁路信号较大

近年来我国雷电事故越来越多。随着社会经济的发展，信号系统已普遍被应用，但由于其防雷设备的不完善，造成的雷电事故逐渐增多。每年的6-8月份是雷电的高峰期，雷电事故明显增多，由雷电造成的设备故障影响铁路运输安全现象较多，直接影响铁路正常运输，造成一定的经济损失。仅6月份，全路因雷击造成信号设备故障147件，故障延时117个小时。由以往事故案例总结，发生雷电事故的原因主要是因为缺少标准的避雷措施和设备，工作人员缺乏专业的避雷知识。因此，铁路部门应建立工作责任，提高防雷措施，整治铁路信号防雷设备，积极处理问题，尽可能保证铁路运输的安全性。

（二）铁路信号系统设备多为微电子构成

目前，铁路上的安防监控设备都是电子产品，这些安防监控设备主要具有高密度、高速度、低电压和低能耗的优点，但其对雷电的过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感，因此，安防监控设备非常容易受到雷电的损害，结果会给整个监控系统带来损害，导致系统失灵，造成难以估摸的经济损失和安全方面的危险。因此，提高铁路信号防雷设备的标准性，是减少灾害发生的根本。铁道部在原有铁路防雷标准基础上，了《铁路信号设备电磁兼容及雷电电磁脉冲防护实施意见》。其实施意见吸取了我国铁路信号多年的防雷经验，并借鉴国外成熟的防雷措施，包括地网设置、屏蔽设置等诸多综合防护措施，大大提高了铁路信号设备的防雷标准，进一步增强了设备防雷的可操作性。同时实施意见还防雷设计、管理、验收、质量责任、雷害处理、设备的采购等细节内容，基本形成了信号设备雷电防护的综合框架。目前，铁道部已经了《信号设计规范》，正在抓紧制定《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术规范》，努力提高信号设备防雷的设计和建设水平，进一步减少雷害发生。

二、铁路信号设备雷电防护分析。

（一）铁路信号设备遭受雷电的原因

（1）铁路信号设备的占地面积较大，并且很多信号设备分布在较高的山区上，还有的是在旷野中，构成易遭受雷电的特点。（2）铁路的钢轨是雷电流的良好导体，与钢轨连接的信号设备就较容易受到雷电的袭击。（3）自动闭塞和半自动闭塞的诸多信号线、控制线都是使用架空线，均架设在信号线路中，暴露在旷野中，在雷雨天气，保护措施较弱，极易受到雷电的威胁，线路中的大电流会串入信号机房，从而引起对内部设备的损害。（4）信号机房存在较多的接地系统，其冲击接地电阻不均匀，在雷电袭击时，雷电流引起地电位差，也容易造成“地电位反击”，形成“不等电位”，威胁到机房人员和设备的安全。从上述原因不难看出，为了提高铁路信号设备的防雷标准，一定要有良好的避雷设施、接地网等，采取完善的直击雷、感应雷防护措施。同时在信号机房、计算机网络系统、信号传输系统、机房接地系统等采取有效的防护措施，在拦截、分流、均衡、接地、布线、布局等方面做好完善的综合防护。

（二）针对以上原因，应采取相应的防雷措施

（1）在各地的铁路信号设备加强防雷措施，在各地的机房上尽量安装防雷设备，尤其是暴露在旷野中的机房、铁路建筑物一定要做好防雷设施。有关企业单位要严格按照防雷法规，通过正规的机构检测、完善本单位的防雷设施，避免贪图便宜，或者为了省事，请不正规的机构检测和完善防雷设施。（2）通过有效途径加强防雷宣传，组织人员参加防雷有关知识培训，提高工作人员的专业知识和能力。在雷雨天气，工作人员不要在开阔地工作，不能再金属旁避雨，避免遭受雷电的袭击；雷雨天气尽量少使用电器设备。（3）信号机房或机械师建筑物要采取电磁屏蔽，安装避雷网；室外信号设备直击雷防护和屏蔽，机房信号设备安装好接地线。

三、综合防雷整治施工中应注意的问题。

（一）注意隐蔽工程的施工质量

施工和监管单位一定要保证隐蔽工程的施工质量，如果地网的某个地方一旦断开，就会形成“不等电位”，因此，地网的连接处一定要处理好，可采取焊接，并进行防腐处理。

（二）各级防雷器的参数要匹配

防雷器的通流量在分区分级的配置中要实现匹配，若出现不匹配现象，就容易出现在雷电流侵入时，后一级断路器先于前一级断路器脱扣掉下，造成系统停电的严重问题。所以，要按以下原则进行配置：室外0区大于机械实1区，机械实1区大与机房2区，以电源防雷为例，信号楼引入之前为40KA以上，电源屏室前为20KA以上，微机房电源柜前为10KA以上。为了参数的一致，防雷箱内防护断路器与电源的断路器最好选用同一个厂家的产品。

（三）组合架的连接

机械室同一排组合架之间的等电位连接一般采用大于10mm 的多股铜导线串联栓接，这种连接方式存在一定的缺点：如果某一个组合架的连接点接触不良就会导致所有组合架失去等电位连接。如果采用与同一排组合架等长的30mm×3mm紫铜排与每个组合架并联连接，就能解决此问题。

参考文献

[1]高国志.雷击区信号设备防雷整治的探索[J].经济研究导刊，2010（13）.

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中图分类号：F42 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-125-02

在现在钢铁企业中，各类工业系统中均存在着各种干扰，自动控制系统以及与仪表系统的数据交换的可靠性直接关系到钢铁企业中各种生产设备的稳定运行，系统的抗干扰能力是工业自控系统能够安全，稳定，准确的前提。

1 工业生产中干扰的危害

信号干扰对于工业自动控制系统的危害主要为以下几点：

1）干扰造成的传输错误数据或者传输数据失败，造成客户机或显示仪器的显示错误数据或是无数据显示，会导致实际操作工作者的错误判断和操作，从而引发生产事故。此类为干扰造成的最基本的危害，可在操作者及时发现情况下进行有效的回避和调整。

2）干扰造成的发出错误指令，导致现场设备误动作，直接造成各种严重生产事故或是安全事故，对现场设备伤害大。此类干扰造成的危害较大，需要操作者及时发现，停止或暂缓运行中设备并通知相应人员进行检查。

3）干扰造成的自动控制系统中PLC、变频器等的停机或上位机的操作画面无法操作等，对于现代工业企业中长时间运行的设备会造成非常严重生产事故或者安全事故，对主体现场设备甚至主体生产单位造成不可逆的伤害。

2 工业生产中干扰的来源及产生原因

各种干扰都是有着各自的产生原因和来源，基本可分为以下几类：

1）外部干扰；外部干扰一般可以分为外部线路电磁干扰，电源干扰以及线路接地干扰等问题。

首先外部线路电磁干扰，产生于外部布线混乱，或是外部信号线引入（如与仪表测量连接部分），会导致数据传输失真，中断，严重可导致元件损坏等（在现实工作中经常会遇到模块I/O点的损坏频率过高，大部分都是因为这个原因）。

再次是电源干扰，自动控制系统的各个部分都由电网供电，而电网受到上级影响，或是空间磁场的影响，或是上级电网的波动，或是附近大型设备的启停都会造成电网的谐波对电网产生冲击从而造成干扰。

最后是线路接地，在工业企业中，接地是为了设备安全以及系统抗干扰的主要手段，但当错误接地或是接地混乱（如装置零地不分，或错误的重复接地，或是附近有电焊作业等）则会产生“地环流”，导致对信号回路的干扰，影响PLC的逻辑运算和数据存贮等，造成设备死机，程序混乱，数据出错等严重事故。

2）内部干扰；自动控制系统的组成部分中，变频器环节由于在变频器启动时或运行过程中会产生谐波并对电网产生传导干扰，而且在输出时也会产生电磁辐射影响周边设备的运行。在PLC系统部分，也会由于自身内部元件也会和二次电路间的产生电磁辐射，比如逻辑电路对模拟电路的影响。

3）线路老化；顾名思义，在工业企业中，现场环境纷繁复杂，很多情况下并不能很好的达到屏蔽或抑制干扰的要求。温度，湿度，腐蚀气体，振动等都会造成原屏蔽层或是抑制手段的失效。这在现代工业企业中大量存在并随着时间积累而加大干扰的发生频率，这也是现实自动控制系统中比较容易忽略的部分。

4）网络病毒攻击；目前工业组网越来越复杂，外部网与内部网采集传输并记录数据，工业自动控制系统其中的服务器与客户机之前的数据传输也会遭到病毒的攻击，常见于病毒直接攻击网络交换机，导致数据中断。在现代企业中，这个问题往往被忽略，相应的防范措施也跟不上。

3 工业生产中干扰的解决措施

在了解干扰的严重危害以及干扰产生的原因和途径后，可做出相应的各项应对解决措施。

1）对应外部干扰的情况，首先在最初布线时，必须要注意信号线的屏蔽，不能和动力线路并行，如果条件不允许，必须放入同电缆槽情况下，可考虑将信号线穿金属管或金属软管单独走线，在信号传输长度上尽量缩短，而且输入输出线路不要使用同一根信号电缆，并远离大型启停设备。

再次我们可产用隔离变压器。隔离变压器的主要作用是：使一次侧与二次侧的电气完全绝缘，也使该回路隔离，利用其铁芯的高频损耗大的特点，从而抑制高频杂波传入控制回路。无论是在变频器等设备的一次回路或是PLC模块的供电回路，都可产用隔离变压器来减少来自电网的干扰。

最后在接地问题上，必须在保证现场配电柜或是其他装备接地良好的情况下，区别好零和地，区别好系统地、屏蔽地和保护地等，最重要的信号线要保证有唯一的接地，防止形成“地环流”，信号线上相应地方屏蔽接地必须保证良好（比如编码器接线端、PROFIBUS DP接头的接线端等）。

2）应对内部干扰、可采用隔离器。生产的自动过程中会用到各种自动化仪表、或其他相应设备，会产生各种信号干扰，对自身，对网内其他设备都会造成干扰。采用隔离器后，可将网内各个设备的数据传输分割开来，使干扰无法影响其他设备，既可以发现干扰的来源，又可以不影响其他设备的运行。

3）应对线路老化，在布线初期就要注意，要了解现场实际工作环境，来选取相应的防护等级，并在生产过程中，定期的对设备进行防老化，氧化检查。（如在高炉出铁时会产生大量腐蚀性气体，会对线路造成氧化，此时就需要制定相应的维护周期。）

4）应对病毒攻击，首当其冲的就是要在各个网关设立可更新的防火墙或杀毒软件等，并找寻病毒攻击的方式或病毒攻击的地方，来采取相应的解决措施（如震网病毒和OFFICE病毒等，在网络上都有相应的应对措施），更新杀毒软件、客户端、工控软件等，并制定相应的查毒周期以及紧急备份。

4 工业生产中实际案例及解决措施

在工业企业实际生产中，有各种各样的实际案例可供参考，下面就列举几个实际案例来更加切合实际的说明干扰的影响解决措施：

1）韶关钢铁公司1号高炉突然出现所有变频器故障停车（西门子变频器），报故障F082，复位后恢复正常，但在夜班又再次频繁出现，直到后来上料主卷扬变频器报故障且无法复位，导致高炉休风。

经现场检查确认发现，首先主卷扬编码器电源线与DP线并行铺设（布线问题），再次主卷扬变频器与编码器电源共用220 V/24 V电源（电源干扰），最后在主卷扬线路和槽下线路不同一趟线路供电时，因分两处接地，且部分零地不分，导致“地环流”（接地问题）。从而干扰扩大导致事故发生。

解决措施为重新铺设电源线路以及信号线路，将DP线路信号传输改为光纤线路信号传输，恢复良好的接地系统，在干扰源未找到加装隔离器。

2）韶关钢铁公司6号高炉喷吹二站突然出现操作画面数据显示，且部分阀门无法操作，稀油站自控中断，导致停喷煤粉20分钟。经现场检查发现，稀油站出入的DP线路在电缆槽中与动力线并行（布线问题），且并无起隔离的金属软管，线路外层老化严重（线路老化问题）。故解决措施为，将空压机站PLC系统、稀油站PLC系统与操作室的原DP线改为光纤线路传输，并单独布管布线，与动力线路分割开来。

3）韶关钢铁公司7号高炉，出现部分操作画面数据丢失且无法操作，后发展为全部操作画面无数据显示且无法操作，经检查发现，网络交换机信号灯闪烁过于频繁，故将交换机停送电，所有画面数据显示恢复正常。后检查分析发现，由于新加入MES系统与高炉自身服务采集生产数据，但MES系统病毒过多，攻击高炉系统服务器并攻击网络交换器造成网络堵塞，从而画面无数据显示（病毒攻击）。后将MES系统服务器系统重装，更新杀毒软件，更新服务器和客户机的杀毒软件并查毒（发现大量木马及蠕虫病毒）。

5 在实际生产中的干扰的紧急应对

在实际生产中，现场技术人员经常会遇到这种情况，当干扰故障出现时，为了要保证生产的连续性，并没有太多的时间去将设备停下来做仔细检查。这个时候就必须要提前准备好应急措施，熟悉自动控制系统的网络构成，熟悉工控机的网络构成，预备好空余的交换机或是交换机插口，预备好可靠的信号线以及接头，和预备和保证至少一台服务器的可靠运行。只有这样，才能在干扰发生时，及时的改变网络终端来判断干扰来源和隔离干扰，迅速的恢复正常生产为前提，将干扰的危害降到最低。在做紧急处理后，条件允许的情况下，再去视情况检查线路走线，现场设备情况，然后再做出是否更换疑是干扰部分线路。也只有这样，才能在保证生产的前提下去无压力的仔细的检查干扰故障。

6 结束语

工业生产环境中干扰的来源，产生现象纷繁复杂，具有不确定，不固定的性质。实际生产处理中会让设备维护人员很难迅速找到干扰故障发现的点和确定处理办法。但是若在初期注意，生产时留意，定期点检和维护更新，可将干扰带来的危害降到最低。

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关键词 :电磁兼容; 谐波抑制;无功功率补偿; 功率因数;电能质量

Abstract： There are three articles of "discussion about harmonics without drawing:"For the “first” article refers to “general overview”, for the “second” refers to “control measures” and for the “third” refers to “discussion and suggestion”, which totally endows philosophy upon overall outline and comprehensive treatment of harmonics. This “third” article refers to the end section, it firstly introduces current practices; and then conduct discussion on two unsuccessful cases and one successful case; finally elaborates new thoughts and implementation procedures for comprehensive treatment. In view of undeveloped and imperfect technology, immature suggestions are only for references.

This article of the third "discussion about harmonics without drawing” is the sister section in succession of “discussion about lighting without drawing” and “re-discussion about lighting without drawing”, which is also the thinking teaching of instruction and practice. In form of “discussion designed without drawing”, the engineering concept of “advocating both CAD and theory” prevail.

Key words：Electromagnetic compatibility, harmonic suppression, reactive power compensation, power factor, quality of electric energy

中图分类号： R187+.7文献标识码：A文章编号：

1、当前作法

1.1谐波抑治

1.1.1主动治理为使系统少产生谐波，尽可能降低谐波染，制定了下列各类规定：

1.1.1.1建筑物

1.1.1.1.1民用建筑物与高压、超高压输电线和雷达站之间保持足够的安全距离；

1.1.1.1.2除医院医技楼、专业实验室等，建筑物内不设置大型有电磁辐射的装置、核辐射装置和电磁辐射较为严重的高频电子设备。必须安装这些设备的医技楼、专业实验室等必须采取屏蔽措施；

1.1.1.1.3大功率射频干扰源的设备及安装设备的建筑物应采取屏蔽措施---板屏蔽、网屏蔽、室屏蔽。

1.1.1.2电气线路

1.1.1.2.1民用建筑低压配电，尤其是对用电负荷主要为单相用电设备供电的配电干线设计中，中性线（N）的截面不小于相线截面积。而对大量集中使用计算机、电视等电子设备供电的场合，TN系统配电回路的N及PEN线的截面积不小于相线截面的2倍；

1.1.1.2.2电子设备和元件较多的配电线路，选用有中性线过流保护的开关电器，且适当加大断路器的断流容量，防止短路故障因谐波干扰导至断流容量不足而损坏开关和设备；

1.1.1.2.3为X光机、CT机，核磁共振机等设备供电的变压器及馈线，应当尽可能降低电源阻抗。

1.1.1.3防止电容器对谐波的放大

1.1.1.3.1适当调整电容器的安装位置，以改变网络参数；

1.1.1.3.2根据可能产生谐振的谐波次数，确定电容器的容量，或调整电容器投切分组容量，避开谐振点；

1.1.1.3.3在电容器回路中串联适当的空心电抗器，限制电容器支路的谐波电流。如为限制3～5次谐波电流，可安装相当于电容器容量4%～6%的串联电抗器；

1.1.2被动治理对系统己产生的谐波，采用了下列方式削弱、抑制：

1.1.2.1LC无源电力滤波器

1.1.2.1.1只对设计针对频率的谐波效果明显，对其它频率的谐波效果不明显；

1.1.2.1.2滤波效果与系统运行状况有关，当电网系统阻抗、频率变化时，谐波效果降低；

1.1.2.1.3特殊谐波或系统阻抗、频率的变化，可能与电网系统阻抗发生串联或并联谐振，造成电压波形畸变和谐波电流放大，引起无源滤波器过压、过流，甚至损坏，危及电网稳定；

1.1.2.1.4负载谐波电流过大时，可能引起无源滤波器过载，使之损坏，造成事故。

1.1.2.2有源电力滤波器几乎不受电网阻抗变化的影响，不存在谐波放大的危险，储能元件容量小。对变化的谐波动态跟踪补偿的有源滤波器，是治理电网谐波最有前途的措施。近年有源电力滤波器取得长足发展，国外虽有投入实际运行，我国还处于研制阶段，工程应用尚处于初期阶段。

1.2无功补偿

无功补偿与谐波抑治是关联最密切、难度最大、保障电网质量最重要的两方面。无功补偿的当前作法：

1.2.1同步调相机既能补偿固定的无功功率，也能对变化的无功功率动态补偿。但反应速度慢、损耗大、价昂，仅早期运用；

1.2.2并联电容器虽有发生谐振事故的可能，但方便、灵活、价廉，工程中广为应用。只是仅能补偿固定的无功；

1.2.3静止无功功率补偿装置(SVC)以快速变化的电抗、电容构成，能根据无功功率的需求，自动动态补偿无功功率，亦可调整电、减少过、减少电闪烁。然动态调节基波无功时产生大量谐波，影响其推广。此技术己成熟，应用较多为下列四种：

1.2.3.1自饱和电抗器(SR)：由负荷电流控制饱和电抗器的磁饱和程度，负荷变化时其电抗值随之变化，从而调节无功功率输出的大小；

1.2.3.2晶闸管控制电抗器(TCR)：通过改变控制角而改变导通时间，相当于调节电抗器的电抗达到改变无功功率输出的目的；

1.2.3.3晶闸管控制高漏电抗器(TCT)：原理同TCR，晶闸管断开时呈高电抗，接通时根据控制角调节无功功率输出的大小。因使用了变压器，可直接接入高侧；

1.2.3.4晶闸管投切电容器(TSC)：其晶闸管超前90°时接通并在断开前一直保持此控制角，如电为正弦波，则流过TSC的电流亦正弦波，故无谐波产生，但此TSC不能在导通期间改变无功功率输出的大小。

四种形式的静止无功功率补偿装置(SVC)电路及参数对比于图1及表1。从表1可见SR谐波来自磁饱和、非线性，TCR及TCT通过改变晶闸管控制角而调节电抗器的电抗，控制角大于90°时得不到交流电源的完整正弦波。此三种形式使用必考虑抑制它自生谐波，结构、设计必复杂。

1.2.4静止无功功率发生器(SVG)通过不同控制，既可发出无功功率(呈容性)，也能吸收无功功率(呈感性)。但功能单一，仅调节无功功率。

图1 四种形式静止无功功率补偿装置(SVC)电路

表1 四种形式静止无功功率补偿装置(SVC)性能对比

2、案例讨论

2.1案例1：某终端变电所装ABB公司生产的串联型谐波滤波器THF，感滤波效果欠明显。

究其原因，可能是此系统的三次谐波在终端变电所的终端变压器的绕组内己抵消，而THF滤波仅针对三次谐波,对其它高次谐波及无功补偿无能为力，所以感滤波效果欠明显。

建议：如仍用ABB公司产品，改用ABB公司新近生产的有源动态谐波滤波器：

⑴ PQFI---适用于大功率三相三线系统；

⑵ PQFM---适用于较小功率三相三线系统；

⑶ PQFK---适用于混合型负载(含中性线中有零序谐波)三相四线系统；

⑷ PQFS---适用于商业、住宅及轻工负载(带/不带中性线负载)三相四线/三相三线系统。

2.2案例2：某大厦工程选用某厂ZN-TSF智能型低压动态滤波补偿成套装置，亦感滤波效果欠明显。

究其原因，可能是此大厦工程用了大量UPS，系统含有大量谐波。而此智能型低压动态滤波补偿成套装置选用的是“标准抗谐振型”，仅适用于“含有少量谐波的系统”。

建议：如仍用此厂产品，改选“非标滤波型”，与制造厂协商按系统中谐波频率及容量针对性特殊设计、生产。费用会升高，但能有的放矢解问题。

2.3案例3：某设计办公楼0.4/0.23kV侧为单母线分段，两段母线分别各由一台Dyn11干式变压器供电，左段非线性负荷少，右段母线供负荷中大型UPS多，导致系统谐波超标(五次、七次谐波多，五次为68A)，电流畸变大(45%)。

2.3.1 原始条件原始系统测试数据见“表2案例3原始条件”；

2.3.2设计方案左段装调谐式电抗电容器柜，着力无功功率补偿；右段装一台70A有源电力滤波器滤除五、七次谐波，并配以调谐式电抗电容器柜着力无功补偿。一次电路总方案见“图2案例3系统概略图”；

图2 案例3系统概略图

2.3.3 安装位置排除效果不明显的电源入口及需增费用的设专用箱两方案，选用在分配电盘或负荷中心安装。集中治理、投资少、效率高、结构简、运行可靠、维护方便。

2.3.4测试结果：分析过程以美福禄克公司FLUKE-41B电能质量测试仪测试：至31阶次谐波的电压、电流及波

形；电压、电流有效值及频率；峰值、最大值、最小值、平均值及DC；功率、功率因数、谐波失真总量、峰值因数。筛选后的数据见“表3电容器投入前后”、“表4滤波器投入前后”。通过电容器投入前后、有源滤波器投入前后的瞬时电压及电流波形图、谐波电流频谱图、基波电流趋势图、功率因数变化趋势图、滤波效果(电压、电流波形图及柱状图)图，列表对比分析，效果较理想。

表2案例3原始条件

表3电容器投入前后

表4滤波器投入前后

3、综合治理

3.1新思路

3.1.1抑制谐波染和降低无功功率同时并举是针对电网电源质量品质的两项最关健指标、最复杂的技术难点的新举措，对提高电能质量有着十分重要的意义。

3.1.2双管其下可以协调降无功与抑谐波彼此的尺度，避免过度无功补偿导致谐振的危险，也是节省投资的技术经济皆顾及的综合行为。

3.1.3两类设备此两功能多彼此交叉，可合理安排，充分发挥各设备长项及能，为专用、昂价、高技术设备的选用、配搭进行了新探索、新尝试。

3.2实施步骤

当前情况下，从经济合理，技术可靠双方面出发，建议综合治理按步试行：

3.2.1先考虑无功功率补偿按常规计算出有功及无功负荷量，确定无功功率补偿量，从而略偏大地选定补偿电力电容。建议当前还是采用：

3.2.1.1巡测继电投切电容器的常规作法；

3.2.1.2晶闸管投切电容器的TSC法。

3.2.2考虑抑谐先测谐使用相应仪器检测系统的谐波次数及含量，除案例三外，检测仪器尚多，例如：

3.2.2.1TOPAS电能质量测试仪瑞士LEM公司生产，可连续跟踪测量，了解系统带负荷运行状态下的数据。此仪器参数指标为：

3.2.2.2FLUKE-41B谐波测试仪美国FLUKE福禄克公司生产，用于测量电压、电流的谐波情况及功率因数。此仪器参数指标为：

3.2.2.3 美FLUKE的电能质量分析仪还有：

3.2.2.3.1在线式---如FT2000L；

3.2.2.3.2便携式---如F1760专家型、1750三相电能记录型、F1740系列三相分析型、Norma系列宽频带型；

3.2.2.3.3手持式---如F430系列三相分析型、F1735三相记录型、F43B单相型、F345型。

3.2.3选用抑谐设备按前述原则，针对系统检测出的谐波次数及含量选用抑谐设备，而不是事先一无所知就盲目设计选型，重蹈案例一、二之覆辙。

3.2.4调试安装接线完毕，在相应仪器检测下对抑谐设备按系统参数进行现场实地调试，最好亦对两端极端状况作亦作调试。

3.2.5软件当前尚无充分理由必需使用“谐波综合治理系统软件包”智能处理，或许它是此谐波综合治理技术进一步发展、成熟后的所取。

参考资料：

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[2]马溪.供配电工程.清华大学出版社.2009；

[3]胡铭等.电能质量及其分析方法综述.电网技术.2000第24期；.

[4]李令冬等.城市楼宇供电系统中的电能质量问题.2002上海电能质量国际研讨会会议资料；

[5]李令冬等.如何在楼宇供电管理中的贯彻电能质量标准.2002上海电能质量国际研讨会会议资料；

[6]韩柱亭.公用建筑的电网谐波及其抑制.现代建筑电气设计技术文集.2003

[7]坚.清除电网三次谐波.低压电器.2003第3期；

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