电磁辐射选频仪范文

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篇1

电磁辐射在人们生活中不可避免，它是由空间共同移送的电能和磁能量组成的，由电荷的移动产生的能量，而移动通信正是依赖电磁辐射来实现传播的。新疆地区地域辽阔，随着新疆地区经济的快速发展，对移动通信的质量要求也越来越高，这势必会导致移动基站的大量建设。为了确定新疆地区移动基站的辐射水平，本文在综合以往研究成果的基础上，对新疆地区典型基站电磁辐射监测数据进行分析、总结和归纳，最终得出其辐射环境影响水平结论。

一、WCDMA移动通信基站

1.1 WCDMA系统简介

WCDMA移动通信系统是第三代无线通讯技术之一，它采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信，速率可达2Mb/s（对于局域网而言）或者384Kb/s（对于宽带网而言）。

1.2 WCDMA移动通信基站组成

WCDMA移动通信基站由天馈系统、GPS天线、传输设备、电源和接地等组成，主要分为室内和室外两个部分。室内部分包括机架及其内部硬件模块，主要包括射频收发信机单元、基带处理单元、RNC接入控制单元及GPS时钟控制单元；室外部分为基站天馈系统（AS），包括智能天线、功率放大器单元（TPA）和各种电缆。

1.3 移动基站工作原理

基站是在一定的无线覆盖区中由移动交换中心（MSC）控制，与手机（移动台，MS）之间进行通信所构成的系统，主要由基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）组成，它是移动通信网的主要组成部分。基站的作用原理是：当小区内任意移动台（手机）发送信息时，基站即开始接受，加工和整理信息，通过无线连接将信息传送到交换中心，同时将交换中心发到本小区的信息分别传送给各个移动台，这个“接”和“发”的过程，就实现了不同地区、不同网际间的无线与无线或无线与有线的信息传递。可见，基站是传送、加工和处理信息的“中转站”。

移动通信基站产生的电磁辐射强度主要由发射功率、天线增益、与天线的距离和与天线的相对高度等因素决定在本评价项目中，移动通信基站均采用定向天线，通过定向天线传递的电磁信号具有一定的方向性，即在一定角度内存在较强的辐射水平，其轴向上的电磁辐射强度最大。

二、电磁辐射评价标准

根据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）的要求，公众总的受照射剂量限值如下：公众在一天（24h）内，环境电磁辐射场的场量参数在任意连续6min内的全身平均值应满足表1的要求。

根据《辐射环境保护管理导则一电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/T10.3-1996）规定：为使公众受到总照射剂量小于GB8702-88的规定值，对单个项目的影响必须限制在GB8702-88规定的功率密度限值的1/5，移动基站的发射频率在900MHz～2900MHz频段，故单个基站的电磁辐射管理值是：40/5=8uW/cO。

三、WCDMA移动通信基站电磁辐射环境的监测

3.1 监测方法

本次监测在以发射天线为中心半径50m的范围内，对人员可以到达的距离天线最近处可能受到影响的环境保护目标和以基站天线的主瓣方向为延长线不同距离的变化值进行监测。测量时测量仪器探头（天线）尖端距地面（或立足点）1.7m，与操作人员之间距离不少于0.5m。在室内测量，一般选取房间中央位置，点位与家用电器等设备之间距离不少于1m。若在窗口（阳台）位置监测，探头（天线）尖端在窗框（阳台）界面以内。在通信基站正常工作时间内进行测量。每个测点连续测5次，每次测量时间不小于15s，并读取稳定状态下的最大值，若监测读数起伏较大时，适当延长监测时间。

3.2 监测基站的选取

按照基站的不同特征及所处环境的不同状况，分别在城市人口和基站密集区、高电磁辐射背景值区、市区、县乡，按照移动基站不同发射频率、单站、共站情况、不同架设方式（楼顶支架、铁塔、美化塔等）、不同等效辐射功率（标称功率、天线增益）、不同最大落地点的基站（天线形式、高度、倾角），分别选择有代表性的基站作为现场调查、监测基站。此次共选取117个具有代表性基站进行监测。

3.3 监测参数的选取

根据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）要求，结合移动通信基站的发射频率，确定测量因子为电场强度（V/m），再转换为评价因子功率密度（uW/cO）。

3.4 监测仪器

此次监测采用的仪器主要包括：NBM-550电磁分析仪（为非选频式辐射测量仪）、EMR-300电磁分析仪（为非选频式辐射测量仪）、SRM3000频谱分析仪（选频）。

3.5 监测结果分析

此次监测的117个基站均属新疆联通公司，设备为华为、中兴公司产品，主要天线架设方式为铁塔、楼顶支架方式。监测结果汇总表见表2。

由表2监测结果可知，建成运行基站周围环境的功率密度最大值为6.611uW/cO，出现在阿克苏第十小学基站240°天线主瓣方向水平距离10米处，监测的117个基站其电磁辐射值均符合《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）中公众照射导出限值40uW/cO要求，同时满足《辐射环境保护管理导则一电磁辐射环境影响评价方法和标准》（HI/T10.3-1996）中单个项目电磁辐射管理值8uW/cO要求。总体上来说，新疆WCDMA移动通信基站电磁辐射对周围环境影响不大，符合国家标准。

四、结论与建议

4.1 结论

此次新疆地区WCDMA移动通信基站电磁辐射环境影响评价工作是针对新疆地区16个地州的117个典型基站进行电磁辐射监测，监测结果表明其电磁辐射值均符合相关规范要求，移动基站引起的电磁辐射水平对环境的影响程度小，符合评价标准要求。

4.2 电磁辐射防护措施建议

（1）移动基站站址应选在地势相对较高或有高层建筑、高塔利用的地方。如果高层的高度不能满足基站天线高度要求，应有房顶设塔或地面立塔的条件，以便保证基站周围视野开阔，附近没有高于基站天线的高大建筑物阻挡；

（2）市区基站应避免天线前方近处有高大楼房而造成障碍或反射后对其周围基站产生干扰；

（3）在住宅楼上建设移动通信基站，建设前建设单位、建筑物产权单位或业主应充分征求所住居民的意见：

（4）应避免在高山上设站。在高山上架设基站干扰范围大且易产生谷底“塔下黑”现象，如果设站应采取相应措施

（5）站址选择时尽量避免附近有模拟集群系统或其他系统的基站天线，如果有，应详细了解其使用频率、发射功率、天线高度等，以便频率配置避开干扰频点，防止相互干扰，不肆意污染基站附近的电磁环境；

篇2

电磁辐射污染

文/肖 荻

①电磁波是电场和磁场周期性变化产生波动并通过空间传播的一种能量，也称电磁辐射。它既可以造福人类，但同时也给环境带来负面影响。产生负面效应超过标准的电磁辐射强度就是电磁辐射污染，也被称为电子“烟雾”或电子垃圾。

②电磁辐射污染的来源可分为天然电磁辐射源和人为电磁辐射源。天然电磁辐射源是由大气中的自然现象引起的，比如自然放电、雷电、火山爆发等此类大气与空气污染源，具有黑子活动和黑子放射的太阳电磁场源，以及有恒星爆发、宇宙间电子移动等现象的宇宙电子场源。人为电磁辐射源是指人工制造的各种系统、电器和电子设备产生的电磁辐射，可以分为工频辐射源和射频辐射源。各类电磁波发射系统，工频辐射系统，利用电磁能的工业、科学、医疗设备等，甚至包括家用电器，均是电磁辐射的污染源（见下表）。

电磁辐射的污染源

③电磁辐射污染危害严重。它会引发意外重大事故，可以使电爆装置、易燃易爆气体等意外爆炸、燃烧，甚至引起火箭发射失败、卫星失控。它会干扰信号，直接影响电子、仪器仪表的正常工作，使信息失真，控制失灵。例如，会引起火车、飞机、导弹或人造卫星失控。它还会危害人体健康，长期处于高强度的电磁辐射环境中极易造成白血病，诱发癌症并加速癌细胞增殖，影响心血管系统和视觉系统等。

④现代生活中，处处离不开电子设备，我们要学会从日常生活中防止电磁辐射污染。购买通过国家电磁兼容性安全认证的电子产品;尽量使用座机，少用手机拨打电话;给有显示屏的电器安装电磁辐射保护屏;积极锻炼身体，多食用富含维生素C及蛋白质的食物，还需做定期检查，有效防止电磁辐射污染对人体健康造成的影响。

（选自《环保与生活》，重庆大学出版社 2014年版，有删改）

1.本文说明的主要内容是什么？

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2.电磁辐射污染的危害有哪些？

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3.你从文章的表格中能获得关于电磁辐射污染源的什么信息？

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4.第①段是怎样说明电磁辐射污染的？

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5.第③段中加点的“极易”一词能否换成“容易”？为什么？

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（2014年贵州省遵义中考题）

【名师解读】

解题策略：

第1题要求写出文中说明的主要内容，主要考查学生筛选信息和概括文章主要内容的能力。说明的主要内容，有的从全文的角度理解，有的从某一段落中理解。一般情况下都是从全文中来概括。答题前，先要找出文章说明的事物，以及该事物特征、种类、性质、范围等，然后概括。概括说明主要内容时，表达要完整。一般采用“本文介绍了某事物的来源、种类、特征、范围”等表达形式。

第2题要求写出电磁辐射污染的危害，主要考查学生筛选信息的能力。筛选、概括信息的主要步骤如下：①认真阅读题干，找出筛选、概括信息的范围、内容、表述方式和字数要求等信息;②认真阅读文本，确定范围，仔细筛选;③根据内容要求提取有用信息;④对提取的有用信息加以归纳、整合;⑤按表述方式和字数要求进行概括表述。本题只要将目光锁定第③段，就可以筛选出主要内容，然后分点概括即可。

第3题要求写出从文章表格中获得的关于电磁辐射污染源的信息，主要考查学生的读表能力和探究能力。答题前先要仔细阅读表格，看清楚表格的标题以及具体内容。对表格内容进行横向和纵向的比较分析，提取出关键的信息，透过表格的字面信息，分析表格的深层含义。这张表格的标题是“电磁辐射的污染源”，表格内容包括“类别”和“设备名称”，涉及到方方面面。仔细分析就可以得出结论。

第4题主要考查学生对说明方法及其表达效果的掌握情况。常见的说明方法及其作用如下：（1）举例子。举出实际事例来说明事物，使所要说明的事物具体化，以便读者理解。（2）分类别。将被说明的对象，按照一定的标准划分成不同的类别，一类一类地加以说明。分类别可以将复杂的事物说清楚。（3）列数据。在文章中列举具体的数据可以使所要说明的事物具体化，以便读者理解。（4）作比较。说明某些抽象的或者是人们比较陌生的事物，可以用具体的或者大家已经熟悉的事物和它比较，使读者通过比较得到具体而鲜明的印象。（5）画图表。图表法可以把复杂的事物说清楚，来弥补单用文字表达的欠缺，对有些事物解说更直接、更具体。（6）下定义。下定义能准确揭示事物的本质，这是科技说明文常用的方法。（7）作诠释。从一个侧面，就事物的某一个特点做些解释，比较具体形象地突出事物的特征。（8）打比方。打比方可以增强说明的形象性和生动性。（9）摹状貌。运用摹状貌，可以使被说明对象更形象、具体。一般情况下，答题时先指出运用的说明方法，然后写出说明的内容即可。

第5题运用比较的方法来考查学生对说明文语言准确性的掌握情况。答题时首先要解释词语的意思，比较两个词语的不同，然后指出所选词语的使用范围、程度、性质等，结合原文内容说明其在文中的作用，最后用简洁的语言表达出来。答题时一定要结合具体的语句回答。

错答探因：

上述真题中第1、3、4题失分较多。第1题失分的原因是内容概括不全面，一般考生只能写出电磁污染的来源和污染，而忽视防止的内容。第3题失分主要是读不懂表格内容。不少学生直接写成“电磁辐射污染源的类别和设备名称”，没有能透过现象看本质。第4题失分主要是没有指出具体运用的说明方法。

篇3

随着人们对移动通信技术要求的提高和移动通信技术的快速发展，移动通信技术已进入4G时代。所谓4G，是第四代移动通信技术的英文缩写，是集3G和WLAN与一体，能够快速传输数据、高质量音频、视频和图像等的技术。其拥有以往技术无法比拟的优势：通信速度更快、网络频谱更宽、通信更加灵活、智能性能更高、兼容性能更平滑、实现更高质量的多媒体通信、频率使用效率更高等。因此，为满足人们对4G服务覆盖的要求，4G移动通信基站建设也如火如荼地进行。然而，4G移动通信基站的建设无疑会带来辐射环境的变化，公众对辐射环境的关注度也越来越高。4G移动通信基站的环境影响评价工作以及处理基站的投诉日渐增加。电磁辐射环境监测是环境影响评价的重要环节，贯穿环境影响评价整个过程，其作为一门综合性学科，运用科学的监测手段对移动基站周围电磁辐射水平进行监测，通过对电磁辐射环境现状定量和系统的分析与评价，为环境影响评价或相关的技术问题提供有力的数据支撑。因此，正确的监测方法和科学、客观的评价是环境影响评价文件结论是否正确的重要保障。

一、电磁辐射环境监测

1监测目的

了解基站周围电磁环境现状，为基站选址的环境合理性及环境影响预测提供数据支撑。

（1）对于拟建基站站址，现场监测基站周围电磁环境现状值，确定该站址是否具有电磁环境容量；

（2）对于已运行基站，现场监测基站周围电磁环境现状值，确定基站周围公众活动区域的电磁辐射环境是否满足国家标准。

2监测依据

根据《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）、《辐射环境保护管理导则―电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T 10.2-1996）、《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）制定本项目现场监测实施细则。

3监测对象的选取原则

监测中选取以人口集中区域为重点的环境敏感程度高、与周围公众活动区域水平距离小、与其他运营商共站址、架设形式对环境影响较大的美化天线和桅杆等典型基站，且各抽测基站监测点位的布设应涵盖发射天线所在天面、周围环境敏感点等公众活动区域。所选基站应具有代表性和包络性。

4监测条件

4.1 监测天气情况

无雪、无雨的良好天气。

4.2监测设备

电磁辐射监测仪器设备有：射频电磁辐射分析仪、电磁辐射选频分析仪等。各种测量仪器均应经过国家计量认证部门检定、校准合格，并都在合格证的有效期内，性能满足工作要求。

5质量保证

（1）测量仪器和装置每年经国家计量认证部门检定/校准，检定/校准合格后方可使用；每次测量前、后均检查仪器的工作状态是否正常；几台仪器间进行比对测试。

（2）监测所用仪器与所测对象在频率、量程、响应时间等方面相符合，并保证获得真实的测量结果。

（3）监测布点和监测方法均严格按照《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）的要求进行。监测点位置的选取考虑使监测结果具有代表性，合理布设监测点位，保证各监测点位布设的科学性和可比性。

（4）监测中异常数据的取舍以及监测结果的数据按照统计学原理处理。

（5）建立完整的文件资料。仪器的校准证书、监测布点图、测量原始数据等全部保留，以备复查。

（6）严格实行三级审核制度，经过校对、校核，最后由质量负责人审定。

6 测量方法

6.1基本要求

（1）工作开始前，收集被测基站的基本信息，包括：基站名称、编号、地理位置、基站各项基础参数、天线架设方式、天线架设高度、天线方向角、天线下倾角、半功率角等参数。

（2）测量仪器与所测基站频率、量程、响应时间等方面相符合，以保证监测的准确。

（3）探头（天线）尖端与操作人员之间距离不少于0.5m。

6.2测量点位的选择

测量布点参照《电磁环境控制限值》与《辐射环境管理导则―电磁辐射监测仪器和方法》，并根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）的要求进行。

监测点位布设在以发射天线为中心半径50m的范围内可能受到影响的环境敏感区域公众可到达的距离天线最近处，环境敏感区主要包括：居民区、学校、幼儿园、医院和党政机关等，根据现场环境情况可对点位进行适当调整。

监测点位的布设原则上设在定向天线在辐射主瓣的半功率角内。

对于发射天线架设在楼顶的基站，在楼顶公众可活动范围内布设监测点位。

测量室内电磁辐射环境时，一般选取房间中央位置，点位与家用电器等设备之间距离不少于1m。在窗口或阳台等位置监测时，探头（天线）尖端在窗框或阳台界面以内。

6.3测量时间和读数

测量时间：根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）“4.4监测时间 在移动通信基站正常工作时间内进行监测，建议在8：00-20：00时段进行”，本项目取每日8：00～20：00为测量时段。

测量读数：测量过程中，每个测量点连续读数5次，每次测量时间不小于15s，并读取稳定状态下的最大值。若读数起伏较大时，适当延长测量时间。

结果记录：根据仪器灵敏度的不同和有效数字的选取原则，射频电磁辐射分析仪测量值均取小数点后两位记录。

6.4测量高度

测量仪器探头距或立足点1.5m。根据不同目的，可调整测量高度。

6.5记录

监测记录中包括基站的位置信息记录、基本参数记录、测量时的天气状况记录、监测仪器记录以及测量结果的记录（以基站发射天线为中心，50m范围内的四至图以及测点布置示意图、测量点位具体名称和测量数据、测量点位与基站发射天线的水平距离和高差）。

二、电磁辐射环境评价

篇4

The Program of Non-Radioactive Environmental Background Quality Survey Around Nuclear Power Plants

Lin XiaofengZhan ShiquanChen LianjieGao Dongsong

（China Nuclear Power Engineering Co.,Led.Beijing, 100840）

Abstract：The environment quality actuality survey around the site of Nuclear Power Plants（NPPs） is a very important task. And this task is also a very important joint during the whole EIA progress of NPPs. According to the correlative laws and standards of environment protection in China, this paper introduces the survey projects of non-radioactive factors, such as atmospheric environment, environmental noise, electromagnetic radiation , etc. In father, this paper sums up the problems which occurred in the actual survey works.

Key Words：Nuclear power plants, Atmospheric environment, Environmental noise, Electromagnetic radiation, Background Survey

核电厂厂址周围环境质量现状调查是核电厂环境保护的一项重要工作，也是核电厂环境影响评价的重要环节，不仅反映核电厂厂址区域环境现状水平，也为核电厂选址提供环境保护的参考数据，同时还为评价核电厂施工建设和运行期间的环境影响提供对比数据。

核电厂厂址周围非放环境质量现状调查一般采取已有监测资料收集和现场调查的方式，本文主要介绍核电厂厂址周围大气环境、环境噪声和电磁辐射等现场调查方案，包括获取相关资料、设置监测点、选择监测因子、确定监测方法、制定监测制度和环境质量现状进行分析等，并对实际工作中存在的问题进行总结。

1 所需资料

核电厂厂址周围大气环境、环境噪声和电磁辐射现状调查一般为以核岛为中心，半径5km范围，需要的资料如下：

（1）核电厂简介，包括核电厂的地理位置、规模、厂址周围地形地貌等资料；

（2）长期气象条件；

（3）环境敏感目标，包括敏感目标的数量、规模、分布等情况，以及与核电厂的距离、方位等；

（4）污染源的位置、数量、类型、排放方式、主要污染物等。

（5） 环境功能区划分，确定调查范围内功能区类别，以选择相应的评价标准。

上述所需资料可通过现有资料收集和现场踏勘获取。

2 核电厂大气环境质量现状调查方案

2.1监测点设置

根据《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ2.2-2008）[1]，核电厂大气环境现状调查等级一般为三级，环境空气质量现状监测点数量为2~4个。

根据监测期所处季节的主导风向设置监测点位，至少在厂址主导风向上、下风向各设1个监测点位，主导风下风向加密布点。也可根据局地地形条件、风频分布特征以及环境功能区、环境空气保护目标所在方位做适当调整。

各监测点具有代表性，环境监测值能反映各环境空气敏感区、各环境功能区的环境质量，以及预计受项目影响的高浓度区的环境质量。需要对监测点情况进行说明，并附监测点位置示意图。

2.2 监测因子

核电厂施工过程及运行期间不排放特征污染物，因此大气环境质量现状调查监测因子一般为二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5）等六项常规污染物。

2.3 监测方法

大气环境质量的监测一般在监测点位用采样装置采集一定时段的环境空气样品，将采集的样品在实验室进行分析处理，也称为手工监测。

2.3.1 采样方法

采样环境、高度、流量等按照《环境空气质量手工监测技术规范》（HJ/T 194-2005）[2]等规范文件的要求执行。

采样频率和时段根据《环境空气质量标准》（GB3095-2012）[3]的要求，TSP、PM10、SO2、NO2、CO、PM2.5日均值每天采样1次，每次连续采样20h；SO2、NO2、CO小时均值每天采样4次（02:00时、08:00时、14:00时、20:00时），每次连续采样1h。

2.3.2 分析方法

分析方法可参照《环境空气质量标准》（GB3095-2012），或者根据厂址区域大气环境特征和对分析方法灵敏度的要求进行选择。

2.4 监测制度

核电厂大气环境现状调查按照三级要求进行，作一期监测，至少应取得有季节代表性的连续7天有效数据。监测期间同步收集厂址附近有代表性的地面气象观测资料。

2.5 大气环境质量现状分析

根据监测数据，统计各监测点大气污染物不同取值时间的浓度变化范围、最大浓度值。根据厂址区域环境空气功能区类别确定相应的评价标准，计算各监测点大气污染物不同取值时间的最大浓度值占相应标准浓度限值的百分比和超标率，评价达标情况。

分析大气污染物浓度的日变化规律，以及大气污染物浓度与地面风向、风速等气象因素及污染源排放的关系。

分析重污染时段分布情况及其影响因素。

3 核电厂环境噪声现状调查方案

3.1 监测点设置

根据厂址周围人口分布、地形特征，并结合噪声污染源的位置，按照网格和声环境功能区设置监测点，布点应覆盖整个调查范围。

3.1.1 核电厂厂区监测点

对于新建厂址的声环境现状调查，厂区内共设5个监测点，分别为厂址中心位置和厂界东、厂界南、厂界西和厂界北外1m处。

对于扩建厂址，存在正在运行的机组，进行声环境现状调查还需要考虑现有核电机组及配套设施产生的噪声对环境噪声现状的贡献，同时要考虑与已建机组本底数据的对比。因此，厂区内的监测点设置要考虑厂界、现有噪声源、与已建机组本底监测点对比等情况。

3.1.2 环境敏感目标监测点

环境敏感目标监测点一般按1×1km网格布设，监测点设在网格中心。对于部分网格点，由于交通不便等无法进行监测的可无需布点。根据调查范围内环境敏感目标数量，一般须包括评价区域内的住宅、学校、医院、集市等声敏感区域。对于厂界附近、较大的集中居民点和固定噪声源处等位置考虑加密布设监测点，对于敏感目标较少的地区可适当减少监测点数量。

3.1.3 噪声源监测点

对于调查范围内的明显噪声源应设置监测点，密集噪声源处加密布设监测点。对于交通干线，声环境监测点位数量应多于5个，重点布设在人口密集或距离厂址较近的道路的路口及两侧20m处。

3.1.4 水域监测点

核电厂一般靠近海（河），水域监测点原则上须按照网格进行布设，由于水域监测难度相对较大，因此一般以海（河）岸为起点设置监测射线，在监测射线上根据实地情况、面积并结合其水运状况选择3~5个监测点进行监测。

3.1.5 定点监测点

设置定点监测点是为了反映不同声环境功能区昼间、夜间的声环境质量，了解不同声环境功能区环境噪声时空分布特征。一般选取厂界内、人口相对密集的敏感区、交通干线、工业集中区等作为定点监测点。

3.2 监测因子

所有监测点都监测等效声级，包括Leq、Ld、Ln和Lmax，对于交通干线监测点还需要统计L90、L50和L10。

3.3 监测方法

厂界噪声监测点按照《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）[4]的要求进行监测，其他环境噪声监测点按照《声环境质量标准》（GB3096-2008）[5]的要求监测。

现场监测过程中，记录当时的天气情况（晴、雨、雪等）、环境温度、相对湿度、测量时间、风向、风速和大气压。每个测点均拍摄照片，用于反映各测点的原貌，同时用GPS进行卫星定位以确定其准确位置。

3.4 监测制度

一般监测点的环境噪声连续监测两天，每天昼间、夜间各监测一次。每个监测点每次连续监测10min。交通噪声测点连续监测30min，昼间、夜间各监测一次，同时记录道路上每小时过往机动车流量。定点噪声监测点，每次至少进行24h连续监测，监测一次，由仪器记录每小时的噪声监测结果。一般地区，昼间监测时段为6:00～22:00，夜间监测时段22:00～次日6:00，也可以根据当地政府对昼间、夜间的划分规定执行。

3.5环境噪声质量现状分析

分析调查范围内现有主要噪声源种类、数量及相应的噪声级等，明确主要噪声源分布。

分析不同声环境功能区内各敏感目标的超、达标情况，说明其受到现有主要噪声源的影响状况。

根据监测数据绘制调查范围的污染分布图。

4核电厂电磁辐射现状调查方案

4.1监测点设置

4.1.1 核电厂厂区监测点

对于新建厂址的电磁辐射现状调查，厂区内共设5个监测点，分别为开关站站址和厂界东、厂界南、厂界西、厂界北等。

对于扩建厂址，存在正在运行的核电机组，进行电磁辐射现状调查还需要考虑现有核电机组及配套设施产生的电磁辐射影响，同时要考虑与已建机组本底数据的对比。因此，厂区内的监测点设置要考虑厂界、现有电磁辐射源、与已建机组本底监测点对比等情况。

4.1.2 环境敏感目标监测点

一般按1km×1km网格布设，监测点设在网格敏感目标处。对于部分网格点，由于交通不便等无法进行监测的可无需布点。根据调查范围内环境敏感目标数量，一般须包括评价区域内的住宅、学校、医院、集市等环境敏感区域。如果敏感目标较少，可适当减少监测点数量。

4.1.3 典型辐射体监测点

对典型辐射体，如电视发射塔等，则以辐射体为中心，按间隔45°的八个方位为测量线，每条测量线上选取距场源分别30、50、100m等不同距离设监测点[6]。

4.1.4 高压送电线路监测点

对于核电厂拟建和调查范围内现有的送电线路都要进行监测。在与送电线路垂直方向，以边相地面投影点为起点，向两侧延伸设置监测点。

按5m间距，在0~50m范围设点，两侧各设11个工频电场强度与工频磁场强度监测点。按2nm间距，在0~2km范围设点，并在边相地面投影点20m处加设一个监测点，作为无线电干扰场强超达标的评价点位，两侧各设14个无线电干扰场强监测点。

4.2 监测因子

电磁辐射监测因子为工频电场强度、工频磁场强度、无线电干扰场强和射频综合场强等四项。

4.3 监测方法

工频电场/工频磁场强度依据《高压交流架空送电线路、变电站工频电场和磁场测量方法》（DL/T988-2005）[7]，每个测点分别测量离地1.5m处的工频电场强度/工频磁场强度。无线电干扰场强依据《高压架空送电线、变电站无线电干扰测量方法》（GB/T7349-2002）[8]进行，每个测点位置上分别测量离地不超过2m的无线电干扰场强。射频综合场强根据《辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T10.2-1996）[9]，每个测点使用非选频式辐射测量仪，分别测量离地1.7m~2m的射频综合场强。

现场测量过程中，记录当时的天气情况（晴、雨、雪等）、环境温度、相对湿度、测量时间、风向、风速和大气压。每个测点均拍摄照片，用于反映各测点的原貌，同时用GPS进行卫星定位以确定其准确位置。

4.4 电磁辐射现状分析

分析调查范围内现有主要电磁辐射源种类、数量等，明确主要电磁辐射源分布。

根据监测数据，统计各监测点电磁辐射监测值变化范围、最大监测值。根据相应的评价标准，计算各监测点超达标情况。

根据射频综合场强监测数据对居民区进行环境辐射电平标注。

5实际工作中存在的问题

实际工作中会遇到各种问题，比如天气状况、监测时机的选择、监测仪器扰民、仪器电源的保障、人员操作过程、大气样品的保存和运输等。

6 结论

本文依据相关标准和规范，并结合工作实际，对核电厂大气环境、环境噪声和电磁辐射现状调查方案进行介绍，并对实际工作中存在的问题进行总结，对以后的相关专题调查工作具有参考价值。

7 参考文献

[1] HJ2.2-2008. 环境影响评价技术导则 大气环境[S].

[2] HJ/T 194-2005. 环境空气质量手工监测技术规范[S].

[3] GB3095-2012. 环境空气质量标准[S].

[4] GB12348-2008. 工业企业厂界环境噪声排放标准[S].

[5] GB3096-2008. 声环境质量标准[S].

[6] HJ2.4-2009. 环境影响评价技术导则 声环境[S].

[7] DL/T 988-2005. 高压交流架空送电线路、变电站工频电场和磁场测量方法[S].

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0 引言

随着我国经济的快速发展及社会的不断进步，手机的使用越来越普遍，给人们的生活带来了极大便利。当前，为了提高接收单元的灵敏度，满足人们对手机信号的需求，移动通信基站的建设越来越多，其产生的电磁辐射对周围环境的影响越来越受人们的重视。因此，必须要对移动通信基站的电磁辐射环境影响进行分析。基于此，本文展开了研究和介B。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

结合某市移动通信基站的实际建设情况，选取具有代表性的楼顶抱杆等9种不同类型共504个典型基站现场实测，基站塔形以楼顶塔居多，占比82.9%，其中楼顶抱杆塔和楼顶美化天线，分别为177座和132座，占总数的61.2%；楼顶四角塔、楼顶角钢塔和楼顶井字塔多为旧站改造，占比较少，为总数的4.7%；楼顶拉线塔、楼顶景观塔和楼顶集束天线分别占比7.7%、4.9%和4.4%；落地塔占比17.1%。所测基站均为定向天线，有单一站，也有共址站，发射频率涵盖目前电信、移动、联通所有2G、3G网络（基站功率为15W/扇区～20W/扇区，天线高度为9m～80m，天线增益为12dBi～18dBi，垂直半功率角为7°～14°，水平半功率角为65°～90°）。

1.2 仪器与方法

测定仪器采用德国Narda公司生产的非选频式NBM-550型电磁分析仪，选用ProbeEF-0391型探头，为各向同性响应宽带探头，量程0.01V/m～800V/m，响应频率100kHz～3GHz。测定方法严格按照《移动通信基站电磁辐射环境监测方法（试行）》（环发[2007]114号），选择在移动基站话务量较高的8：00～20：00时段。

1.3 布点方法

监测点位布设在天线主瓣方向上，距天线所在楼底或塔底50m范围内（特殊研究除外）。由于基站近场区范围内一般无人活动，且天线架设高度较高，有一定下倾角。因此，不考虑近场影响，重点研究电磁辐射对公众活动较多的地面远场辐射影响。监测点位布设见图1。

图1 监测点位布设

1.4 数据统计与分析

采用IBMSPSS22.0软件。经正态性、方差齐性检验，所得测量结果非正态、方差不齐，故均以中位数表示，组与组之间的比较采用Mann-Whitney和Kruskal-WallisH检验，选取a=0.05为检验水准。

2 结果与讨论

2.1 地面电磁辐射总体强度分析

选取的504个典型基站现场实测结果表明，地面50m范围内电磁辐射最大功率密度值为4.5μW/cm2，远低于40μW/cm2，符合《电磁环境控制限值》（GB8702―2014）中公众曝露控制限值。监测结果见表1。

表1 移动通信基站功率密度监测结果μW/cm2

天线架设方式不同，地面测得的电磁辐射值有一定差异。由表1可知，50m范围内功率密度平均值依次是：楼顶抱杆>楼顶井字塔>楼顶角钢塔>楼顶景观塔>楼顶集束天线>楼顶拉线塔>楼顶四角塔>楼顶美化天线>落地塔。落地塔功率密度平均值（0.043μW/cm2），明显低于楼顶抱杆塔（0.118μW/cm2）。这可能与天线架设高度有关，根据电磁波衰减理论，天线挂高越高，到达地面电磁辐射功率密度值随距离增加成平方降低。这为今后选择基站架设类型提供了技术依据，在能够满足信号覆盖要求的基础上，应尽可能选择落地塔为主要架设方式，可以最大限度减少基站电磁辐射对地面的影响。同时正与某市政府在《市政府关于进一步加快信息基础设施建设的意见》中“合理预留公众通信基站（含广播电视设施）建设场地，结合道路改造，充分利用绿化带建设基站”的要求相吻合，尽可能从源头上解决基站选址问题，将落地塔建设纳入到各类设施建设规划中。

2.2 50m范围内地面电磁辐射水平方向分布特征

总体来看，基站电磁辐射地面水平方向分布随距离增大呈现先增加后逐渐减小的趋势，这与很多研究学者结论基本一致。然而对于不同塔型而言，受天线架设高度、下倾角等因素的影响，分布特征也有所不同。

由表1可知，楼顶抱杆塔，测试比例35%，电磁辐射地面水平分布呈现随距离增加功率密度值先增大后趋于背景水平，30m处达到最大值0.126μW/cm2，而后降低趋于0.1μW/cm2。楼顶美化天线，测量比例26%，地面电磁辐射功率密度随距离增加不断增大，由0.039μW/cm2逐渐升高至0.084μW/cm2，测试50m范围内未见峰值。楼顶景观塔、楼顶角钢塔和楼顶四角塔变化趋势与楼顶美化天线相似。楼顶拉线塔，测试比例占8%，水平分布特征同井字塔、集束天线相似，先升高后降低，而后趋于稳定。

由于基站天线为板状构造，只能向一定角度范围辐射，在楼下近距离处形成辐射的阴影，天线辐射能量不能直达。因此，楼（塔）底功率密度最低，一般处于环境本底水平。然而由表1可知，楼顶抱杆和楼顶四角塔楼底处测试结果显示出相反特征，均出现了一个相对较大值，分别为0.127μW/cm2和0.093μW/cm2。这2种架设方式0m处功率密度SD值（标准偏差，用以衡量数据值偏离算术平均值的程度）为0.145～0.383，较其他SD值明显偏大，说明测试结果间离散程度较大，易受周边环境影响。

2.3 50m范围外地面电磁辐射水平方向分布特征

有研究发现在一定距离，如100m监测范围内会出现2个峰值，与上文所述楼顶美化天线等4种特征表现相似。因此，为进一步研究基站电磁辐射在地面50m范围外的水平分布特征，选取楼顶塔两种塔形即美化天线和角钢塔的典型基站分析，相关技术参数表见表2。根据现场监测条件，点位布设距离基站增设至100m。

表2 典型基站技术参数表

由表2可知，2个典型基站电磁辐射强度最大投射点均在50m外，在地面100m范围内水平分布趋势呈先上升后下降的趋势，基本符合电磁波衰减规律，然而在规范要求的50m监测范围内未达到最大值，基站在距离70m处出现最大值0.51μW/cm2，基站B在距离60m处出现最大值0.81μW/cm2，之后随着距离的增加功率密度迅速衰减至本底水平。2个典型基站中基站A天线相对高度较高，电磁辐射地面强度则较低，与之前得出的结论也一致。基站B电磁辐射分布出现两个峰值，在距离10m处出现功率密度值0.16μW/cm2，明显低于70m处功率密度值。原因可能是在10m处受副瓣的影响，出现个别相对较高值点，之后受塔高、天线俯角等共同作用，主瓣区域覆盖到地面，出现覆盖高值。

3 结语

综上所述，当前，城市移动通信基站的建设越来越密集，其电磁辐射对环境及人们的身体健康具有极大的影响。为了使公众对基站电磁辐射有更深入正确的认识，避免引起不必要的恐慌，基站的电磁辐射强度和特点的研究显得尤为重要。通过实例表明：（1）天线架设方式不同，地面电磁辐射强度有一定差异，楼顶抱杆>楼顶井字塔>楼顶角钢塔>楼顶景观塔>楼顶集束天线>楼顶拉线塔>楼顶四角塔>楼顶美化天线>落地塔。落地塔测值整体低于楼顶塔，可作为主要基站选型。

（2）水平方向上，基站电磁辐射强度分布随距离增大呈现先增加后逐渐减小的趋势。部分基站受天线塔高、俯角等共同作用，主瓣区域在地面的最大投射点会在50 m 范围外。

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目前高楼大厦遍地矗立，十分现代化，建筑电气增添了不少的新内容，上海在浦东地区智能化建筑也很多，可是在内部有些设备都运转不起来，就是运转起来也不如人意。今年我去了一次上海，住在一个三星级宾馆，打电话杂音比较大，不顺畅，电视有一个频道有游戏机的声音，有的房间看电视对另一个房间有影响，卜卜的响，汽车在下面过路电视有擅动现象，计算机与电视在同一房间，计算机初始化时，电视机卡卡的响。据了解有一家小工厂用热合机，热合机工作时，附近居民的电视画面像波浪式的翻滚，居民知道此事还去围攻了这个工厂，后来工厂加了屏蔽室才解决之问题，人大会堂计算选票的计算机起初未很好屏蔽，相隔几十米的长安街大马路上，收听了信息很快就传到国外了，比谁都知道的早，有些在会议室安装窃听器等这些怪事都是电磁辐射及对电源污染产生的，移动通信、微波通信的发展带来微波辐射对人们身体健康危害也很大，如白内障病人增多，视网膜病变，头痛、头晕，对心脏血管均有影响。

1 对电源污染状况及危害

1.1电源污染情况

上海电信枢纽大楼，采用了中央空调、风机、水泵30 KW以上有100多台，为了减小变压器容量，降低各电动机的启动电流，因此选用100多台晶闸管软启动器，虽然起动电流小，变压器容量减小了，可是对电源污染都很严重，示出了软启动器晶闸管整流电路，这种整流电路结构简单，但是输入电流中含有很高的谐波分量，输入电流的5次谐波可达20 %，7次谐波可达12 %。由于晶闸管的快速换相，产生一定的高次谐波，可达35次以上，高次谐波对电话等通信线路产生一定的干扰。这种整流电路总的谐波电流以失真约为30 %。

示出了电网在此时的电压电流波形均发生了畸变，对132 KW电动机，200 KVA软起动器的高次谐波明显表现出含有6N±1高次谐波分量，而且非理论上的三次谐波分量也很大，（移相角大，远远不止这一点这些值远远超出了的我国GB的规定）各国对电压畸变率的规定。

1.2电源污染的危害

1.2.1功率因数大为下降。

1.2.2功率因数补偿的电力电容器由于高次谐波电流（因电容对高频是低阻抗）而流入，导致电容器发热，以致绝缘破坏，在发生共振时还有爆炸的可能。

1.2.3对于变电站各种保护由于高次谐波导致过热，过压使得保护误动作，及保护性变坏，甚至高频引起振动使整个系统解列。

1.2.4对于显示平均值的仪表，由于高次谐波影响，误差较大，显示有效值的仪表影响不大，对电钟影响较大。

1.2.5对通讯、电话、计算机均有影响。

2 空间污染状况及危害

2.1空间污染状况 空间电磁场辐射情况，以上海浦东陆家嘴金融贸易区为例，在上海信息枢纽大的1层、8层、41层分别测得电磁场在空间场强值，测量当时信息枢纽大楼的高压线，变电间及工业设备都未进入安装，房屋还是一个框架，这只能说明陆家嘴区存在的外界电磁环境，不能说明电信枢纽大楼本身的电磁场辐射情况，从这个表中可看出30 MHz以上，特别是电视广播、微波及移动通信在空中电磁场是很高的高出90～100 dB以上，其它城市，我想也不会例外，现在就看这些电磁场带来的危害。

2.2空间电磁场的危害

2.2.1对中短波导航及中波广播的影响，在150～700 KHz内允许防护率为9～15 dB。

2.2.2对短波在118～150 MHz及225～400 MHz内防护为14～40 dB。

2.2.3对飞机着陆系统在108～112 MHz，覆盖区内防护率为40 dB。

2.2.4对各种导航台在960～1213 MHz内防护率为63 dB。

2.2.5对通信系统防卫度74 dB。

2.2.6对计算机防护率60 dB。

2.2.7对人体危害见各国微波辐射卫生标准表对各种导线、金属管线上均有干扰电压存在，而且传导到相关设备进行干扰。

3 对策

建筑电气设计把防止电磁污染要列上议事日程，也就是要进行电磁兼容设计，从选建筑物地址开始到施工图设计、施工监理到最后测试鉴定，主要进行电磁兼容管理，贯穿到整个设计过程。要有下述对策：

3.1建筑物地址，离机场、电视广播电台，移动微波通讯台、军用雷达、电子对抗、高压变电站之间的距离。

3.2厂房之间内部的电磁间距，如距离工、科、医设备厂房，计算机房、电话通讯等之间电磁防护间距。

3.3架空引下线，防雷引下线，综合布线，通讯线等线间防护间距。

3.4对整流，软启动装置，电力补偿电容、变频器等非线性装置接入配电网时要采取防止高次谐波污染电源的滤波器，动态有源网络等。

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1.前言

上个世纪八十年代，我国便已经成功研制了微波漏能测试仪、干扰测量仪、射频远区和近区场强测定仪等仪器，同时也初步确定了微波辐射卫生标准与高频电磁辐射安全卫生标准，在技术和标准两个方面提高了微波防护水平。电磁干扰会对电子设备的信息传输正确性、可靠性、稳定性产生影响较大影响，提高电子产品的电磁兼容性成为了克服电磁干扰、增强仪器稳定性的重要方法。任何电子设备均需要通过电连接器与外界进行连通，是系统和部件之间进行电气信号传输的重要元件。导线（或者导体）的穿透是导致屏蔽体失效的重要原因，所以某些屏蔽严密的机箱会因为电连接器形成的导体穿透作用而出现屏蔽失效的问题。为此，将滤波及时应用于电连接器中是降低电磁干扰，提高机箱屏蔽效果的重要途径。应用滤波技术的电连接器通常称为滤波电连接器，相对于普通的电连接器，它具有一个低通滤波器，由于接口兼容，它们之间也可以相互替换。

2.电连接器中滤波技术原理分析

在抑制电磁干扰方面，滤波技术具有高度的有效性，特别是对于开关电源的EMI信号，能够发挥良好的干扰传导、干扰辐射的作用。差模干扰信号和共模干扰信号能够表示所有电源上的传导干扰信号。前者主要是指在两条导线之间传输的干扰信号，属于对称性干扰，其显著特点是频率低、干扰幅度小、生成的电磁干扰小；后者主要是指在导线和机壳（土地）之间传输的干扰信号，属于非对称性干扰，其显著特点是频率高、干扰幅度大、生成的电磁干扰大，同时也能够借助导线形成辐射，扩大辐射源。综合上述分析，我们可以通过将EMI信号控制在EMI相关标准规定的极限电平之下的方式来实现削弱传导干扰的目的。除了对干扰源进行有效抑制之外，在开关电源的输入电路和输出电路当中安装EMI滤波器也是非常抑制电磁干扰的重要途径。电子设备的常见工作频率通常在10MHz-50MHz之间。EMC的很多标准规定的最低的传导干扰电平极限值为10MHz，对于开关电源的高频段EMI信号，只要所选择的网络结构相对简单的EMI滤波器或者是去耦电路相对简单的EMI滤波器，不仅能够实现降低高频共模电流强度的目的，还能够满足EMC规定的滤波效果。

滤波电连接器的设计原理便是依据上述原理。用电设备和电源之间、各种用电设备之间存在着相互干扰的问题，而滤波电连接器是降低干扰的理想选择。由于滤波电连接器的每一个插针上面都有一个低通滤波器，所以每一个插针均能够有效过滤共模电流。另外，滤波电连接器也具有很好的兼容性，它的接口尺寸和外形大小与普通的电连接器相同，所以，它们之间能够进行直接的替换。此外，使用滤波电连接器还具有很好的经济性，这主要是因为，滤波电连接器仅仅需要安装在屏蔽机箱的端口即可，在其消除电缆中的干扰电流之后，导线不会再感应到干扰信号的干扰，所以比屏蔽电缆具有更加稳定的性能；滤波电连接器对于电缆端接的要求不高，所以完全不用使用高质量屏蔽电缆，进一步体现出其较好的经济性。

3.滤波电连接器的整体系统构成与设计要点

3.1 滤波电连接器的整体系统构成分析

滤波电连接器的整体系统构成主要分为三个部分，即信号源、连接接口、接受电路。滤波器是整个设备的信号进入和输出的窗口，它的电磁兼容性能如何将会直接决定整个系统的电磁兼容水平。本文所采用的滤波器为无源滤波器，之所以选择无源滤波器，主要是考虑无源滤波器的优化设计能够满足滤波电连接器整体系统的经济性和实用性。

无源滤波器是主要由R-C、L-C等无源器件构成的选频网络，它只允许给定的频带信号通过，而对其他频带信号将会“禁止通行”。无源滤波器所囊括的范围较大，主要包括用于以抑制放大器产生低频振荡为目的的电源去耦滤波器、用于整流电路中滤除纹波的平滑滤波器、用于交流电源输入端的滤除电源网络中高频干扰的低通滤波器，等等。

在无源滤波器当中，旁路滤波器是一种目前应用范围较广的、用于滤除电源网络中干扰信号的此类滤波器之一。旁路滤波器的典型应用主要表现在下述两个方面：首先，高频电路中保留音频信号而滤除高频信号；其次，在交直流信号叠加的电路中滤除交流分量而保留直流分量。

作为弱信号低电压电路的低频旁路滤波器，在通常情况下，它所采用的滤波器件只要能够满足频带的选择标准即可，没有严格的或者太高的性能要求，而且对电流冲击、电容器耐压的相关要求均不是非常高。例如，用于滤除电源纹波的平滑滤波器在本质上也能够将其视为可以旁路滤波的低通滤波器。

从滤波的目的角度来审视旁路滤波和去耦滤波，它们具有本质上的一致性，只是在具体的滤波作用发挥途径上存在着一定的差异：旁路滤波是从输入的角度完成滤波使命，其滤除对象是输入信号的电磁干扰；去耦滤波是从输出的角度完成滤波使命，其滤除对象是输出信号的电磁干扰。两者都能够提供有效的滤波功能，通过上述分析我们也可以知道，只要遵循上述原则，我们便可以利用滤波器更加有针对性的滤除不必要的电磁干扰。

3.2 滤波电连接器的设计要点分析

第一，合理选择滤波电路。由于电连接器主要是发挥连接各类电气信号的功能，所以在通常情况下，滤波电连接器均是被安装在机箱外壁上面。因为环境当中存在的各种干扰信号的频带非常宽，所以采用低通滤波器能够有效滤除正常信号当中各种不必要的高次谐波。由于不同的电子设备对于电连接器的滤波要求存在较大的差异性，因此应该根据实际情况选择合适的滤波电路。

第二，选择滤波元件。根据电子设备系统对环境的要求，按照GJB1308滤波电连接器要求》中的表1进行电容容量值的选择，一般选取f型滤波网络和管状滤波电容，这是因为：首先，其具有很好的滤波效果；其次，设计、装配、焊接等都很方便；再次，纵向占用空间小，特别适合于高密度连接器，同时具有很小的接地电感，因此在高频时能够提供很好的旁路作用；最后，输入输出没有藕合，因为用于连接管状电容的金属接地板起到了隔离板的作用，使滤波器的输入输出端得到了有效的隔离，避免了高频时的藕合现象。

第三，制作和安装。现以某型滤波电连接器为例说明滤波器的安装及滤波接触件的装配。

首先，将电容焊接在连接器的接触件上（见图1）。

其次，将滤波接触件焊接在接地板上，然后装入安装外壳，接地板与安装外壳之间采用多点焊接或涂导电胶以保持良好的电导通。除管状电容外，贴片电容也是常用的滤波元件，它属单电容电路，适用于接触件密度不高的连接器。其接地板通常采用印制电路板，印制电路板与安装外壳采用焊接的方式保持良好的导通。

4.结束语

设计过程中的应该注意：第一，将电容焊接在接触件上时，一般要在电容两端加装堵头（也可不装），这样可使焊点牢固可靠，并对电容起保护作用。第二，设计接地板时，应尽可能地使接地板与安装外壳的接触面积最大，以降低接触电阻；安装外壳表面要求导电，以便滤波电连接器安装在设备机柜上后，连接器外壳与机柜之间处于良好的电导通状态。

参考文献

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[5]肖颖，王小波.QMZ型滤波电连接器的滤波结构设计[J].机电元件，2007（01）：201-202.

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中图分类号： TM643 文献标识码： A 文章编号：

开关电源的特点是频率高、效率高、功率密度高和可靠性高。然而由于其开关器件工作在高频通断状态，使得电磁干扰非常严重。防电磁干扰主要有三项措施，即屏蔽、滤波和接地。往往单纯采用屏蔽不能提供完整的电磁干扰防护，唯一的措施就是增加滤波器，来切断电磁干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完美的电磁干扰防护。

开关电源EMI滤波器的原理

1、开关电源的电磁干扰源

(1)开关管产生干扰。开关管导通时由于开通时间很短及回路中存在引线电感，将产生较大的du／dt和较高的尖峰电压。开关管关断时间很短，也将产生较大的di／dt和较高的尖峰电流，其频带较宽而且谐波丰富，通过开关管的输入输出线传播出去形成传导干扰；

(2)整流二极管反向恢复电流引起的噪声干扰

由于整流二极管的非线性和滤波电容的储能作用，二极管导通角变小，输入电流成为一个时间很短，而峰值很高的尖峰电流，含有丰富的谐波分量，对其他器件产生干扰。二级滤波二极管由导通到关断时存在一个反向恢复时间。因而，在反向恢复过程中由于二极管封装电感及引线电感的存在，将产生一个反向电压尖峰， 同时产生反向恢复尖峰电流，形成干扰源；

高频变压器引起EMI问题

隔离变压器初、次级之间存在寄生电容，这样高频干扰信号很容易通过寄生电容耦合到次级电路，同时由于绕制工艺问题在初、次级出现漏感将产生电磁辐射干扰。另外，功率变压器电感线圈中流过脉冲电流而产生电磁辐射，而且在负载切换时会形成电压尖峰；

2、干扰信号频段分析

当开关电源的谐波电平在高频段(频率范围30MHz以上)时，表现为辐射干扰，而当开关电源的谐波电平在低频段(频率范围0.15 MHz～30 MHz)表现为传导干扰。传导干扰电流按照其流动路径可以分为两类：一类是差模干扰电流，另一类是共模干扰电流。开关电源的差模干扰和共模干扰分布在不同的频段，在截止频率范围内大致可分成3个频段，在0．5MHz以下，主要是以抑制差模干扰为主；在O．5 MHz一1 MHz(或0．1MHz一1 MHz)范围内，差模和共模干扰共存；在1MHz—30 MHz范围内主要是以抑制共模干扰为主。

二、设计开关电源EMI滤波器的实际方法

1、设计中的几点考虑

EMI滤波器的效果不但依赖于其自身，还与噪声源阻抗及电网阻抗有关。电网阻抗通常利用静态阻抗补偿网络(LISN)来校正，接在滤波器与电网之间，包括电感、电容和一个50电阻，从而保证电网阻抗可由已知标准求出。而EMI源阻抗则取决于不同的变换器拓扑形式。

以典型的反激式开关电源为例，如下图(a)所示，其全桥整流电路电流为断续状态，电流电压波形如下图所示。对于共模噪声，下图(b)所示可以看作一个电流源和一个高阻抗并联；下图(c)中对于差模噪声，取决于整流桥二极管通断情况，有两种状态：当其中任意两只二极管导通时，等效为一个电压源与一个低值阻抗串连；当二极管全部截止时，等效为一个电流源和一个高阻抗并联。因而噪声源差模等效阻抗以2倍工频频率在上述两种状态切换 。

EMI滤波器设计

（1）电容、电感选取原则

一般的EMI滤波器中有两组电容，即跨接在电源线之间起差模抑制作用的X电容和接在电源线和地之间起共模抑制作用的Y电容。对于X电容其额定电压应和电网电压相当，其容量可以选的大些，典型值为零点几微法到1。对于Y电容取值允许的情况下越大越好，但Y电容会导致人员电击，所以对其最大漏电电流有限制，的大小由产品规定。

另外，为了获得较好的高频特性，降低高频等效串联电阻和等效串联电感，X和Y电容通常都是通过几个较小的电容并联来满足其容量要求。对于滤波器中的共模或差模扼流圈一般情况下要自己动手设计。磁芯材料一般是铁氧体。电感量的估算要考虑阻抗和频率。共模扼流圈典型取值为1．5 mH～20mH，差模扼流圈典型取值为10H～50H。

（2）设计EMI滤波器的步骤

要使EMI滤波器有良好的工作特性，元件在选材时有很多需要注意的地方。差模滤波电容(C)通常选取金属膜电容，金属膜电容具有较大的电容值，自谐振频率在1 MHz～2 MHz之间，对于较低频率的差模干扰信号有非常好的抑制效果，设计时通常选取值为0.1uF一1uF。共模滤波电容()选用瓷片电容，具有高达10 MHz以上的自谐振频率，所以对较高频率的共模干扰信号有较好的抑制效果，设计时通常选取值为1000 pF～6800 pF。共模电容因为要进行接地，则共模滤波电容的最大容量可用下式计算：

出于安全考虑，漏电流要尽量小，通常应小于5 mA。

为了取得良好的滤波效果，电感的取值和材料的选取原则从以下几个方面考虑：第一，磁芯材料的频率范围要宽，要保证最高频率在1 GHz，即在很宽的频率范围内有比较稳定的磁导率；第二，磁导率高，但是在实际中很难满足这一要求，所以，磁导率往往是分段考虑的。共模扼流圈磁心尽量选用起始磁导率高、高频性能好的磁心，这样对共模噪声有很好的抑制效果。绕制共模扼流圈的时候尽量让导线均匀包裹住磁心，以减少漏感，这样绕制出的电感线圈与设计值更为接近。

EMI滤波器抗共模部分的截止频率的计算式：

EMI滤波器抗差模部分的截止频率的计算式：

在实际的计算过程中，如同计算共模滤波器的步骤一样，首先确定需要的 以及厂的大小，再带人由式(4)推导出来的式(5)中，计算出的值。再由式(6)计算出的大小。一般情况下共模扼流圈的漏感取值为自身电感量的0．5％ ～2％。

经过上面的步骤以后，就可以得到针对不同频率开关电源的EMI滤波器中所有元件的参数。

开关电源EMI滤波器的设计电路

①开关电源共模干扰等效电路

下图所示，开关管 由导通变为截止状态时．其集电极电压会马上变为一个高电压．这个襄变电压会引起下图中Icm2向 集电极到地之间的分布电容充电。这个突变电压还生成电流Icm1向高频变压器初、次级问的分布电容充电 形成共模电流(Icm1+Icm2)。 其充电频率就是开关电源的工作频率(即脉冲重复频率)。其中，与开关管的结构有关．而的数值视高频变压器的具体结构和工艺而定 因此可知．共模干扰电流的流动方向有两条：一条沿着电源正极到地；另一条沿着电源负极到地。LISN表示测试等效电路时连接线路阻抗稳定网络。

②开关电源差模干扰等效电路

下图所示．当导通时，差模电流和电源电流都沿着导线、变压器初级及开关管回到电流负极上。当截止时，视为开路。这时数量很小并且也对差模电流是高阻抗的。因此，差模电流是沿着电源正极到负极方向流动的。

总结

提出的EMI滤波器，完全滤除了开关电源输出端的尖峰干扰，其对开关电源传导性共模、差模噪声干扰体现了较强的抑制作用。

参考文献

[1] 付明民，袁登科，张逸成，龚增，王晖。 用于开关电源的EMI滤波器设计[J]. 电气自动化. 2009(04)

[2] 冯楠，曾国宏，张佳。 高频开关电源的EMI滤波器的研究[J]. 电气技术. 2006(12)

[3] 张逸成，苏丹，朱学军，姚勇涛。 抑制开关电源高频噪声的电磁干扰滤波器设计方法[J]. 城市轨道交通研究. 2007(09)

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选煤产品的灰分是选煤厂重要的技术指标。常规测量灰分的办法是人工采样、化验，不但工序繁杂，且时间长，不能及时指导生产。目前r射线测灰仪可实现灰分的自动检测。它是一种技术含量较高的测量装置，具有快速、准确、自动测量等特点，是传统人工方法所无法比拟的。龙湖选煤厂在工艺系统中安装了两种类型的测灰仪。

LB420型及ZTHY型测灰仪的特点及应用

1ZTHY型测灰仪

1.1简介

由煤科院唐山分院研制生产。射源为低能241镅，能量60kev，强度3.7GBq，半衰期433年。数学模型：Adi=No-INi，微机处理由Intel公司生产的8位单片机80C3构成时钟频率6MHZ，标准的RS-232串行通信口。4+20MA电流输出用于数字显示仪表及灰分回控信号。由于探测器的输出信号只有毫伏级，所以没有主大器用于放大探测器脉冲信号。为了抑制干扰及便于分频处理，设有甄别器整型器。为实现人机对话，还装有打印机，液晶显示器轻触键盘等部件。

1.2使用方式

分离线、旁线、在线三种测量方式。

龙湖选煤厂采用旁线测量方式。采样器的设计使用滚子链、圆环链及部分自加工材料，安装于跳汰精煤、运输锚链336#设备上，并合理确定电机转速及传动装置速比，保证煤样箱中的煤在2分钟更新一次，以便达到实时测量的目的。

2LB420型测灰仪

2.1简介

2.2使用方式

在线连续测量方式。龙湖选煤厂厂将控测器安装于最终精煤上仓701#皮带上，两探测器中心线距离在《使用说明》中测量通道安装一节中没有做介绍，但随书附图中标明应大于1m，龙湖选煤厂安装尺寸为1.05m。测灰仪主机放在配电室内，上位机放在调度室内以便调度人员随时掌握灰分情况，并将灰分数值传送至现场数码显示器，指导洗煤人员的操作，软件采用百特软件公司开发的测灰仪数据处理系统。

2.3误差分析

测量系统适于测量传输厚度为50-200mm厚的煤流，煤流宽度应大于煤层厚度。如不能满足要求，应设平煤器或适当降低皮带速度来增加煤层厚度。即使达到上述要求，测量系统也因以下几方面存在误差。

（1）干扰LB420型测灰仪探测器信号线的脉冲信号频率最高在10万CPS，通常使用在2万CPS，如此高频脉冲极易受电磁辐射干扰，所以信号线屏蔽尤为重要，应尽量使用厂家提供的专用信号线，否则应专门对信号电缆做屏蔽保护。

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一、土壤水分测定的主要方法

（1）烘干法。烘干法又名重量法。烘干法测定的是土壤重量含水量，有恒温箱烘干法、酒精燃烧法、红外线烘干法等，恒温箱烘干法一直被认为是最经典和最精确的标准方法。即取土样放入烘箱，烘至恒重，此时土壤水分中的自由态水以水蒸气形式全部散失掉。再称重量，从而获得土壤水分含量。烘干法的优点是就样品本身而言结果可靠，是土壤水分测定的基本方法，也是检验其他测定方法优劣性的常用方法。但它的缺点也是明显的，取样时会破坏土壤深层，且取样困难，定点测量时不可避免由取样换位而带来误差，在很多情况下难以进行长期原位监测，且受土壤空间变异性影响也比较大。另外传统的测定含水量的恒温箱烘干法费时费力（需8小时以上），还需要干燥箱及电源，不适合野外作业。采用酒精燃烧法，由于需要翻炒多次，极为不便，不适合用于细粒土壤和含有有机物的土壤，且容易掉落土粒或燃烧不均匀而带来较大误差。红外线法测定精度虽高，但需要专门的仪器。（2）射线法-中子仪法。中子仪法是将中子源埋入待测土壤中，中子源不断发射快中子，快中子进入土壤介质与各种原子离子相碰撞，快中子损失能量，从而使其慢化。中子法十分适用于监测田间土壤水分动态，套管永久安放后不破坏土壤，能长期定位连续测定，不受滞后作用影响，测深不限。中子仪还可与自动记录系统和计算机连接，因而成为田间原位测定土壤含水量较好的方法，并得到广泛应用。需要田间校准是中子法的主要缺点之一。另外，仪器设备昂贵，一次性投入大。中子法对土壤采样范围为一球体，这使得在某些情况下测量结果会出现偏差。此外，中子仪还存在潜在的辐射危害。（3）介电特性法——时域反射仪法（TDR）。时域反射仪法（TDR）是一种确定介电特性的测定方法。与土壤中的固体颗粒和空气相比，水的介电常数在土壤中处于支配地位，因此土壤水分含量越高，介电常数值就越大，沿波导棒的电磁波传播时间就越长，通过测定土壤中高频电磁脉冲沿波导棒的传播时间后再计算出传播速度，进而就可以确定出土壤容积含水量。时域反射仪法（TDR）克服了中子仪的若干缺点，它测定的精度较高，无放射性且适于长期定点观测。但目前，其价格仍较高。（4）遥感法。遥感法是一种非接触式、大面积、多时相的土壤水分监测方法。土壤水分的遥感取决于土壤表面发射或反射的电磁能的测定，而土壤水分的电磁辐射强度的变化则取决于其电介特性或温度，或者这两者的组合。微波遥感虽具有全天时、全天候、多极化和一定的穿透特性等优点，但由于影响土壤水分变化的因素较多，因而遥感监测土壤含水率仍是农业遥感中的一个难题。最有效的途径应该是多种遥感方法并用，发挥各自的优点，比如利用可见光和近红外信息估算植被覆盖，用主动微波估算粗糙度，据此由被动微波资料研究土壤水分的综合遥感方法。

二、土壤水分研究现状分析及研究展望

（1）土壤水分研究中存在的问题。农学家、水力学家、生态学家、环境学家、气象学家等在土壤水的研究中都进行了有益的研究，但应用性的各学科的联合研究并不广泛；目前对土壤水分运动的机理性研究虽然取得了一定进展，但由于土壤水问题比较复杂，对于机理性研究仍需不断深入。就国内而言，我国的土壤水研究工作起步较晚，但取得的成就却是显著的，在土壤水分测定的研究工作中，国内科技工作者通过不懈的努力取得了许多进步，但还是与国外先进技术存在着一定的差距。（2）研究展望。随着人口、资源与环境成为可持续发展的3大热点，与之密切相关的土壤水研究亦必在可持续发展的战略高度下向纵深发展。土壤水分研究涉及土壤学、农业气象学、植物生理学、水力学、环境学、生态学、地学等多学科的交叉联合研究是未来土壤水分测定研究的发展趋势；随着全球环境问题的不断日益严峻，土壤中的溶质运移、污染物的扩散稀释、优先流等理论研究将受到关注。基于不同陆面过程的土壤水分动态变化研究将是一个主要研究方向；出于对宏观与全局研究的需要，遥感技术将更广泛地应用于探讨点、面和区域的土壤水特点、相应的尺度效应和尺度转换等方面；土壤水分的测试仪器将更为精密，土壤水分的动态基理性研究将更加深入，以农业节水和高效用水为中心的土壤水与作物关系研究将广泛开展；土壤水分测定仪器将会向高精度、分布式、智能化方向发展。

参 考 文 献

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220KV high-voltage transmission line frequency magnetic fields

affect factors

Abstract: At present, China's rapid economic development, further enhance the demand for electricity, of which high-voltage transmission lines through the towns is widespread, as a result of disputes rise, high-voltage transmission lines caused by the electromagnetic environment has become the focus of attention . In this paper, 220KV high-voltage transmission line frequency electromagnetic fields to study the impact of factors, specifically the impact of factors at the same time, proposed frequency electromagnetic field control measures, to take into account the power engineering construction and environmental protection and common development.

Keywords: 220KV high-voltage transmission lines;-frequency electromagnetic fields; factors; control measures

现代社会，电作为一种使用便利，清洁高效的能源，已经得到了广泛的应用，并成为人们日常生活中不可或缺的一部分。为保障人们用电的可靠性，输变电工程的大量建设十分必要。当前社会的发展，环保是主题，节约型环保社会的建设成为摆在人们面前的重要课题。但是，电力设施会对其周边环境产生一系列的影响，如电磁环境、生态环境、噪声、视觉影响等。其中，工频电磁场作为主要的环境问题，对其影响因素进一步明确，以采取有效的控制措施，是电力工程建设与环境保护工作开展的双重需要。

一、220KV高压输电线路工频电磁场的影响因素

（一）导线对地高度

控制导线对地高度最小值为7米，以2米为单位递加，分别在7米、9米、11米、13米、15米、17米导线对地高度时，观察线路工频电磁场的影响。结果显示，随着导线对地高度的递增，工频电磁场强度相应较小。且开始时呈现出显著的减小，之后减小速度逐渐放缓。从而可以看出，线路对地高度的增加对于降低公平电磁场影响具有比较好的效果。

（二）导线布置方式

就220KV单回输电线路布置方式来看，常见的两种为水平排列和三角形排列。当定位参数确定为：两边同中间间距均保持在6米，边相与中相垂距为零。这时，变水平排列为三角形排列，并对两种方式对工频电磁场的影响情况进行计算，得出水平排列为14μT，三角形排列为12μT。可见，对单回路塔型结构来讲，相比于水平排列，三角形排列方式产生的工频电磁场影响要小。

（三）导线参数

在计算工频磁感应强度时，等效半径不作考虑，而只对导线实际空间位置进行考虑，故导线参数变化不会对磁感应强度产生影响。而计算工频电场强度时，则应用等效电荷法，这时导线等效半径对于导线线下场强的影响起着主要作用，且随着分裂半径、分裂根数、导线半径的增大，工频电厂强度亦随之增大。其中，影响最为显著的是分裂根数。

（四）导线相序

就同塔双回和多回线路来看，相序排列的形式对于工频电磁场有着较大的影响。通过对相序排列的模拟，即同序列和逆序列两种形式进行计算。结果显示，不同的相序排列形式对于工频电磁场亦有着不同的影响，且相比于同相序排列，逆相序排列的影响较小。

（五）相间距离

相间距离指的是相间的垂直距离和水平距离，就其对于220KV同塔双回、单回架空输电线路工频电磁场的影响分别进行考察，结果显示，相间水平距离影响工频电磁场时，相序排列方式发挥着作用，同相序时，其影响程度同相间水平距离成反比，逆相序时，其影响程度同相间水平距离成正比。

二、工频电磁场的控制措施

无线电干扰是在高压架空送电线路中电压的级别不断增加的情况下，其导线表面发生了电晕的现象,以及其他放电同时而产生的因果现象之一。其实质是某些有害而且频带相当宽的电磁波在放电和电晕的过程中出现，这些电磁波的频率范围是50赫兹到上千兆赫兹，会造成周围无线电通信设施不能正常运行。另外，无线电干扰来源很多，有磁暴、雷电干扰；太阳黑子、银河系电磁辐射干扰和一些如电焊、医疗器械等的工业干扰。当高频保护通道出现故障时，可采用以下方法进行故障判别：对于载波机导频告警或收信告警现象，首先对载波机本身故障进行检查，然后对高频保护通道进行检查。在进行高频保护通道检查前，首先对该电力线路近期内有无施工、割接、改道、雷雨、T接等外界条件变化进行详细调查，缩小故障范围。然后采用选频表对通道中各点电平进行量，判断故障的性质和范围。检查过程由高频保护通道中间开始，对所有载波机的导频电平是否正常进行检查，利用排除法缩小故障范围，然后逐次对高频电缆、结合滤波器、耦合电容器和线路阻波器进行相应检查。高频电缆故障一般分为短路和开路两种。在载波机外线侧对本机发送的导频电平进行测量，对比断开与接通高频电缆时本机导频电平的测量结果，如果接通高频电缆时测量结果很低或无测量结果，则说明本机外侧方向有短路故障存在。采用摇表等测绝缘专用仪器对高频电缆的芯线和屏蔽层之间的绝缘情况进行测量。若在载波机外线侧用电平表低阻抗状态测量本机导频电平正常，但是高阻抗状态测量时电平有所升高，则说明电缆有开路故障，此时应在两端折下高频电缆，将一端芯线和屏蔽层短路，利用万用表电阻档测量另一端，若测量结果为无穷大，要对高频电缆沟内有无断开现象以及接头是否氧化松脱等现象进行调查。

解决无线电干扰其实质就是要解决与无线电设施电磁之间相互配合程度的问题。而在此方面，目前国际电工学会专门设立特别委员会研究由各种关于工业设备所产生的无线电干扰，其中一个特别的委员会就是研究高压线路及电力拖动设备的无线电干扰问题。对直流电阻的检测，主要是针对电线电缆的导电性。因而，直流电阻的数值，能够反映电线电缆的线芯材料的好坏以及线径的粗细程度。在电线电缆线径的横截面积一定的情况下，导体材料的好坏也就决定了其直流电阻。规定标准中对直流电阻的比较，以导体每公里的电阻值为基准，直流电阻的单位是Ω/km。一般在20℃时，导体的电阻值最大。

在实际的工程建设中，除对上述影响因素充分考虑之外，还应从以下几方面的内容加以控制：第一，变电站的选址应离居民区尽量远，高压输电线路路径尽量减少民房跨越，避开沿途的村庄和学校；第二，对于经居民区的线路应在设计标准规范的基础上适当提升架设高度，尽量降低工频电磁场对周围环境的影响；第三，对变电站、线路进行定期的巡查，对于所发现的问题，及时加以解决；第四，保障金属附件设计的合理性，如吊夹、绝缘子、保护角、保护环、接头和垫片等。设计师，对外形尺寸合理确定，以避免高电位梯度点的出现；第五，在加工时，对设备金属附件边角加以挫圆，避免凸出物和尖角的存在。保证金属附件保护电镀层尽可能的光滑，以避免火花放电、电晕现象的出现；第六，在高压设备的安装过程中，保证接头、固定螺栓的良好接触，从而避免因不良接触而导致的火花放电现象；第七，依据设计规程开展工程设计，从而将220KV高压输电线路对通信线路的干扰值控制在标准范围内。

三、结语

随着人们生活水平的日益提高，其环保意识不断增强，但是对电磁环境知识的了解尚比较片面、匮乏。在众多的输电线路环保投诉当中，很大一部分是由于建设单位同市民缺少互信和沟通造成的。但实际上也存在着少数不合理的输电线路建设，从而造成部分电气设备受干扰或市民周边电磁环境超标。在220KV高压输电线路设计时，对其电磁环境影响充分进行考虑，以避免纠纷，为和谐社会、绿色社会的构建发挥积极的促进作用。

参 考 文 献

[1]林海泉.输变电工程工频电磁场分布特性及防护措施[J].工作经验.2010（7）

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0 前言

汽轮机监测保护系统，是汽轮机运行极为重要的一个监测保护系统，为了确保机组安全稳定运行，相应的TSI系统的必须做到安全可靠，由于各种原因，目前热工控制逻辑的完善性及合理性、热工保护信号的配置还存在不尽人意之处，由此引发热工保护系统误动的情况时有发生，尤其是TSI系统，因其单点保护的不可靠性，导致运行机组跳闸情况在近几年内呈上升趋势，这引起了各大发电公司的重点关注，本文通过对异动案例的统计、故障原因的归类分析以及与同行专业人员专题讨论后，提出提高TSI系统运行可靠性的若干技术措施，供同行在检修运行维护中参考。

1 TSI系统故障原因分析与处理

通过对TSI系统运行情况统计，将引起测量显示异常甚至导致保护系统误动的主要原因、处理措施以及可能存在的主要隐患归纳如下：

1.1 TSI信号测量部件故障跳机

1.2 绝对振动信号动作跳机

由公式可以看出，在积分过程中，速度信号会受到与频率有关的增益影响。低频增益大，高频增益小。在速度信号中，低频成分经积分成位移量后，有较大的幅值。因此外部电磁场的任何变化都会产生错误的振动速度输出信号。从过程来看，当时用来测量轴承绝对振动的速度传感器受到了低频干扰，发生突变，同时复合出一个较大的绝对振动值，导致振动保护动作。因此用轴的绝对振动单点信号作为振动保护的信号源，产生虚假信号（严重时误动作跳机）的概率较大。

1.3 单点信号保护可靠性低

为保证TSI信号触发保护系统的及时性，火电机组TSI系统输出的触发保护信号，原设计多采用单点测量信号且不加延时。但由于TSI系统在电厂运行的环境是一个强电磁场环境，包括来自系统内部的异常（测量部件、装置等）和外部环境因素产生的干扰（电导耦合、电磁辐射等），这些干扰都可能引发单点信号保护回路的误动，事实上统计数据表明，TSI系统的异动情况中，因被监控参数真实变化导致的少之又少，而因TSI装置本身故障造成的也不多见，绝大多数是外部因素诱导下的误发信号而引起的异动情况，且其脉冲维持时间很少超过4秒。例如2007年7月3日，某厂3号机组因轴向位移保护未设置延时，运行中信号瞬间突变至满量程（约0.5秒后恢复正常），保护动作跳机，但经检查未发现任何异常，机组重新启动也一切正常。

如果我们稍加研究，能将单点信号保护改为三选二逻辑，或者限于现场条件改为二选二，或者增加一点延时，那么保护系统误动次数都将大大减少。

1.4 接地的不规范性

不同的地网间会产生电势差，在屏蔽层内产生环流，叠加在信号上会引起模拟量波动或突变。因此通过可靠的接地和正确的电缆防护措施来抑制干扰，是提高TSI系统运行可靠性的有效办法之一。此措施本应引起足够的重视，然而在统计中，却发现TSI系统不少异常情况，都与接地与电缆防护的不规范有一定的关联。

此外延伸电缆的屏蔽层如果在安装敷设时未做好防护，电缆屏蔽层因振动等原因在运行过程磨损导致两点或多点接地，或者连接电缆屏蔽层未接地的话，也将会引起信号跳变。

1.5 传感器电缆接头接触不良

延伸电缆接头和前置器及机柜的接线因安装检修时紧固程度不够，或随着运行时间的推移及气候、氧化等因素的影响，原先紧固的接头和接线会出现松动而造成接触不良，导致信号波动。对于TSI系统来说，一个探头对应一根延伸电缆和一个前置器，三者是一个测量整体，有相应的阻抗和特性曲线。一旦测量系统的阻抗和特性曲线发生变化，将会引起信号异常。

1.6 现场环境影响，导致信号异常

TSI系统一次元件主要是一个电涡流探头，在探头中有一线圈，前置器中的高频振荡电流通过延伸电缆流入该线圈，产生一个轴向磁场；当被测金属体靠近这个磁场时切割磁力线而产生电涡流，电涡流的大小随探头与被测体表面间的间距变化，并经延伸电缆送至前置器检波、放大，转化成随机械位移（间隙）变化的电压信号。当有外部磁场影响该线圈产生的磁场时，电涡流的大小就不能正确地反映探头与被测物间的间距，引起测量显示异常。

除了外部磁场对探头的影响，测量回路电缆的老化也是一个不容忽视的问题。如某机组汽泵轴承振动不定期的发生测量值波动的现象，在反复排查无果的情况下，经分析认为可能是该测量回路就地环境温度较高，导致线路老化引起，将测量线路改至远离高温区后，信号恢复正常。另一新建机组投产运行不到一年，轴向位移保护动作停机，原因是该回路使用了橡皮电缆，碰到油后老化，绝缘层开裂引起保护误动。

1.7 电源系统

目前TSI系统的供电方式基本上采用双电源供电，但仍有个别机组的TSI系统采用单电源供电，或虽采用了双路电源但电源模块仍为单个。虽然到目前为止还没出现过因电源失去而使整个系统瘫痪的情况，但对于TSI系统的可靠运行来说，单电源供电对系统运行始终是机组安全运行的隐患。

2 提高TSI装置运行可靠性的若干技术要求

为了减少机组的误动作，保证机组安全稳定运行，根据上述的分析归纳，我们应从优化TSI系统电源及保护逻辑、减少单点信号保护引起机组误动的概率着手，通过全面核查TSI系统连接线路的规范性，完善TSI系统的安装检修和运行维护管理方法，来提高TSI系统的运行可靠性。基于这一思路，在深入探讨和专题研究的基础上，本着“既要防止拒动，也要防止误动”的原则，提出以下技术措施，供检修运行维护中参考：

2.1 提高TSI 电源可靠性

TSI系统应配置两路可靠的AC的电源系统可靠性220V电源冗余供电（切换时间应不大于5ms，保证TSI装置不会初始化）；同时应配置至少两块电源模块实现装置电源间的无隙切换。原设计一路电源或二路电源切换时间达不到要求的，均应进行改造或优化。

2.2 保护逻辑及定值合理优化

（1）TSI保护动作输出的跳机信号，宜采用常开且二路输出信号（闭合跳机）。原设计绝对振动信号作保护的情况，建议取消该保护，改用相对振动信号代替。

（2）采用轴承的相对振动作为汽轮机振动保护的信号源，并将逻辑优化为：本轴承的X向相对振动达到跳机值且相邻任一轴承振动值达到报警值时，本轴承振动保护信号动作。

（3）汽机轴向位移保护，原设计为单点信号或为二选二逻辑的，在条件允许的前提下，宜通过增加探头改为三选二逻辑或具备同等判断功能的逻辑输出。

（4）汽机高中低压胀差为单点信号保护的，为防止干扰信号误动，可设置10～20秒延时。为加强信号坏点剔除保护功能，建议胀差信号量程设置不高于跳机值的110%。如设计有两点胀差信号，其保护信号以采用与逻辑为宜。

（5）汽机缸胀应有报警信号，如设计有单点信号保护，建议取消。

（6）超速保护均应采用三路独立的转速信号进行3取2逻辑判断后得到（在TSI框架内或DEH内）。

（7）风机振动单点信号保护，在有可能的情况下，改为三取二优选逻辑或二取二与逻辑。

（8）TSI的输入信号通道，应设置断线自动退出保护逻辑判断的功能。

（9）在DCS系统内对振动信号设置偏差报警，为考虑将振动信号接入保护回路、减少保护信号误动作准备。

2.3 安装与线路连接注意事项

连接线路问题是影响TSI系统运行可靠性的另一个重要原因，在安装、检修、运行及维护中，应注意满足以下要求：

（1）检修更换传感器时，最好选用不带中间接头的传感器，否则要有可靠措施，确保传感器尾线与延伸电缆接头处的绝缘可靠，延伸电缆的固定与走向应不存在损伤电缆的隐患，汽机引出处要确保密封，至接线盒的沿途信号电缆应远离强电磁干扰源和高温区，并有可靠的全程金属防护措施。

（2）轴向位移、差胀传感器的检修、调试应在机务的配合下进行，并在传动记录中签字，外置探头应安装有保护罩。

（3）安装前置放大器的金属盒应选择在较小振动并便于检修的位置，盒体底座垫1cm左右橡皮后，固定牢固并可靠接地。

（4）前置放大器应安装于金属箱中，箱体须妥善接地。接口和接线应检查紧固，输出信号电缆宜采用0.5-1.0平方厘米的普通三芯屏蔽电缆，且其屏蔽层在汽机侧应绝缘浮空。若采用四芯屏蔽电缆，备用芯应在机柜端接地。电缆屏蔽层应直接延伸到机架的接线端子旁，尽量靠近框架处破开屏蔽层，并将屏蔽线直接接在机架的COM或Shield端上。

（5）接地须正确可靠。通常COM与机架电源地在出厂时缺省设置为导通，所以整个TSI系统是通过电源地接地，因此与其他系统连接时，应把TSI系统和被连接的系统作为一个整体系统来考虑并保证屏蔽层为一点接地，如通过记录仪输出信号与第三方系统连接时，确认COM端在第三方系统中浮空，则可保持各自的独立接地。如COM端在第三方系统中未浮空，则TSI侧的COM端需要浮空。TSI供电的电源地仍然保留以保证安全，但此时电源地只作安全地，不再兼做仪表地）。

2.4 运行维护管理

（1）TSI探头第一次安装前和校验周期到期后的检修安装前，应提交有资质的检定机构出具的正式校验合格报告。

（2）振动探头处应贴有警示牌，严禁磁性物体接近探头，在离探头5米范围内严禁使用步话机通话。

（3）TSI系统的涡流探头、延长电缆和前置器须成套校验并随机组大修进行，瓦振探头的校验周期不宜超过两年。为消除轴向位移、差胀探头浸油后带来特性的少许变化，探头新安装前或检修时，宜放在油里浸泡1-2天再进行线性校验。

（4）机组运行时，应定期检查振动等信号的历史曲线，若有信号波动现象，应引起高度重视，及时检查传感器的各相应接头是否有松动或接触不良，电缆绝缘层是否有破损或接地，屏蔽层接地是否符合要求等，若有异常及时处理。

（5）联锁试验时，对TSI系统的每个保护均应进行一一确认，对既有硬逻辑又有软逻辑的保护系统，在联锁试验单上要特别注明，并分别进行试验。

（6）汽机、风机启动或运行过程中，一旦出现TSI信号异变，应立即通知热工人员检查原因并保存异常现象曲线，注明相关参数后归档。

（7）如果存在卡件故障，在重新下载组态前，应确认系统可以自动更新组态，否则应人工确认组态参数的版本正确。

（8）定期测量TSI各测点的间隙电压，结合当前状态与以前的记录进行分析总结，在机组停机期间紧固各个TSI测点的安装套筒，偏离标准间隙电压较大的测点，在条件允许的情况下应进行重新安装。

3 结束语

为了保证TSI系统的安全可靠运行，合理的逻辑和可靠的回路环境是基础，及时的检修和维护是保证。本文通过对TSI系统逻辑优化、检修维护注意事项等方面的研究探讨，得出了提高TSI系统可靠性的若干措施。

【参考文献】

[1]ERPO公司MMS6000系统用户手册[Z].2008.

[2]何修年，蔡训杰.邹县发电厂1000MW汽轮机监测仪表的安装调试[J].电力设备，2007（9）.

篇13

近年来，为满足社会和企业对高技能人才的迫切需求，各职业院校纷纷增加了实习实验设备和实训场地建设的投入，以提高学生的动手能力和技能水平。如何能使电类专业的学生在学校就接触到与企业生产相近的环境，如何建设模拟工厂实训室，在建设过程中需要注意哪些问题，对此，我校进行了初步探索。

2009年底，我院投入近百万元筹建了两个PLC实训室，该实训室是按照我校模拟工厂的形式自行设计并建设的。在实训室建设期间，我校教师查阅了大量的技术资料，聘请了企业的技术人员做指导，设计时，根据学生的年龄特点和学习基础情况采用端子接线的形式，考虑到学校整体的实习环境以及PLC运行的自身要求和特点，在安装、布线和安全防护方面做了认真的考虑和尝试。目前，实训室运行良好，取得了预想的教学效果。下面就实训室建设中积累的经验以及应注意的问题做简单探讨。

工作环境

PLC是一种控制器件，专为工业环境设计和应用，一般来说具有很高的可靠性，对环境条件没有特别高的要求。

环境温度 PLC设备存放温度为-20℃~60℃；工作温度为0℃~55℃；编程器工作温度为0℃~45℃。PLC四周通风散热的空间应足够大。实训室应安装窗帘，不要让阳光直接照射实训柜。

环境湿度 为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应为35%~85% RH。如果湿度过大会对PLC电控柜模拟量的输入/输出精度产生影响。因此，PLC实训室尽量选在远离水房、防水好的教室。

震动 应使PLC实训室远离强烈的震动源，特别是10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，以免造成接线或插件的松动。

安装与布线

对PLC的干扰主要是来自控制系统中供电电源产生的干扰及线路设备之间产生的电磁感应，现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的干扰因素之一。因此，要重点针对现场的电磁干扰进行PLC的安装和布线。

正确安装电源 电源干扰是PLC的主要干扰因素之一，PLC正常情况下由电网电源供电。由于电网的电压经常会受到空间电磁干扰而在线路上产生感应电压及感应电流，尤其是电网中刀开关操作产生的浪涌电压、电力设备起停、交直流传动装置引起的高次谐波、电网短路暂态冲击等，通过输电线路会传到PLC电源，可能会损坏PLC。因为我校的各种电控和供电实训设备集中安置，PLC实训室的电源只好通过安装一台带屏蔽层的变比为1∶1的隔离变压器对PLC电控柜进行供电，以减小电源引入的电网干扰，也可以在电源输入端串接LC滤波电路。对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少对PLC电控柜的干扰。安装时应注意：（1）动力部分、控制部分、PLC、I/O电源线应分别配线。隔离变压器与PLC和I/O电源之间最好采用双绞线连接。（2）系统动力线应足够粗，以降低大容量设备启动时的线路压降。（3）如有条件，PLC可单独供电。采用在线式不间断供电电源（UPS）供电，以提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能，是一种PLC控制系统的理想电源。（4）外部电源不要与DC输出点并联用作负载，这可能导致反向电流冲击输出，需要安装二极管或其他隔离栅。

合理布线 与PLC设备连接的各类信号传输线，在传输有效的各类信息的同时，总会有外部干扰信号侵入。信号线的干扰主要有两种：一是通过供电电源串入的电网干扰，这类干扰一般都很小且往往被忽视；二是信号线电磁辐射感应的干扰，这类干扰往往是很严重的。在实训室建设过程中就遇到过这种情况，信号线引入的干扰曾引起I/O信号工作异常，严重时还导致元器件的损坏。因此，在布线时应注意以下几点：（1）PLC的电源线与其他设备的电缆不能敷设在同一管道中。不同类型的线应分别装入不同的电缆管中，并保持一定的距离。（2）各导线要相互平行放置，且I/O导线与电源电缆之间最小距离应是300mm。（3）将交流线和大电流的直导线与小信号线隔开。（4）PLC的I/O回路尽量使用单股线，若使用多股绞合线时不能将其直接与PLC的接线端子连接，应将多股绞合线接在压接端子上，否则容易出现火花。（5）PLC基本单元和扩展单元的通信电缆由于传送的信号小，频率高，很容易受干扰，应单独敷设在一个线管中。

正确接地 要使PLC正常工作，正确的接地措施是很重要的。要既能抑制电磁干扰，又能抑制设备向外发出干扰，完善的接地系统是PLC设备抗电磁干扰的重要措施之一。PLC设备的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC设备的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如，电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路。在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。为防止不同信号回路接地线之间的电流引起互相干扰，必须将各系统的信号线内部地线接通，然后各自用导线统一引到接地网络的某一点，从而实现控制系统一点接地的要求。PLC控制器为了与所控的各个设备同电位接地，叫系统接地。PLC的接地线应尽量短，使接地点尽量接近PLC。接地电阻值不得大于4Ω，接地线截面应大于2mm2。我校是将实训室的PLC系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。

安全保护

尽管PLC的运行是安全的、可靠的，作为一个系统而言，稳定可靠和安全仍然是不可忽视的问题。在安全保护方面，我们充分利用了PLC的特点并兼顾学生的实际情况进行设计，使系统的运行真正达到安全、可靠。

设备接线端子的保护 虽然PLC是专为学生实训接线使用的，但设备的接线端子不能承受学生每天的大量旋拧操作。因此，必须将PLC、变频器等器件的接线端子事先引出到接线端子排上，以减少设备的损坏率。

短路保护 为避免PLC输出设备短路造成PLC内部输出元件损坏，应在PLC输出回路中连接熔断器，进行短路保护。对于PLC输出设备的电源线应采用与其他线路不同颜色的线进行区分，并提醒学生在实际接线时注意电源线的连接。

漏电保护 如果PLC控制的设备中有变频器，应注意的是变频器是高频脉冲，漏电流很大，若采用一般的漏电保护，则会在变频器启动时跳闸，因此，供电箱内的漏电保护开关应采用变频器专用漏电保护开关。

互锁保护 由于PLC内部软元件的常开触点和常闭触点的动作是同时进行的，学生在做电动机正反转等控制时，要利用接触器物理元件的常闭触点对PLC外部硬件进行联锁，否则，电动机主回路将短路。

限位保护在PLC的输入端增加限位输入信号，在程序中可以利用这类信号实现保护。

限时保护可以利用PLC定时器的特点实现超距离限位保护。

参考文献