摘 要：電力通信系統通常都工作在靠近強電磁場干擾源的惡劣環境之中。其電磁兼容（EMC）問題不容忽視。本文對電磁兼容（EMC）的中國國家標準和相關國際標準作了簡介；對中國 CCC 認證和歐洲CE 認證、北美 FCC 認證和市場準入管理控制作了說明；對電力通信系統的電磁兼容管理與措施進行了重點描述。作者希望，通過本文引起電力通信系統同行對電磁兼容問題更多的關注。

　　1. 引言

　　根據電磁感應和電磁場理論，凡有電流流過，便會產生空間電磁場，便會對其它系統（設備）造成電磁干擾。電熱、電焊等工業及民用電器設備，輸電和電力自動化系統設備等等所產生的電磁波，會干擾相鄰通信設備、電子設備的正常工作，造成嚴重的意外事故。因此，保護電磁環境、防止電磁干擾、解決電磁兼容（EMC）問題，創造“綠色電磁環境”，已引起人們的普遍關注。

　　與發電、輸電、供電、電壓變換、電能轉換密切相關的電力通信系統，工作環境更為惡劣，受到的電磁干擾更為嚴重，電磁兼容問題更不容忽視。

　　2. 電磁兼容的三重含義

　　電磁兼容或 EMC（Electro-magnetic Compatibility）定義為：“設備或系統在其電磁環境中能正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力”［1］。

　　2.1. 電磁兼容第一重含義

　　任何通信系統（設備）都處在交織、泛濫的外界空間干擾電磁場之中。外界干擾電磁場既有覆蓋全頻段，俗稱“白噪音”的連續分量，又有幅度高、時間短、沖擊性很強的隨機離散分量，還有電壓高達萬伏以上的靜電干擾。

　　通信系統（設備）電磁兼容（EMC）特性的第一重含義，便是抵御上述電磁干擾的能力，確保在惡劣的電磁環境中正常工作。

　　通信系統（設備）抵御外界電磁場干擾的能力，通常用“電磁敏感度（EMS）”來衡量。即，處在一定環境中的系統（設備），在正常運行時，能承受相應標準規定范圍內的電磁能量干擾，或者說，對一定范圍內的電磁能量不敏感，能按照設計性能保持正常運行的能力。

　　2.2. 電磁兼容第二重含義

　　通信系統（設備）運行之中，本身的供電、開關量控制，信號、數據傳送，功率驅動等電子電路，無時不在向空間輻射電磁信號。通信系統的外接線路就像“天線”一樣，也在不時地向空間發射電磁波。這些與通信功能無關的電磁場輻射信號，既會泄露使用者的信息，給敵對方盜竊國家機密以可乘之機，又會對電力系統的其它電子設備造成電磁干擾。

　　通信系統（設備）電磁兼容（EMC）特性的第二重含義，便是限制通信系統（設備）自身向外界輻射電磁干擾信號的強度，確保通信系統（設備）的信息安全和減少對環境的電磁污染。

　　通信系統（設備）向外界輻射電磁信號的特性，通常用“電磁干擾（EMI）”來衡量。即，處在一定環境中的系統（設備），在正常運行時，不應產生超過相應標準所限制的電磁能量。

　　2.3. 電磁兼容第二重含義

　　通信系統（設備）電磁兼容（EMC）特性的第三重含義是：通信系統（設備）工作的特定電磁環境。即使相同種類的設備，也可能運用在不同的電磁環境中。應用在不同環境中的設備，對它們電磁兼容特性的要求也是不一樣的。離開了具體的電磁環境，電磁兼容特性就失去了實際意義。

　　3. 電磁兼容標準與認證

　　自上世紀 90 年代起，世界上許多國家和地區，都相繼制定了電磁兼容標準，頒布了有關法令及管理規范，加強了對電子、電器產品電磁兼容特性的控制和本國、本地區市場的準入強制性認證。

　　3.1. 電磁兼容標準簡述

　　國際電工委員會 IEC 以及隸屬于 IEC 的國際無線電干擾特別委員會 CISPR 制定了一整套電磁兼容EMC 的國際標準。中國、北美、歐盟根據 IEC 標準又制定了中國、北美和歐盟的區域性相關標準。

　　電磁兼容 EMC 標準，分為 4 類。

　　1） 第一類，基礎標準。包括：術語、定義、現象、環境、測試方法、儀表、基本試驗裝置。如：GB/T4365-1996 和 IEC 50（161）《電磁兼容術語》；

　　2） 第二類，給定環境條件的產品通用標準。如：IEC1000-6-1《通用 EMS 標準——住宅、商業和輕工業環境》；

　　IEC1000-6-2《通用 EMS 標準——重工業環境》；

　　3） 第三類，產品類別標準。

　　由于電子、電氣產品類別繁多。不同類別產品的工作環境，功能、功率、應用場合，抗電磁干擾能力（電磁敏感度），對外界的電磁輻射等特性差異很大。必須按產品類別制定出相對應的標準。如，我國將電子、電器產品分為電子產品及元器件（001）、家用電器配件（002）、電線電纜（011）等共 21 個大類，制定了一整套不同要求的電磁兼容標準。

　　通信設備的電磁兼容 EMC 標準，包含在電子產品及元器件（001）大類的 001018 項“金融、辦公電子設備，信息通訊設備及有關零件和附件”中。依據標準有：

　　IEC 60950《信息技術設備的安全通用要求》

　　GB4943-2001《信息技術設備的安全》

　　GB9254-1998；CISPR22；EN55022《信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法》等等。

　　4） 第四類，專用產品標準。這是針對特殊行業制定的專門的產品標準。如：

　　QJ：航天產品標準。

　　3.2. 電磁兼容 EMC 性能標準等級［2］

　　在電磁兼容標準的測試中，針對不同類別、不同使用環境的系統（設備），容許滿足 A、B、C 三個不同的標準等級。

　　1） A 級性能標準：

　　接受測試的設備，在測試期間不出現功能或性能的臨時降級，不會使系統進入危險或誤會狀態，在撤出測試波形或信號時，不會影響設備中任何軟件代碼或數據的儲存。

　　2） B 級性能標準：

　　接受測試的設備，在測試期間可能有功能或性能的臨時降級，但不容許設備功能全失。設備降級或功能損失時，均不能使系統進入危險或誤會狀態，在撤出測試波形或信號時，可在不用操作者介入或系統復位的情況下自行恢復，不得影響設備中任何軟件代碼或數據的儲存。

　　3） C 級性能標準：

　　接受測試的設備，在測試期間可能有功能或性能的臨時損失，但不能使系統進入危險或誤會狀態。接受測試的設備，在撤出測試波形或信號時，可在由操作者介入或系統復位的情況下自行恢復，不得影響設備中任何軟件代碼或數據的儲存。

　　3.3. 中國、北美、歐盟關于“信息技術設備”的產品強制性認證

　　中國、北美和歐盟對于“信息技術設備”產品電磁兼容特性的管理和控制，體現在對產品的強制性認證和市場的準入控制兩個環節上。

　　我國于 2003 年 8 月 1 日開始，對進入中國市場的電子、電器產品實施國家強制性產品認證。即CCC（“3C”）認證。“CCC”認證后續目錄還在不斷地增加品種和類別，最終達到所有進入中國市場的電子、電器產品，都需要通過強制認證的目的。與此同時，國家還對強制性產品認證（CCC 認證）進行執法監督。通信系統歸屬于“信息技術設備”的范疇。表 1列出了中國 CCC 認證、北美 FCC 認證、歐盟 CE 認證所必須滿足的電磁兼容標準。

　　4. 電力通信系統應采取的電磁兼容措施

　　電磁兼容是一門以電磁場理論為基礎，包括信息、電工、電子、通信、材料、結構等學科在內的綜合性邊緣科學。從事電磁兼容工作的工程師，需要掌握豐富的理論和實踐知識。然而，目前電力通信系統中，具有電磁兼容理論知識與實踐經驗的工程師相對較少，沒有明確 EMC 的具體責任人，沒有對通信系統的電磁兼容特性進行有效的 EMC 流程設計和監控管理規劃，由此在電磁兼容方面遇到不少挑戰。

　　既然通信系統的電磁兼容特性是一項關乎系統可靠運行的重要指標，就必須給予足夠的重視。應在規劃設計、設備選型、設備擺放、必要的電磁屏蔽、機房裝修、電磁兼容環境改善、電源及接地安全、纜線布放、防雷擊及防靜電措施等各個環節上，都體現出對電磁兼容特性的關注。籠統說來，一是管理。二是技術措施。

　　4.1. 電磁兼容管理

　　電磁兼容管理，包括系統規劃設計，電磁兼容環境控制，設備選型招標，施工過程電磁兼容規范和實施計劃，系統（設備）電磁兼容特性測試、驗收以及對系統電磁兼容計劃的監督等內容。

　　4.2. 電磁兼容措施

　　電磁兼容措施包含了十分廣泛的內容。本文拋開產品設計、研制及生產的前期過程，單從應用的角度來概括敘述電力通信系統的電磁兼容措施。

　　1） 良好的電磁兼容環境是從規劃設計開始的

　　電力系統的發電廠、變電站、換流站都存在強大的空間電磁場干擾，通信機房必須進行針對性電磁屏蔽規劃設計；

　　通信系統的饋電走線，外線電纜敷設，工作地、保護地要與整個電力發電（輸電）系統統一規劃設計；

　　通信系統的工作地、保護地線與強電中性地線之間要有良好的隔離；

　　通信系統的饋電走線，外線電纜敷設，都要避開輸電線路；

　　通信機房盡可能遠離變壓器、發電機組和開關場等等。

　　2） 設備選型

　　電力通信設備選型招標，應拒絕那些沒有進行或沒有通過中國國家強制性產品認（CCC 認證）的廠商和品牌。建議選用的設備既具有 CCC 認證，又具有 EC認證、FCC 認證和 UL 認證。確保在電力通信系統中使用的設備具備良好的電磁兼容性能。

　　3） 電磁兼容管理實施計劃和方案

　　在電力通信設備（系統）工程實施之前，要擬定一套電磁兼容管理實施計劃方案。包括：機房電磁兼容措施；電源配線、保安器容量選擇、供電分配、負載平衡；防雷及過流、過壓、漏電保護；靜電防護；外部纜線布放路徑，地線埋設方式；一點接地措施；接地電阻檢測；出入電纜的高頻干擾信號過濾等。確保電磁兼容性能的監測和控制貫串安裝工程的全過程。

　　4） 采用恰當的電磁屏蔽措施［3］

　　電磁屏蔽通常是通過設備的內部、外部結構來實現的。在電磁干擾能量和敏感接收電路之間用金屬材料隔開。這樣就可以在一定程度上起到吸收電磁干擾能量和隔離敏感線路的作用。電磁屏蔽的隔離效果與所用材料，屏蔽體結構，安裝位置等諸多因數有關。

　　電磁屏蔽包括設備內部電磁屏蔽和設備外部電磁屏蔽雙重含義。

　　5） 系統驗收

　　系統驗收（包括初驗和終驗）除了對通信系統功能、指標的測試、試驗外，還應增加系統重要電磁兼容特性的檢測。如：電磁屏蔽與抗電磁干擾能力；過流、過壓和雷擊防護能力等等。

　　6） 系統運行中定期的電磁兼容性能檢測維護

　　系統運行中定期的電磁兼容性能檢測維護應包括：設備電磁兼容環境監護；屏蔽措施定期檢查；地線接地電阻的定期檢測和地線定期維護；供電系統維護；過流、過壓及防雷設備的定期檢查維護；外部纜線的定期測試和維護等等。