論智能建筑中弱電系統電磁干擾的綜合治理

吳春艷 王春華

（中航工業洪都650所，江西 南昌 330024）

引言

智能建筑作為集現代科學技術之大成的產物，融合了通訊技術、電子技術、計算機網絡技術、自動控制技術、多媒體技術以及傳感技術等一系列的先進技術，弱電系統又是智能建筑中一項重要的系統工程，如何通過科學的設計與治理有效減少和避免電磁干擾對弱電系統的影響成為了智能建筑功能更好實現的關鍵。

1 電磁干擾形成機理

電磁干擾是指任何能中斷、阻礙、降低或限制電子設備有效性能的電磁能量。其形成的三要素是干擾源、耦合通道和接收器。根據干擾方式的不同，可分為傳導干擾和輻射干擾；根據干擾來源的不同可分為系統內干擾和系統間干擾；根據產生干擾的原因不同可分為自然干擾和人為干擾。對智能建筑中弱電系統形成電磁干擾的來源主要有三個：空間場干擾，通過電磁波輻射進入弱電系統；電源干擾，直接侵害弱電系統的正常工作；信號干擾通道，通過與弱電系統相連的各信號線進入系統。

2 智能建筑中弱電系統電磁干擾的綜合治理

智能建筑弱電系統的電磁干擾綜合治理應從樓宇設計階段著手，通過對智能系統的各個構成部分進行設計與治理，提高智能建筑弱電系統電磁兼容性，避免電磁干擾對設備及系統的影響。

根據形成電磁干擾的三要素，結合電磁干擾的三個來源，從屏蔽、搭接、接地及濾波等方面對智能建筑弱電系統的電磁干擾進行綜合治理。

2.1 屏蔽

屏蔽是提高電子系統和電子設備電磁兼容性能力的重要措施之一，可抑制通過空間傳播（即輻射發射）的各種電磁干擾，是保護系統電路不受周圍電磁環境損害的最直接的方法，很多情況下也是最經濟有效的方法。

屏蔽有兩個主要目的：一是防止輻射電磁能進入弱電系統區域,二是將輻射電磁能限制在弱電系統的特定區域。本文重點考慮弱電系統對外部電磁場的屏蔽。

治理方法：先確定在準備建立的屏蔽層一側的不希望信號的電平E0或H0（可通過近場探測儀或其他相關檢測設備進行測量）；估算屏蔽層另一側允許的信號電平E1或H1；綜合選

注：在弱電系統中時常碰到這種情況，屏蔽機箱存在必要的穿孔、孔洞和縫隙，引起導電不連續性，實踐證明，當孔、縫尺寸為半波長的整數倍時，電磁泄漏最大，故一般要求縫長或孔徑小于λ/10-λ/100?？墒褂脤щ娨r墊（機箱的接縫處）、截止波導式通風板（通風窗）及屏蔽窗（面板顯示）等以應對不同需求。

對于受到電磁干擾的電纜可采用屏蔽電纜來替代，常見的屏蔽電纜有單層編織網、雙層編織絲網、編織絲網和金屬箔組合封裝形式等。

2.2 搭接、接地

搭接是指在兩金屬物體之間建立一條供電流流動的低阻抗通路。這條通路必須在長期使用中保持很低的電阻。在智能建筑弱電系統中，無論是單臺還是整套設施，各金屬物之間都必須進行相互搭接。搭接可分為直接搭接和間接搭接兩種情況。

接地是在弱電系統的選定點和某個共用基準面之間建立導電通路?；鶞拭婵梢允侨蹼娤到y的某個外殼，也可以是機架或底板甚至可以是智能建筑的外殼。接地系統的電勢應盡可能小，以便接地電流小，其減小的程度決定了接地系統的效率。不良的接地系統會使干擾電壓或電流耦合到弱電系統中的電路或部件中，產生難以隔離和解決的干擾問題。接地可分為懸浮地、單點接地、多點接地和混合接地等方式。

治理方法：“大底板”結構能夠將地面基礎、樁基等放進結構相連接，使其成為接地導體，在現代智能建筑弱電系統設計中，應首先考慮“大底板”接地設計，并通過對線路接地的分析與計算有效減少智能建筑中的電磁干擾。

2.3 濾波

濾波器是在規定頻率范圍內通過要傳導的能量而在規定頻率范圍以外抑制或吸收要傳導的能量的器件。簡單的說就是分離信號、抑制干擾。用導線或電纜串聯起來的濾波器可用來通過需要的信號，反射或吸收濾波器通帶以外的信號。在智能建筑弱電系統中若出現干擾問題，可使用濾波器來防止干擾信號通過電路。濾波器還可接入穿過屏蔽罩的導線和電纜，使屏蔽罩的屏蔽效率保持良好。EMI濾波器，即抑制電磁干擾的濾波器。包括電源EMI濾波器、信號線EMI濾波器、損耗線EMI濾波器、控制線EMI濾波器等等。

強制性的傳導發射標準主要體現在電源線上，電源線濾波器以較小的衰減把直流，50Hz，400Hz等電源功率傳輸到設備上，卻大大衰減經電源傳入的EMI信號，保護設備不受損害。同時，它又抑制電源本身產生的EMI信號，防止它進入電網，污染，危害其它設備；信號線EMI濾波器是用在各種信號線（包括直流）上的低通濾波器，用于濾除導線上各種不需要的高頻干擾信號。

治理方法：在弱電系統設備電源的進出線端口處添加合適的電源EMI濾波器。

3 注重治理過程中的操作注意事項，提高治理效果

在進行智能建筑弱電系統電磁干擾綜合治理過程中，施工單位應注重對施工過程的監督與管理，針對影響電磁干擾治理效果的因素進行控制，以有效提高智能建筑抗干擾能力，促進智能建筑各項功能的實現。

結語

了解電磁干擾形成機理，對智能建筑中弱電系統的電磁干擾進行綜合治理，抑制電磁干擾源、切斷電磁干擾傳播途徑、提高設備抗干擾能力，使弱電系統能夠實現自兼容，且與智能建筑中的其他各設備和分系統間不產生干擾現象。

鑒于智能建筑功能化需求的快速增長和相關電子技術的飛速發展，弱電系統將更加復雜，對智能建筑中弱電系統的電磁干擾不能僅僅是治理，還應未雨綢繆，在智能建筑弱電系統設計之初即全盤綜合考慮，進行相關電磁兼容性設計，這方面的文章已有很多，在此不予贅述。

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