现代建筑应具有电磁兼容性

摘要：简述现代建筑应具有的功能，电子电气设备产生误动作的主要原因是电磁干扰，防止、抑制或消除电磁干扰的最有效方法是电磁兼容。

关键词：现代建筑电磁干扰电磁兼容

1．现代建筑一般应安装的设备和应具有的功能

随着科学技术的日益迅猛发展，人们生活水平和要求的不断提高，一座现代化建筑为了适应人们的各种不同需求，一般功能都很完善齐全，因此所安装的电子、电气设备品种繁多，功能作用各异：

（1）安装有各种各样的灯饰以满足日常生活照明及紧急疏散和事故照明的需要；

（2）安装有电梯以满足垂直交通运输的需要。

（3）安装有电话通讯系统以满足通讯联络需要。

（4）安装有计算机网络系统以满足现代办公、生活的需要。

（5）安装有防客对讲、防盗报警、电视监控系统，以满足安全防护的需要。

（6）安装有变配电、自备发电（柴油发电机组）系统以满足各种电气设备对电力的需要。

（7）安装有给排水设施（给排水泵及其自动控制系统）以满足生活用水的需要。

（8）安装有空调系统以满足人们对空气调节的需要。

（9）安装有感温感烟消防自动报警系统，在火灾初期及时报警以便及时疏散，以满足保障人身安全及国家财产安全的需要。

（10）安装有消防栓及消防自动喷淋灭火及其防排烟联动系统，在火灾时实行喷淋灭火、防烟、排烟以及其它联动，以满足防火灭火的需要，力将损失减轻到最低程度。

（11）安装有防雷接地装置以防止雷电的侵害。

（12）安装有智能综合布线系统，以满足各种设备智能控制和正常运行的需要。

等等。

2．现代建筑中各种电气设备存在各种误动作，影响了正常的工作和生活

以上安装的电气设备品种繁多，功能齐全，但在运行过程中，往往会出现各种各样的问题，有些不能正常工作，有些出现误动作，如：

（1）电话听不清，杂音较大，影响了工作与交往；

（2）电视图象不清、抖动、重影、失真变形，甚至不能正常收看，影响了工作、学习、娱乐及享受。

（3）火灾自动报警系统工作不稳定，没有火灾时产生误报，搞得人心惶惶，影响了正常的工作与生活；有时该报警却不报；同样，火灾联动系统也经常产生误动作；造成了较大的经济损失。

（4）各种自动控制系统工作不正常，干脆不开通，浪费了资源。

还有许多，不胜枚举。

3．现代建筑中各种设备存在多种误动作的主要原因―电磁干扰

以上这些现象的产生，特别是各种自动控制系统、火灾自动报警系统及其联动系统所产生的误动作，一般都认为是产品质量问题，但通过检测，却是正常的，重新安装后，同样还会产生误动作，工程技术人员百思不得其解，产品质量本身又没有问题，到底是什么原因使系统产生误动作呢？通过反复实地检测、检查，最终发现这些误动作不是由于产品质量引起的，造成这些失真和误动作的原因主要就是电磁干扰。干扰源不仅来自大楼内部、还来自大自然。干扰情况不但具有多样性、而且还具随机性。

电子电气设备往往受其所处环境中的电磁干扰影响，可能运行紊乱，计算差错，检测失误等等无法正常工作。轻则影响工作与生活，重则危及设备与人身安全，造成重大人员伤亡或重大经济损失。

电磁干扰源可分为“自然干扰源”和“人为干扰源”。

自然干扰源：来自大自源、太阳系、地球等天体的干扰。如：雷电、太阳黑子、宇宙辐射等等。

人为干扰源：又分为有用的与无用的。有用干扰源在它们工作的领域内它的信号是有用的，但对外界产生了干扰。如：无线电波，雷达波等。无用干扰源就是在它工作的领域内这种信号是无用的，但又对外界产生了干扰。如：瞬间动作的电器设备（包括开关、接触器、逻辑电路等）、起换向作用的装置（如电动机、变流装置、变频装置、振动器等）、气体放电装置（如：荧光灯、氖灯、高压钠灯等）以及其它装置，如：信号发生器、脉冲电路、计算机、多谐振动器、可控硅、整流装置、高频炉等。人为干扰源还有变配电设备，架空输电线，无线电发射台，工、科、医设备等等。

电磁干扰是通过空中电磁场辐射耦合（简称：辐射干扰）及金属管线电路传导耦合（简称：传导干扰），实际上还常存在这两种干扰影响共同作用的复合干扰。

辐射干扰：就是通过辐射场、感应场、静电场传输的。任一载流导体周围都产生感应电磁场，并向外辐射一定强度的电磁波，这相当于一段发射天线；而处于这电磁场中的任一段导体则相当于接收天线、会感应产生电动势，导体的这种天线效应是导致电子电气设备相互产生电磁辐射干扰的根本原因。

传导干扰：是经由导线、金属线槽、金属管网、金属构件、各类接地引下线等导电路径传播的，只要与电子电气设备有接触的金属构件都是传导干扰的途径。干扰信号可通过电源回路、负载回路、信号回路及任何引入（出）建筑物的金属管线传入（出）电子电气设备中去，使工作遭受干扰或干扰网络中的其它设备。

4．现代建筑中抑制或消除电磁干扰的最有效方法与措施--电磁兼容

综上所述，现代建筑的电磁干扰不容忽视，必须想方设法防止、抑制或者消除，也就是说，现代建筑必须具有电磁兼容性。

所谓电磁兼容就是建筑物内的电气设备与线路，在电和磁同时存在的情况下，既不干扰其它设备和线路，又不受其它设备和线路的干扰，互相兼容，彼此共存，各归各进行有效的工作。

4.1对电磁干扰进行抑制与防范，实现电磁兼容的基本原则是

（1）抑制电磁干扰源，直接消减造成干扰的原因。

（2）切断电磁干扰传播途径，或增加传播路径对电磁干扰的阻碍作用，降低干扰源与受干扰设备间的耦合作用。

4.2在实际的工程设计中应注意以下内容

（1）首先测定和调查待建或改建建筑物所在位置干扰源情况，如干扰源的特性、场强等。

（2）了解建筑物本身电子电气设备情况、调查可能存在的干扰传播方式与路径。

（3）确定抑制方式、防护间距、进行屏蔽与接地、滤波与隔离设计。

（4）设计及施工、调试过程中，电气专业必须与各专业密切配合。

（5）检测后再投入使用。

4.3 电磁干扰的抑制与防护的主要措施

（1）保持对辐射干扰源的电磁防护距离

从电磁场理论可知：电子电气设备在其周围产生的场强、载流导体在其周围形成的磁场、载流导体对附近电路产生的感应电压均与距离成反比。

因此，在电气设计时，现代建筑内电子电气设备与干扰源离开合适的距离就可以对辐射干扰起到比较好的防护作用：

①在建筑选址时要考虑电磁防护距离，远离广播发射台、电视发射台、雷达站、高压输配电线路等。

②建筑内电子电气设备线路必须远离大电流导体，或缩短与之平行的距离或采用垂直布线。

③建筑内强弱电系统必须分开且应距离较远：强弱电配电竖井分离；弱电设备尽量远离大电流设备；弱电布线与强电线尽量不平行敷设、垂直敷设，两者不允许共管、共槽敷设。

④电气线路不能与防雷引下线平行敷设。

（2）屏蔽与接地

屏蔽与接地是抑制辐射干扰的基本方法，屏蔽辅以适当的接地可以解决绝大部分的辐射干扰问题。当电子电气设备无法满足防护距离时，对其进行屏蔽，可有效的防范辐射干扰。

屏蔽分为静电屏蔽（可抑制分布电容耦合导致的电场干扰）、磁屏蔽（可抑制低频磁场干扰）和电磁屏蔽（可抑制高频电磁场干扰）。

金属平行敷设会产生高电压，必须采用接地或等电位连接。

有条件时，防雷接地极远离其他功能接地极，防雷引下线远离配电线路。

接地设计是现代建筑电磁兼容的重要一环。

（3）滤波与隔离

滤波与隔离是防止传导干扰的主要方法，对电气线路视干扰频率及保护装置性质可采用不同类型的滤波装置。在电子电气设备的电源或信号输入（出）端设置各类隔离装置，如隔离变压器、光电隔离装置等可以有效防止传导干扰。

（4）选用电磁干扰允许值符合要求的设备