关键词：电能信息采集终端；电磁兼容性；电磁干扰；电快速脉冲群；电子电路设计

0引言

近年来，南方电网公司和广东电网公司非常重视线损“四分”分析系统以及计量自动化系统的建设工作，电能信息数据的准确采集就成为了最为关键的一环，电能信息采集终端是现场数据采集和处理的终端设备装置，广东电网公司目前建设的主要有大客户负荷管理终端、配变监测计量终端、厂站电能遥测计量终端以及低压集中抄表终端等。

采集终端是集成电子、通信、计算机、自动化技术为一体的电力自动化装置，主要工作在变电站、配电变压器附近或配电柜环境中，且相当一部分安装在室外，环境非常恶劣，存在较强的电磁干扰和辐射的影响，主要干扰辐射有浪涌、振荡波、静电放电、电快速脉冲群、射频磁场辐射等。终端电磁兼容性(EMC)设计优劣直接决定设备工作可靠性和寿命，脉冲群信号是导致终端设备的故障的重要原因之一，电快速脉冲群防护是采集终端设备电磁兼容性设计中最大的难题，故其合理的设计就显得尤为重要。

1电能信息采集终端的电快速脉冲群干扰

1．1电磁兼容性(EMC)与电快速脉冲群(EFT／B)【1】电磁兼容性是指设备或系统在电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力，电子设备的电磁兼容性设计是开发工程师必须考虑的问题。电快速瞬变脉冲群指快速瞬变的一串数量有限的清晰脉冲或一个持续时间有限的振荡。

1．2电能信息采集终端的电快速脉冲群干扰来源电能采集终端脉冲群干扰产生原因比较复杂，经研究分析，主要原因为：终端设备挂装在变电站及配电网二次回路上，与相应一次回路和二次回路的其他设备处于同一电磁空间，回路系统中电感性负载(如继电器、接触器等)断开时，开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳，导致在断开处产生暂态骚扰信号，即电快速脉冲干扰信号，干扰信号可以通过变压器、互感器及空间耦合传递。

1．3电快速脉冲群信号传播途径

电快速脉冲群对终端的传播途径有终端设备电源线、接地线、信号线等，除传导干扰外还含有辐射干扰的成分，大大增加了快速脉冲群防护的难度。

2电能信息采集终端的抗电快速脉冲群干扰的要求

2．1电能信息采集终端的构成

电能信息采集终端设备主要完成数据采集存储、数据处理上传、事件告警等功能，根据广东电网相关技术规范的功能要求，我们在硬件设计中主要分成电源单元、主控单元、通信模块单元、遥控遥信单元、计量单元、人机接口模块、检测单元等。

2．2电快速脉冲群干扰对电能信息采集终端的影响前面已经提及电快速脉冲群信号通过电源线(强电)、状态信号线或RS485通信线、无线模块天线等对终端传导或辐射干扰，从理论和试验经验来讲脉冲群干扰信号可能导致终端出现的故障现象有：终端CPU工作异常、电能计量不准确、RS485数据采集异常、GPRS／CDMA无线通信异常、电源部分损坏、液晶显示异常等。即对终端的硬件和软件均可能造成影响。

2．3电能信息采集终端的抗电快速脉冲群干扰的要求

根据广东电网公司的相关标准，要求在电快速脉冲群试验(试验条件如表1)中电能信息采集终端不能损坏，数据采集、信息显示不能出现异常，已存储信息量不能发生变化，不发生错误遥控动作等。

3电能信息采集终端的抗电快速脉冲群千扰的设计

3．1电源回路感性滤波设计

电源回路中脉冲干扰分为共模干扰和差模干扰两种，针对不同的干扰源应采取不同的处理措施。解决电源回路抗干扰问题，在设计中采取共模滤波器(图1)和磁珠(图2)实现滤波，阻止干扰信号进入设备。