研究表明，電磁繼電器的電磁傳導發(fā)射對外干擾較大；而在敏感度方面，繼電器對電快速脈沖群和尖峰電壓的抗擾度較高；對短時(shí)中斷和電壓暫降的抗擾度較低-夕部幅值>0．05T的磁場(chǎng)會(huì )使繼電器發(fā)生誤動(dòng)。
關(guān)鍵詞：繼電器；電磁發(fā)射；電磁敏感度
針對某型號電磁繼電器進(jìn)行了電磁發(fā)射和電磁敏感度的測試，定量研究了電磁繼電器本身的電磁發(fā)射干擾和外部電磁干擾對其影響。
1電磁傳導發(fā)射試驗
本文研究的繼電器實(shí)體是國際通用1／2晶體罩平衡銜鐵式電磁繼電器的優(yōu)化設計產(chǎn)品，具有負載能力大、功耗低、環(huán)境指標高、可靠性好等特點(diǎn)。該繼電器具有一個(gè)線(xiàn)圈、兩組觸點(diǎn)，觸點(diǎn)負載為28V／5A，線(xiàn)圈額定電壓為28V。該繼電器工作過(guò)程中，電磁傳導發(fā)射主要有2個(gè)來(lái)源：①繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)負載回路時(shí)產(chǎn)生的電??；②繼電器線(xiàn)圈斷電時(shí)產(chǎn)生的尖峰電壓。因此，實(shí)驗內容包括：①觸點(diǎn)燃弧時(shí)電磁傳導發(fā)射試驗；②電磁繼電器線(xiàn)圈斷電時(shí)傳導發(fā)射試驗。
由于繼電器動(dòng)作過(guò)程中機械觸點(diǎn)偶爾會(huì )發(fā)生回跳現象，而回跳現象對電磁傳導發(fā)射的影響未知，因此，實(shí)驗內容①又包括繼電器有回跳和無(wú)回跳兩種情況。阻性負載實(shí)驗時(shí)，主電路電源為28V，負載為5．6Q，觸點(diǎn)切斷電流為5A；感性負載實(shí)驗時(shí)，主電路電源為28V，負載為5．6n，與10mH電感串聯(lián)。
1．1觸點(diǎn)燃弧時(shí)電磁傳導發(fā)射試驗
(1)切斷阻性負載試驗。阻性負載情況下，觸點(diǎn)燃弧在發(fā)生回跳和不發(fā)生回跳情況下，觸點(diǎn)兩端電壓波形如圖1所示。
(2)切斷感性負載。感性負載情況下觸點(diǎn)燃弧時(shí)，觸點(diǎn)兩端電壓波形如圖4所示。將傳導發(fā)射電壓、f／進(jìn)行頻譜分析，可得圖5所示共模電壓與差模電壓發(fā)射頻譜。
1．2線(xiàn)圈斷電瞬間電磁傳導發(fā)射測試
繼電器線(xiàn)圈斷電瞬間產(chǎn)生非常大的尖峰電壓。該尖峰電壓將沿驅動(dòng)回路向外發(fā)射。試驗測得線(xiàn)圈兩端電壓波形如圖6所示。將傳導發(fā)射電壓進(jìn)行頻譜分析，可得圖7所示共模電壓與差模電壓發(fā)射頻譜。
結果顯示，繼電器線(xiàn)圈斷電情況下，共模電壓與差模電壓發(fā)射頻譜在4～6MHz頻段超過(guò)了GJB151A-．97的限值；在4．5MHz頻點(diǎn)附近出現*大值。在低頻段，差模電壓發(fā)射頻譜比共模電壓發(fā)射頻譜大約5dB·V。
2電磁敏感度試驗
繼電器的電磁敏感度試驗包括電磁輻射敏感度和電磁傳導敏感度2個(gè)內容。電磁傳導敏感度試驗包括電快速瞬變脈沖群試驗、尖峰電壓試驗、
短時(shí)中斷試驗和電壓暫降試驗；電磁輻射敏感度試驗主要是恒定磁場(chǎng)輻射敏感度試驗。
2．1電磁傳導敏感度試驗
試驗布局參考GB／T17626的相應規定。試驗中將傳導干擾施加到繼電器線(xiàn)圈上，檢測其特征參數或工作狀態(tài)。
(1)電快速瞬變脈沖群試驗電快速瞬變脈沖群試驗布局和試驗等級參考GB／T17626．4—1998。將電快速瞬變脈沖群耦合到繼電器線(xiàn)圈電源上，檢測其工作狀態(tài)。不同試驗等級的測試結果如表1所示。
試驗結果表明，該繼電器可以承受3級的EFF干擾。在施加4kV的EFr干擾時(shí)，繼電器的線(xiàn)圈一端的引出桿和繼電器外殼間出現亮光，分析可知這是繼電器引出桿與外殼問(wèn)的絕緣被擊穿發(fā)生放電的原因。
(2)尖峰電壓試驗。尖峰電壓試驗參考GJB18l一1986規定。將不同水平和極性的尖峰電壓施加到繼電器線(xiàn)圈上，檢測其工作狀態(tài)。試驗結一
試驗結果表明，繼電器可以承受5ms以?xún)鹊亩虝r(shí)中斷。當線(xiàn)圈電壓出現大于5ms的短時(shí)中斷時(shí)，繼電器觸點(diǎn)出現誤斷故障，而且誤斷故障的持續時(shí)間與短時(shí)中斷時(shí)間相當。
(4)電壓暫降試驗。電壓暫降試驗參考GB／T17626．29—2006規定。在繼電器觸點(diǎn)閉合狀態(tài)下，分別施加0．001、0．010S的70％uT40％和20％UT的電壓暫降干擾至線(xiàn)圈電源上，指繼電器額定電壓，即28V電壓。試驗結果如表4所示。
試驗結果表明，繼電器可以承受70％UT和40％UT的電壓暫降。但是當電壓降落到20％U
2．2電磁輻射敏感度試驗（電磁繼電器的電磁兼容性測試）
電磁輻射敏感度試驗主要測試繼電器在空問(wèn)存在磁場(chǎng)干擾的情況下工作是否正常，吸合時(shí)間、釋放時(shí)間等特征參數是否正確。由于空問(wèn)磁場(chǎng)對繼電器的影響與繼電器的擺放角度有關(guān)，因此，試驗內容包括：①繼電器的工作氣隙與磁場(chǎng)方向垂直；②繼電器的線(xiàn)圈軸向與磁場(chǎng)方向平行。
(1)氣隙與磁場(chǎng)方向垂直。施加磁場(chǎng)干擾至繼電器的工作空問(wèn)，驅動(dòng)其斷開(kāi)額定負載，同時(shí)檢測它的吸合電壓和釋放電壓等參數。試驗中發(fā)
現，磁場(chǎng)對繼電器的影響呈現兩種截然不同的結果：一種是促進(jìn)作用，試驗結果如圖8所示；另一種是阻礙作用，試驗結果如圖9所示。
圖8和9分別對應兩種方向相反的磁場(chǎng)對繼電器的影響。圖8所示當磁場(chǎng)在0～500Gs逐漸增加時(shí)，繼電器的吸合電壓和釋放電壓均呈下降趨勢。這說(shuō)明磁場(chǎng)在繼電器工作氣隙處產(chǎn)生的磁通與線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通是同方向的，也即磁場(chǎng)降低了線(xiàn)圈的負載。圖9所示的情況則相反。試驗中發(fā)現，在更高磁場(chǎng)強度的影響下，繼電器出現了“該通不通”和“該斷不斷”故障。
圖10和11顯示相反的磁場(chǎng)方向(都與線(xiàn)圈軸向平行)也具有促進(jìn)和阻礙繼電器動(dòng)作的兩種效應。磁場(chǎng)對繼電器吸合和釋放電壓的影響趨勢，同磁場(chǎng)與線(xiàn)圈軸向垂直情況一致。
