怎样净化实验室的电网
这种情况在现实中很常见,特别是电网上有大量的电力电子设备(例如变频器、中频炉、UPS电源等)时,电网上会有大量的毛刺。这些毛刺称为射频 噪声,因为这些噪声的频率很高,当在电源线上时,会产生较强的电磁辐射。有时,我们也称这些毛刺为高频谐波,但是要区别于传统意义上的谐波,也就是 50Hz的整倍数频率的谐波,例如150Hz、250Hz、350Hz,等等,这种高频谐波的频率与电网的频率没有任何关系,而与电力电子设备的工作频率 有关。一般毛刺的重复频率就是电力电子设备中逆变器或者其他高速开关电路的工作频率。
解决这个问题可以有两个思路,一个是在产生干扰的电力电子设备的电源线上安装射频干扰滤波器,滤除电力电子设备产生干扰发射,另一个是在用电设备的电源线上安装一个电能净化器, 为用电设备提供纯净的电能。从电磁兼容的角度,第一种方案更好,因为这样不仅可以减小电网上的射频噪声,还能改善空间的电磁环境。因为,当电网上有这些噪 声时,会伴随着电磁辐射,如果实验室中敏感的设备,可能会受到干扰。但是,这种方案可能成本较高,因为电力电子设备的功率较大,滤波器的成本较高。第二种 方案,仅为敏感的设备提供纯净的电能,并不能改善整个电网的电能质量。
需要注意的是,一般的EMI滤波器并不能解决这种问题,因为一般的EMI滤波器都是按照EMC标准设计的,由于这些标准往往仅限制150kHz 以上的射频传导发射,因此滤波器仅在100kHz以上有较大效果,而逆变器等电力电子设备产生的干扰最强的频率范围是2kHz ~ 100kHz频率范围内。
本案中,通过与研发中心的工程师交流,决定在敏感的用电设备电源线上安装串联型的HTSP正弦波跟踪电能净化器。这种设备能够将电网上的射频干扰吸收掉,起到净化电网的作用。