2.1干扰来源和窜入微机弱电系统的途径

对静态继电器的干扰来源作了大量的调查后我们发现，干扰源主要是通过保护装置的端子从外界引入的浪涌。一般认为，干扰形式有两种，即差模干扰和共模干扰是引起信号回路对地电位变化的干扰。差模干扰的原因可以归结为长线传输的互感、分布电容的相互干扰以及由于信号回路对干扰源相对位置不对称引起的工频干扰等。差模干扰的传输途径与有用信号相同，因此对微机保护的威胁一般不大，因为微机保护各模拟量输入回路都首先要经过一个防止频率混叠的模拟低通滤波器，它能很好地吸收差模浪涌。就抗干扰而言，这种低通滤波器最好用无源的，因为包括运算放大器的有源滤波器容易在浪涌过电压下损坏。为了减小作用在装置对外引线端子和机壳之间的共模干扰，在硬件设计时应使微机保护各外接端子同微机弱电系统之间都没有电的联系。可以采用的方法有①交流输入端子——电压形成回路中用小变压器隔离一次和二次，线圈间加屏蔽层;②开关量输入端子——用光电隔离;③开关量输出端子——用光电隔离和继电器线圈与接点之间隔离;④直流电源端子——用逆变电源中的高频变压器隔离，线圈间加屏蔽层

采用上述四种方法后，共模干扰应该不会侵入微机的弱电系统了，但实际上由于共模浪涌频率高，前沿陡的特点，使它仍可以顺利通过电路的各种分布电容而窜入弱电系统而浪涌的幅度可能很大，微弱的耦合也可能足以造成微机工作出错。因此除了以上四种隔离措施之外，在保护装置的结构布局方面必须十分谨慎。例如应当将弱电系统的插件远离同外接端子有直接联系的各种插件。(电压形成回路，开关量输入和输出回路等)，并且装置后底板的配线也应当使强电和弱电严格分开。这样安排后，外接端子所引入的共模干扰浪涌基本上不会通过分布电容影响微机弱电系统的工作。除此之外还有一条不可避免的耦合的途径即微机保护的弱电电源线。因为弱电电源线和干扰源之间总有一定的耦合，而它又直接连到微机的各个部分，所以它是一个传递干扰的主要途径。由于弱电电源线(一般是5V)及其零线之间都接有一定容量的电容器，同时每个插件入口和每个芯片的电源线“+”、“-”之间通常也都接有电容器，所以电源线“+”、“-”之间对高频浪涌干扰可以认为是短路的，通过电源线传递的不是作用在两个电源线“+”、“-”之间的干扰，而是作用在电源线和机壳之间的共模干扰。对此干扰也应加以注意。