信号抗干扰技术期末复习题参考答案.doc - 一、

1、 信号抗干扰技术期末复习题答案一、 填空题1、 电磁干扰可分为传导干扰和辐射干扰两大类。（P4）2、 形成所有电磁干扰的三个基本要素是电磁干扰源、干扰传播途径和敏感设备。（P4）3、 ESD对设备产生的干扰方式有两种传播途径，即传导耦合和电磁场耦合。（P7）4、 静电对电子设备产生电压型损伤分为四类，栅氧穿通、气体电弧放电、多晶电阻与铝金属氧化线间的介质击穿、铝金属化与掺杂扩散区短路。（P7）5、 发电厂、变电所中的电磁干扰主要有两种类型，一是磁场干扰，二是电容耦合干扰。（P8）6、 雷电放电分为两种类型，一种是云闪，另一种为地闪。（P13）7、 雷击输电线路包括雷击避雷线(或杆塔塔顶)和雷直

2、击于输电线路两种情况。（P15）8、 电感性耦合也称为磁耦合，它是由磁场的作用所引起的。（P31）9、 谐波测量最早采用模拟滤波器实现。（P49）10、 谐波一般通过电容耦合、电磁感应及电气传导三种途径影响通信。（P56）11、 避雷针的装设可分为独立避雷针和构架避雷针。（P63）12、 建筑物直击雷防护系统由接闪器、引下线及接地体三部分组成。（P65）13、 避雷网防雷分为明网和暗网。（P66）14、 感应雷也称为二次雷击，分为静电感应雷和电磁感应雷。（P68）15、 变电所的雷电侵入波过电压靠两道防线：一是在变电所内设避雷针。而是设置进线保护段。（P76）16、 在电磁式中间继电器线圈的两

3、端并联二极管，或者在断路器分合闸线圈上并联适当数值的电阻，可明显的抑制暂态干扰。（P127）17、 屏蔽根据抑制功能不同，可将屏蔽分为电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三类。（P144）18、 磁屏蔽包括低频磁屏蔽和高频磁屏蔽。19、 电子设备的工作接地方式有三种，即浮地方式、直接接地方式和电容接地方式。（P173）20、 搭接的方法可分为永久性搭接和半永久性搭接两种。（P182）21、 从搭接的形式上可分为直接搭接和间接搭接。（P182）22、 直接搭接常见的形式有对接和搭接两种。（P182）二、 名词解释1、 雷电干扰：雷电干扰是指雷击线路、构架、变电设备或控制楼对控制设备、保护设备造成的干扰。（P

4、3）2、 电磁骚扰；任何可能引起装置设备或系统性能降低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。（P18）3、 电磁干扰EMI ：当在由另一个电子设备产生的射频频谱内的电磁场附近对电子设备进行操作时产生的干扰。（P18）4、 共模干扰：是指出现在每个导体与参考点（通常为地或机架）之间的电压和电流，他在线路上产生相同位电流。（P18）5、 差模干扰：出现在一组规定的导体系统中任意两点之间的电压，它在线路上产生反相位 的电流。（P18）6、 窜音干扰：当在多导体线对的电缆中的一对传送交流或直流脉动信号时，由于容性和感性耦合，导线对之间的信号相叠加。（P18）7、 寄生电容：由于电容实际是由两个

5、导体构成的，因此两根导线就构成了一个电容，称这个电容是导线间的寄生电容。（P25）8、 电感耦合：当一根导线上的电流发生变化，而引起周围的磁场发生变化时，若另一根导线在这个变化的磁场中，则这根导线上会感应出电动势，从而一根导线上的信号就耦合进了另一根导线，这种耦合称为感性耦合。（P31）9、 天线耦合：就是经过天线将电磁波接收，当电磁波传至天线表面时，由于电磁波的电场和磁场的高频振荡，在导体中引起电磁场效应，产生感化电流，经馈线进入接收电路。（P46）10、 阻性耦合：高频电流经过接在母线上的电流、电压互感器等的接地引下线流入地中时，在引下线的电感和接地电阻上产生的高频压降通过电缆外皮的接线点

6、作用于电缆的外皮上，使电缆外皮中流过高频电流，在芯线上感应骚扰电压。11、 屏蔽就是用导电或导磁材料制成盒、壳、板和栅等形式将电磁场限制在一定空间范围内，使电磁场从屏蔽体的一面传到另一面时受到很大的衰减，从而抑制电磁场干扰的扩散。（P144）12、 工作接地：也叫系统接地，在电力系统中，为运行需要所设的接地(如中性点直接接地或经其他装置接地等)。（P168）13、 保护接地：也叫安全接地，电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止危及人身和设备的安全而设的接地。（P168）14、 防雷保护接地：为雷电保护装置，如避雷针、避雷线和避雷器等向大地泄放雷电流而设的

7、接地。（P168）15、 防静电接地：为防止静电对易燃、易爆物品(如易燃油、天然气)储藏和管道的危险作用而设的接地。（P168）16、 搭接是指两个金属物体之间通过机械或化学方法实现结构连接，以建立稳定的低电阻抗电气通路的工艺过程。（P181）三、 判断题1、 静电对电子设备的损伤可能造成PN结短路。（ ）（P8）2、 发电厂、变电所的一次设备与二次设备可以产生电感干扰。（）（P8）3、 高压变电所的高频辐射的主要干扰源是局部放电。（ ）（P9）4、 气象条件对电晕干扰的强度不会产生影响。（）（P9）5、 雷电放电中的云间放电危害远大于地闪。（）（P13）6、 发电厂、变电所的雷害可能来自两个

8、方面：一是雷闪直接击中厂、所的设备；二是雷击线路，产生的雷电过电压波沿线路侵入发电厂、变电所。（ ）（P14）7、 纯铜导线不具备趋肤效应。（）（P20）8、 内电感的大小与导线的尺寸及地平面的距离无关。（ ）（P23）9、 两个导线之间能够通过寄生电容进行能量耦合。（ ）（P25）10、 电弧炉的谐波主要是由于电弧的严重非线性引起的。（ ）（P46）11、 家用电器不会引起电力系统谐波。（）（P46）12、 谐波造成的测量误差与仪表的频率特性无关。（）（P56）13、 高次谐波含量较高的电流将使断路器的开断能力降低。（ ）（P56）14、 雷电流属于高频电流，具有集肤效应。（ ）（P62）1

9、5、 信号线屏蔽层两端接地可以对电场、磁场都可以屏蔽。（ ）（P75）16、 电缆沟对于辐射性干扰具有较好的屏蔽作用。（ ）（P80）17、 暂态过电压的幅值和重复率与电感线圈内被拉断的初始电流大小没有关系。（）（P126）18、 高频磁屏蔽是利用良导电材料做成的屏蔽体产生涡流来抵消高频干扰磁场的。（）（P149）四、 选择题1. 电网中谐波对电机的影响主要是引起( C )。 A.电机升温 B.线圈老化 C.附加损耗 D.绝缘老化2、雷电的先导放电通道具有（C ） A.瞬时性 B.临界性 C.导电性 D.游离性3、（ D）是输电线路的直击雷防护措施（P62） A.采用护套电缆 B.降低电杆高度

10、 C.升高杆塔接地电阻 D.采用侧向避雷针保护4、直击雷的防雷接地电阻一般小于（ D）。（P64） A.5 B.10 C.15 D.205、可以作为接闪器使用的是（A）。（P66） A.墙里的钢筋网 B.有线电视线路 C.暖气管道 D.水泥墙体6、信号线屏蔽层一端接地不能对（C ）进行屏蔽（P76） A.电场 B.磁场 C.低频磁场 D.高频磁场7、当静电电位比较高的带电体靠近其他导体时，便会引起静电（B ）（P87） A.电晕放电 B.火花放电 C.刷状放电 D.粉堆放电8、消除静电危害最简单的办法是（B ）（P94） A.屏蔽 B.接地 C.间接放电 D.泄漏法9、独立避雷针不应设在人经常

11、通行的地方，避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜小于（ B）m A.1 B.3 C.5 D.1010、为减少传输至信号的干扰，理想的基地措施是在（ A）将所有电缆屏蔽接地。， A.信号源处 B.单根地线 C.接收端 D.靠近接收端五、 简答题1、 ESD对设备产生的传导干扰的方式有哪几种？（P7）答：（1）ESD直接施加在设备上，通过直接接触放电或空气放电的方式，设备本身成为静电放电的通道。这种情况下又分为两种方式，一是单板或敏感电路是ESD电流泄放通道的一部分，另外如果单板与系统地只有单点接地，其他地方与系统地有足够距离，则ESD会通过共地产生干扰。（2）如果不同的设备通过信号线连接

12、或共地，则对其中一个设备施加ESD时，可以通过信号线或共地对其他设备产生传导干扰影响。2、 雷电效应的影响有哪些？（P15）答：（1）阻抗影响：由于雷电流具有波头陡、幅值高的特性，即使是很短的导体，其电感和电阻也会造成极高的电压。（2）感应电压效应：除直接雷击引起的阻抗影响外，感应电压是由间接雷击引起的。（3）容性耦合电压（4）大地电阻影响（5）雷击输电线路：雷击输电线路包括雷击避雷线(或杆塔塔顶)和雷直击于输电线路两种情况。3、 共模干扰产生的原因有哪些？（P18）答：（1）静电感应：所有信号线与周围环境之间的电容相同，出现在两根信号线上的干扰电压相同。（2）电磁感应：每个信号线相链的磁场相

13、同，出现在每个信号线上的干扰电压也相同。4、 差模干扰产生的原因有哪些？（P18）（1）静电感应：每个信号线与周围环境的电容不同；（2）电磁感应：磁场与每个信号线的链接不同；（3）共模干扰转换为差模干扰。5、 磁场与电场间的干扰有哪些区别？（P39）答：（1）减少受干扰电路的负载阻抗未必能使磁场干扰的情况改善；而对于电场烦扰的情况，减少受干扰电路的负载阻抗可以改善干扰的情况。（2）磁场干扰中，电感耦合电压串联在被干扰导体中，而电场干扰中，电感耦合电流并联在导体与地之间。6、 电力系统谐波的来源有哪些？（P45）答：变压器：单相变压器、三相变压器；电力电子整流装置：晶闸管整流装置、变频装置；电弧

14、炉；气体放电类电光源；家用电器。7、 供电系统中的谐波的危害有哪些？（P56）答：（1）对发、输、供、用电设备产生影响； （2）影响继电保护和自动装置的正常工作；（3）使测量仪表读数发生误差；（4）对计算机和通信产生干扰。8、 谐波抑制的措施有哪些？（P58）答：（1）执行国家标准，加强谐波的管理；（2）采用特殊接线方式、改善电网结构、减弱谐波强度；（3）增加换流装置的相数；（4）防止并联电容器组对谐波的放大；（5）增装动态无功补偿装置。9、 采用架空避雷线保护有哪些形式？（P65）答：采用架空避雷线保护，基本上有两种布置形式。一种形式是避雷线一端经配电装置构架接地，另一端经绝缘子串与厂房建筑

15、物绝缘；当有两根及以上一端绝缘的避雷线并行架设时，为降低雷击时的过电压，有时还将所有避雷线的绝缘端连接起来，形成一个封闭的架空接地网。另一种形式是避雷线两端都接地，例如将变电所进线的架空避雷线延伸至变电所内，通过构架接地并形成一个架空地网。10、 发电厂、变电所地电位升高的影响有哪些？（P97）答：（1）高压线接地故障使通信中断；（2）高电位引出使通信中断；（3）低电位引入使通信中断。11、 反击过电压产生的原因有哪些方面？答：（1）基地装置因散流而电位升高；（2）雷电流或短路电流在导线上产生压降、自感压降和互感压降；（3）高电位通过某些电容传递到其他地方时造成过电压。12、针对冲击电流发电厂

16、、变电所的接地网应采取哪些措施？ 答：(1)改善接地网的均压。 (2)在防雷设备，如构架避雷针、避雷线和避雷器的接地处，加强集中接地。 (3)对电缆沟要另敷设均压地带，并每隔5m与电缆沟内的接地扁钢相连一次，对二次电缆，特别是屏蔽电缆的一点接地要正确。13、屏蔽根据抑制功能不同，可分为哪三类？ (1)电屏蔽，即静电或电场的屏蔽，用于防止或抑制寄生电容耦合、隔离静电或电场干扰。 (2)磁屏蔽，即磁场屏蔽，用于防止磁感应、抑制寄生电感耦合、隔离磁场干扰。 (3)电磁场屏蔽，用于防止或抑制高频电磁场的干扰。14、电气设备接地目的是什么？（P168）电气设备接地目的有三个：其一是为各电路的工作提供基准

17、电位；其二是为了安全，根据用电法规，电气设备的金属外壳必须接地，称为安全接地。其目的是可以防止电气设备的金属外壳上出现过高的对地电压以及漏电流而危害人身、设备的安全。其三是为了抑制干扰。电子设备的某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。15、搭接的目的是什么？ 答：(1)为了防止雷电放电的危害，保护设备和人身安全。 (2)为了建立故障电流的回流通路，建立信号电流的均匀而稳定的通路。 (3)为了降低机箱和系统壳体上的射频感应电动势，防止静电电荷的积聚。 (4)为了防止电源突然与地短路发生电击危险，保护人身安全。六、 论述题1、 试述二次设备过电压发生的过程。（P14） (1)雷电波通常是通过变

18、电所临近的线路侵入母线，再经过所用变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合，侵入低压出线。途中经过了线路避雷器、母线避雷器和所用变避雷器3级削峰，再经过所用变低压出线的平波作用，电压幅值大为下降。但由于雷电波的电压能量极高，且避雷器等设备技术上的局限性，虽然绝大部分的雷电能量都能在到达设备之前得以消除，但雷电波仍可能以幅值相对很高、作用时间很短的低能量尖峰脉冲的形式，通过所用变压器的低压出线，加到变电所内所有的220V交流回路中。 (2)当雷落到通信设施附近的场所时，就会产生一个强电磁场，就会在通信线路上感应一个非常高的感应电压，通过调度远动系统的RTU设备和信号采集的二次电缆侵入，以很高的电压直

19、接加到远动系统的信号和传送端上，造成通信装置误动作、以及接收和发送端模块烧坏。七、 试述谐波测量的作用及基本要求。（P47）答：谐波测量主要用来：鉴定实际电力系统及谐波源用户的谐波水平是否符合标准的规定，包括对所有谐波源用户的设备投运时的测量；电气设备调试、投运时的谐波测量，以确保设备投运后电力系统和设备的安全及经济运行；谐波故障或异常原因的测量；谐波专题测试，如谐波阻抗、谐波潮流、谐波谐振和放大等。实测电网谐波的干扰状况，已成为保证电网安全经济运行、高质量供电必不可少的措施之一。谐波测量的基本要求：遵照1993年国家标准；精度要求；速度要求；鲁棒性要求；实践代价小。八、 试述安装避雷针时的注

20、意事项答：在安装避雷针时应注意： (1)安装避雷针的构架还应埋设辅助接地装置，此接地装置与主变压器接地点之间电气距离应大于15m，这可保证当雷击辅助接地体的过电压波在沿地网向主变压器接地点传播过程中有足够的衰减，而不致对变压器发生反击。为了确保主变压器的安全，不允许在变压器门型构架上装设避雷针。 (2)独立避雷针应距道路3m以上，否则应铺碎石或沥青路面(厚58cm)，以保证人身不受跨步电压的危害。 (3)严禁将架空照明线、电话线、广播线、天线等装在避雷针上或其下的构架上。 (4)如在独立避雷针上或在装有该针的架构上装有照明灯，这些灯的电源必须用铅皮电缆，或将全部导线装在金属管内，并应将电缆或金属管直接埋入地中长度10m以上，才允许与35kV及以下配电装置的接地网相连，或者与屋内低压配电装