Comprehensive Reviews on EMC of Crane
南京市特种设备安全监督检验研究院 胡静波 王会方
Nanjing Special Equipment Inspection Institute Jingbo Hu Huifang Wang
【摘要】随着起重机技术的发展，其电磁兼容性越来越受到重视，本文在介绍起重机电磁兼容性基本概念和重要性的基础上，对我国起重机电磁兼容性的研究现状进行分析，指出了起重机中常见的电磁干扰源及其产生原因，最后给出了抗电磁干扰措施在起重机上的应用，为起重机电磁兼容性设计和测试提供依据和参考。【关键词】起重机；电磁兼容性；电磁干扰
Abstract：With the development of technology on crane，the EMC of crane is paid more and more attention.Firstly，the basic concepts and importance of EMC of crane is introduced.Then，the research status on EMC of crane in our country is analysed，and the common electromagnetic interference sources and their causes in crane are pointed out.Finally，the measures of preventing electromagnetic interference of crane are proposed，which can provide the basis and the reference for the EMC design and test of crane.Keywords：Crane；EMC；Electromagnetic Interference
起重机电磁兼容性综述
1.起重机电磁兼容性简介
电磁兼容性（EMC）的含义并非指电与磁之间的兼容，在《电工术语电磁兼容》（GB/T 4365-2003）中对电磁兼容性的定义为“设备或系统在其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”。可见，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备或系统在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值，即电磁发射（EMI）；另一方面是指设备或系统对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感度（EMS）[1]。因此，起重机的电磁兼容性即指在运行过程中起重机上各种电子、电气设备的正常工作不会影响到其他电子电器设备的正常工作，并且在受到其他电子电器设备影响时，也能正常工作，同时整个起重机既具有抵抗外来的干扰的能力，又不会向环境及环境中的其他设备施放超过允许范围的干扰。
在起重机电磁兼容性的概念中，最重要定义包括干扰水平、干扰限值、抗扰度水平和抗扰度限值四个。在实际情况中，这四个参数都是一些变量。干扰水平是指用特定方法测得的由某一电磁干扰源发出的电磁干扰的强弱，在起重机中某些干扰源可能只在特定的频率下会发射出强干扰，而其他频率干扰很低。干扰限值是指允许电磁干扰源发出的最大干扰水平，对于起重机的不同使用环境，允许的最大干扰水平往往不同。抗扰度水平是指将电磁干扰施加于被干扰设备时，被干扰设备仍能正常工作时所承受的最大电磁干扰水平，在起重机中某些被干扰设备会对特定频率的电磁干扰十分敏感，而对于其他频率则表现出良好的抗干扰能力。抗扰度限值是指被干扰设备所应具有的最小抗扰度水平，对于不同类型起重机，其允许的最小抗扰度数值不同。
[2]
年由欧共体颁布，其中明确规定自1996年1月1日起，投放在欧洲市场的所有电子、电器产品必须通过EMC检测。在2004年欧盟又将89/336/EEC指令修订为2004/108/EC指令，以进一步提高欧洲市场的电器和电子产品准入要求[3]。
在我国，电磁兼容性理论和相关研究起步较晚，直到上世纪八十年代初才系统地组织研究并制订了国家级和行业级的电磁兼容性标准和规范。其中第一部较完整的行业标准为航空工业部1981年颁布的HB 5662-81《飞机设备电磁兼容性要求和测试方法》。目前已制定了100多个和电磁兼容性要求相关的国家标准和军用标准。但是在大型机械领域，电磁兼容性的研究一直相对滞后。近年来，随着包括起重机在内的大型机械产品因电磁兼容问题导致的事故和故障频发，国内在相关研究和标准针对性不足的问题越来越突出，电磁兼容技术已成为制约行业发展的技术瓶颈。针对这一现象，相关部门和研究机构已加快相关研究，包括国家重点基础研究发展计划（973）项目“工程机械电气系统电磁兼容关键技术研究”等在内的一些列课题已对大型机械产品的电磁兼容性问题展开了针对性的研究。
2.起重机电磁兼容性研究现状
我国起重机行业对电磁兼容性的研究尚处于起步阶段。
2.1 相关标准规定
作为机电类特种设备三大类之一的电梯，早在2009年已经颁布了GB/T 24808-2009《电磁兼容电梯、自动扶梯和自动人行道的产品系列标准抗扰度》，其中规定了将要永久地安装在建筑物中的电梯、自动扶梯和自动人行道的装置抗扰度性能标准和试验强度，包括与其电磁兼容环境相关的基本安全要求。而与起重机直接有关的电磁兼容性相关标准目前还没有。
在作为直接指导和规范特种设备制造、安装、检测和检验的相关安全技术规范（TSG）中并没有直接涉及到电磁兼容性的条款。在GB/T 3811-2008《起重机设计规范》中也未直接涉及电磁兼容性的设计要求。
在与起重机相关的标准中，涉及到电磁兼容性的内容较少。其中在GB 6067-2010《起重机械安全规程》和GB 5226.2-2002《机械安全机械电气设备第32部分：起重机械技术条
件》中做出了相同的规定：“电气设备不应产生高于其预定使用场合相适的电磁骚扰等级。此外，电气设备还应具有足够的抗电磁骚扰能力，使其在预期环境中能正常工作。”但是标准中并未对起重机的电磁兼容性的具体要求做详细规定。
在某些应用于起重机中的装置的产品标准中，如GB 12602-2009《起重机械超载保护装置》中，规定了该类型产品的抗干扰性，规定了使用交流电源的装置应具有抗干扰措施，并且用两个列表的方式给出了该类型装置应通过的浪涌抗扰度试验要求。但其中的要求来源于通用的电子产品要求，并没有针对起重机的特殊性进行规定。
工程机械领域的首个电磁兼容标准GB/T 28554-2012《工业机械电气设备内带供电单元的建设机械电磁兼容要求》中系统的规定了移动式起重机、混凝土泵车、环卫车等采用内带供电单元形式的工程机械电磁兼容性性能评价所必需的技术要求，以及满足标准的试验方法和准则。该标准的实施，标志着一直以来工程机械产品出口认证时电磁兼容测试全部依靠欧美标准的状况被打破。但该标准的要求和规定仅适用于移动式起重机，对于数量上占大多数的桥式、门式、塔式和门座等类型的起重机仅能作为参考依据。
由此可见，我国到目前为止仍然没有专门的针对起重机的电磁兼容国家标准。
2.2 起重机电磁兼容现象分析
虽然目前在国内，还没有相关机构对起重机电磁兼容性进行系统性的研究，但由于设备电磁兼容性的重要性已越来越凸显，已有相关学者和技术人员对起重机的电磁兼容性进行了一定研究。
在文献[4]中对变频起重机电磁兼容问题进行了定性的分析，指出了在起重机上可能存在的干扰源，介绍了在变频起重机中应通过减少系统的谐波电流，降低系统谐波的干扰强度，尽量少用低电平器件，应采用有效的接地和屏蔽措施等方法进行电磁兼容性问题的优化。
在文献[5]中以QE（25+25）t绝缘加料桥式起重机为分析对象，考虑其使用环境电解铝车间的特殊性，定性的分析了配电电网三相电压不平衡、变频器谐波、整流设备（下转封三）
过去，电磁兼容性只在军事领域得到较为充分的研究，在其他民用通用电子设备领域，对电磁兼容性的研究并不严谨。但随着电子技术的高速发展，现代数字电子设备的频率越来越高，其电磁兼容性问题也变得越来越重要。许多国家开始意识到通用电子设备电磁兼容性的问题，开始进行相关技术的研究和测试，并颁布了一系列的标准和法令，规定只有满足要求的设备才可以销售和使用。如89/336/EEC指令在1989
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Comprehensive Reviews on EMC of Crane
南京市特种设备安全监督检验研究院 胡静波 王会方
Nanjing Special Equipment Inspection Institute Jingbo Hu Huifang Wang
【摘要】随着起重机技术的发展，其电磁兼容性越来越受到重视，本文在介绍起重机电磁兼容性基本概念和重要性的基础上，对我国起重机电磁兼容性的研究现状进行分析，指出了起重机中常见的电磁干扰源及其产生原因，最后给出了抗电磁干扰措施在起重机上的应用，为起重机电磁兼容性设计和测试提供依据和参考。【关键词】起重机；电磁兼容性；电磁干扰
Abstract：With the development of technology on crane，the EMC of crane is paid more and more attention.Firstly，the basic concepts and importance of EMC of crane is introduced.Then，the research status on EMC of crane in our country is analysed，and the common electromagnetic interference sources and their causes in crane are pointed out.Finally，the measures of preventing electromagnetic interference of crane are proposed，which can provide the basis and the reference for the EMC design and test of crane.Keywords：Crane；EMC；Electromagnetic Interference
起重机电磁兼容性综述
1.起重机电磁兼容性简介
电磁兼容性（EMC）的含义并非指电与磁之间的兼容，在《电工术语电磁兼容》（GB/T 4365-2003）中对电磁兼容性的定义为“设备或系统在其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”。可见，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备或系统在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值，即电磁发射（EMI）；另一方面是指设备或系统对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感度（EMS）[1]。因此，起重机的电磁兼容性即指在运行过程中起重机上各种电子、电气设备的正常工作不会影响到其他电子电器设备的正常工作，并且在受到其他电子电器设备影响时，也能正常工作，同时整个起重机既具有抵抗外来的干扰的能力，又不会向环境及环境中的其他设备施放超过允许范围的干扰。
在起重机电磁兼容性的概念中，最重要定义包括干扰水平、干扰限值、抗扰度水平和抗扰度限值四个。在实际情况中，这四个参数都是一些变量。干扰水平是指用特定方法测得的由某一电磁干扰源发出的电磁干扰的强弱，在起重机中某些干扰源可能只在特定的频率下会发射出强干扰，而其他频率干扰很低。干扰限值是指允许电磁干扰源发出的最大干扰水平，对于起重机的不同使用环境，允许的最大干扰水平往往不同。抗扰度水平是指将电磁干扰施加于被干扰设备时，被干扰设备仍能正常工作时所承受的最大电磁干扰水平，在起重机中某些被干扰设备会对特定频率的电磁干扰十分敏感，而对于其他频率则表现出良好的抗干扰能力。抗扰度限值是指被干扰设备所应具有的最小抗扰度水平，对于不同类型起重机，其允许的最小抗扰度数值不同。
[2]
年由欧共体颁布，其中明确规定自1996年1月1日起，投放在欧洲市场的所有电子、电器产品必须通过EMC检测。在2004年欧盟又将89/336/EEC指令修订为2004/108/EC指令，以进一步提高欧洲市场的电器和电子产品准入要求[3]。
在我国，电磁兼容性理论和相关研究起步较晚，直到上世纪八十年代初才系统地组织研究并制订了国家级和行业级的电磁兼容性标准和规范。其中第一部较完整的行业标准为航空工业部1981年颁布的HB 5662-81《飞机设备电磁兼容性要求和测试方法》。目前已制定了100多个和电磁兼容性要求相关的国家标准和军用标准。但是在大型机械领域，电磁兼容性的研究一直相对滞后。近年来，随着包括起重机在内的大型机械产品因电磁兼容问题导致的事故和故障频发，国内在相关研究和标准针对性不足的问题越来越突出，电磁兼容技术已成为制约行业发展的技术瓶颈。针对这一现象，相关部门和研究机构已加快相关研究，包括国家重点基础研究发展计划（973）项目“工程机械电气系统电磁兼容关键技术研究”等在内的一些列课题已对大型机械产品的电磁兼容性问题展开了针对性的研究。
2.起重机电磁兼容性研究现状
我国起重机行业对电磁兼容性的研究尚处于起步阶段。
2.1 相关标准规定
作为机电类特种设备三大类之一的电梯，早在2009年已经颁布了GB/T 24808-2009《电磁兼容电梯、自动扶梯和自动人行道的产品系列标准抗扰度》，其中规定了将要永久地安装在建筑物中的电梯、自动扶梯和自动人行道的装置抗扰度性能标准和试验强度，包括与其电磁兼容环境相关的基本安全要求。而与起重机直接有关的电磁兼容性相关标准目前还没有。
在作为直接指导和规范特种设备制造、安装、检测和检验的相关安全技术规范（TSG）中并没有直接涉及到电磁兼容性的条款。在GB/T 3811-2008《起重机设计规范》中也未直接涉及电磁兼容性的设计要求。
在与起重机相关的标准中，涉及到电磁兼容性的内容较少。其中在GB 6067-2010《起重机械安全规程》和GB 5226.2-2002《机械安全机械电气设备第32部分：起重机械技术条
件》中做出了相同的规定：“电气设备不应产生高于其预定使用场合相适的电磁骚扰等级。此外，电气设备还应具有足够的抗电磁骚扰能力，使其在预期环境中能正常工作。”但是标准中并未对起重机的电磁兼容性的具体要求做详细规定。
在某些应用于起重机中的装置的产品标准中，如GB 12602-2009《起重机械超载保护装置》中，规定了该类型产品的抗干扰性，规定了使用交流电源的装置应具有抗干扰措施，并且用两个列表的方式给出了该类型装置应通过的浪涌抗扰度试验要求。但其中的要求来源于通用的电子产品要求，并没有针对起重机的特殊性进行规定。
工程机械领域的首个电磁兼容标准GB/T 28554-2012《工业机械电气设备内带供电单元的建设机械电磁兼容要求》中系统的规定了移动式起重机、混凝土泵车、环卫车等采用内带供电单元形式的工程机械电磁兼容性性能评价所必需的技术要求，以及满足标准的试验方法和准则。该标准的实施，标志着一直以来工程机械产品出口认证时电磁兼容测试全部依靠欧美标准的状况被打破。但该标准的要求和规定仅适用于移动式起重机，对于数量上占大多数的桥式、门式、塔式和门座等类型的起重机仅能作为参考依据。
由此可见，我国到目前为止仍然没有专门的针对起重机的电磁兼容国家标准。
2.2 起重机电磁兼容现象分析
虽然目前在国内，还没有相关机构对起重机电磁兼容性进行系统性的研究，但由于设备电磁兼容性的重要性已越来越凸显，已有相关学者和技术人员对起重机的电磁兼容性进行了一定研究。
在文献[4]中对变频起重机电磁兼容问题进行了定性的分析，指出了在起重机上可能存在的干扰源，介绍了在变频起重机中应通过减少系统的谐波电流，降低系统谐波的干扰强度，尽量少用低电平器件，应采用有效的接地和屏蔽措施等方法进行电磁兼容性问题的优化。
在文献[5]中以QE（25+25）t绝缘加料桥式起重机为分析对象，考虑其使用环境电解铝车间的特殊性，定性的分析了配电电网三相电压不平衡、变频器谐波、整流设备（下转封三）
过去，电磁兼容性只在军事领域得到较为充分的研究，在其他民用通用电子设备领域，对电磁兼容性的研究并不严谨。但随着电子技术的高速发展，现代数字电子设备的频率越来越高，其电磁兼容性问题也变得越来越重要。许多国家开始意识到通用电子设备电磁兼容性的问题，开始进行相关技术的研究和测试，并颁布了一系列的标准和法令，规定只有满足要求的设备才可以销售和使用。如89/336/EEC指令在1989
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