智能家居系統(tǒng)中的這些干擾途徑需知道
產(chǎn)生干擾必須具備三個(gè)條件:干擾源、干擾通道、易受干擾設(shè)備。干擾源分為內(nèi)部和外部。內(nèi)部主要是裝置原理和產(chǎn)品質(zhì)量等。外部主要由使用條件和環(huán)境因素決定,如工作電源直流回路受開關(guān)操作和天氣影響等而引起的浪涌電壓,強(qiáng)電場(chǎng)或強(qiáng)磁場(chǎng)以及電磁波輻射等。
干擾通道有傳導(dǎo)耦合、公共阻抗耦合和電磁耦合三種。外部主要通過分布電容的電磁耦合傳到內(nèi)部;內(nèi)部則三種均有。由于設(shè)備采用的敏感元件的選用和結(jié)構(gòu)布局等不盡合理,造成本身抗干擾能力差,對(duì)干擾加以抑制,降低其幅度,減少其影響力,這是從外部環(huán)境上加以改善。
感應(yīng)雷可由靜電感應(yīng)產(chǎn)生,也可由電磁感應(yīng)產(chǎn)生,形成感應(yīng)雷電壓的機(jī)率很高,對(duì)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備威脅巨大,家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷工作重點(diǎn)是防止感應(yīng)雷入侵。入侵家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雷電過電壓過電流主要有以下三個(gè)途徑:
1)由交流電220V電源供電線路入侵;智能家居系統(tǒng)的電源由電力線路輸入室內(nèi),電力線路可能遭受直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷擊中高壓電力線路,經(jīng)過變壓器耦合到220伏低壓,入侵家居智能系統(tǒng)供電設(shè)備;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應(yīng)雷過電壓。在220伏電源線上出現(xiàn)的雷電過電壓平均可達(dá)10000伏,對(duì)家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可造成毀滅性打擊。電源干擾復(fù)雜性中眾多原因之一就是包含著眾多的可變因素,電源干擾可以以“共模”或“差?!狈绞酱嬖凇?
“共?!备蓴_是指電源線與大地,或中性線與大地之間的電位差?!安钅!备蓴_存在于電源相線與中性線之間。對(duì)三相電源來講,還存在于相線與相線之間。電源干擾復(fù)雜性中的第二個(gè)原因是干擾情況可以從持續(xù)周期很短暫的尖峰干擾到全失電之間的變化。電源干擾的類型見表1:電源干擾進(jìn)入設(shè)備的途徑;一是電磁耦合;二是電容耦合;三是直接進(jìn)入三種。
2)由智能家居系統(tǒng)傳輸線路入侵;可分為三種情況:
①當(dāng)?shù)孛嫱怀鑫镌庵睋衾状驌魰r(shí),強(qiáng)雷電壓將鄰近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進(jìn)而擊穿外皮,使高壓入侵線路。
②雷云對(duì)地面放電時(shí),在線路上感應(yīng)出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器設(shè)備,通過設(shè)備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。
③若通過一條多芯電纜連接不同來源的導(dǎo)線或者多條電纜平行鋪設(shè)時(shí),當(dāng)某一導(dǎo)線被雷電擊中時(shí),會(huì)在相鄰的導(dǎo)線感應(yīng)出過電壓,擊壞低壓電子設(shè)備。
3)地電位反擊電壓通過接地體入侵;雷擊時(shí)強(qiáng)大的雷電流經(jīng)過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近放射性的電位分布,若有連接電子設(shè)備的其他接地體靠近時(shí),即產(chǎn)生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達(dá)數(shù)萬伏。建筑物防直擊雷的避雷引入了強(qiáng)大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場(chǎng)變化,會(huì)在相鄰的導(dǎo)線(包括電源線和信號(hào)線)上感應(yīng)出雷電過電壓,因此建筑物避雷系統(tǒng)不但不能保護(hù)計(jì)算機(jī),反而可能引入了雷電。家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等設(shè)備的集成電線芯片耐壓能力很弱,通常在 100伏以下,因此必須建立多層次的計(jì)算機(jī)防雷系統(tǒng),層層防護(hù),確保計(jì)算機(jī)特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。