摘 要

电磁干扰对电力装置和系统的安全稳定运行有着重要的影响。中高压大电流电力系统由于高电压大电流的特点，其传导干扰测试存在许多技术上的难关。

本文主要研究了两种适用于高压大电流环境下的探头：罗氏线圈电流探头和基于分压原理的电压探头，同时对传统分压探头的设计进行了改进，最后介绍了几种新型电压探头，研究结果对高压大电流系统的传导干扰测试具有重要的参考意义。

研究结果表明：基于分压原理的电压探头在高压大电流系统下能保持良好的性能，而改进的电压探头可以提高探头在高频范围内的精确度。

本文的特色：提出改进的高压探头的设计，拓宽了探头的适用频率范围；研究了基于光学原理和电场耦合原理的新型电压探头，具有安全、抗扰性强等特点，为传导干扰测试的电压探头提供了新的选择。

关键词：传导干扰； 高压大电流； 高压探头； 新型电压探头

ABSTRACT

Electromagnetic interference has an important impact on the safe and stable operation of power installations and systems. Due to the characteristics of high voltage and high current, there are many technical difficulties in the electromagnetic conduction interference test in the high voltage power system.

The main work of this paper is reflected in the following three aspects: Introduce the method of traditional electromagnetic conduction interference test. At the same time introduced two probes in high voltage and high current environment: Roche coil current probe and the voltage probe based on the Principle of voltage divider.

The results show that the voltage probe based on the principle of partial pressure can maintain good performance under the high voltage and high current system, and the improved voltage probe can improve the accuracy of the probe in the high frequency range.

The characteristics of this paper：The design of the improved high-voltage probe is proposed to broaden the applicable frequency range of the probe. A new type of voltage probe based on the principle of optics and electric field coupling is studied, which has the characteristics of safety and immunity. The probe offers a new option.

Key Words: Conduction Interference；High voltage High current；Improved High Voltage Probes；New type Voltage Probes

目 录

第1章 绪论 1

1.1 电磁兼容概念 1

1.2 电磁干扰产生机理 1

1.3 电磁兼容技术的发展与研究现状 2

1.4 本文研究的内容 2

1.5 本文研究的目的和意义 3

第2章 适用于中高压系统的传导干扰测试方法的研究 4

2.1 低压传导干扰测试方法 4

2.1.1 线性阻抗稳定网络 4

2.1.2 测量及分析装置 5

2.2 中高压大电流传导干扰测试方法 6

2.2.1 罗氏线圈电流探头 6

2.2.2 基于分压原理的电压探头 8

2.3 本章小结 11

第3章 基于分压原理的高压探头的设计 12

3.1 普通高压探头的原理 12

3.2 普通高压探头的局限 13

3.3 改进高压探头的设计 14

3.4 改进高压探头的仿真 15

3.5 高压探头测试传导干扰实验设计 16

3.6 本章小结 17

第4章 新型电压探头的设计研究 18

4.1 光学感应式电压探头 18

4.1.1 基于Pockels效应的电压探头 18

4.1.2 基于逆压电效应的电压探头 19

4.2 电场耦合式电压探头 20

4.3 激光电压探头 21

4.4 本章小结 22

第5章 总结 23

5.1 研究内容总结 23

5.2 后续工作展望 23

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪论

20世纪以前，人们对电磁兼容性的问题一直关注很少。只有在对系统精确性非常严苛的军事领域，人们才会注意某些军用设备的电磁兼容性问题。但随着开关器件的广泛使用，器件频率的不断提高，电磁兼容问题逐渐变得不可忽略。除了开关器件外，中高压大电流综合电力系统的电磁兼容性问题同样尤为重要，这关系到系统的安全稳定运行。

1.1 电磁兼容概念

电磁兼容性或电磁兼容（EMC）是在电学中研究意外电磁能量的产生、传播和接收，以及这种能量所引起的有害影响。电磁兼容的目标是在相同环境下，涉及电磁现象的不同设备都能够正常运转，而且不对此环境中的任何设备产生难以忍受的电磁干扰之能力。为了取得以上目标，电磁兼容主要包含以下议题：发射，即减少意外电磁能量的产生和抑制这种能量向外传播；易感性，即在电磁干扰存在的情况下如何让电子和电气设备正常运转。因此电磁兼容涵盖电磁干扰（EMI）和电磁耐受性（EMS）；电磁干扰为电磁场伴随着电压、电流的作用而产生，电磁耐受性为产品在使用过程中不受周遭电磁环境影响的能力^[1]。

当研究导向结构（如电线、电缆、印刷电路板线路）的电磁干扰传播问题时，需要考虑传导发射和其易感性问题；而研究开放空间电磁干扰的传播问题时，则需要考虑辐射发射和其易感性问题。

1.2 电磁干扰产生机理