考虑高频寄生参数继电器EFT干扰机理分析

刘超，王立欣，赵丹

(哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院，黑龙江 哈尔滨150001)

0 引言

电磁继电器是产生电快速瞬变脉冲群(electrical fast transient，EFT)干扰的主要来源[1]。EFT 干扰具备突发、高压、宽频等特征。一旦干扰耦合进敏感设备，会影响整个系统的正常稳定运行[2－3]。

目前，对于继电器触点动作过程的研究主要集中在对继电器设计[4－6]及其电弧特性的研究[7－11]。文献[5]运用传输线理论及部分元等效电路法对继电器本体分布参数进行提取，并分析了继电器瞬态干扰的辐射性能。文献[6]分析了工频磁场对继电器动态特性的影响。文献[9－11]分析了不同条件下继电器断开过程中的电弧特性。对宏观瞬态干扰特性的研究只是基于火花放电理论获得的一些定性分析结论[12－15]而对EFT宽频干扰形成机理及其特性的研究还未见报道。

本文通过引入集总高频等效参数的分析方法建立继电器触点断开感性负载瞬间电接触动态模型，分别对触点断开过程中金属弧、气体击穿区以及振荡区等三个主要阶段进行求解，分析各主要参数对EFT干扰特性的影响。从而为研究电磁继电器断开感性负载时，EFT干扰的产生机理及特性提供理论基础。

1 传统分析方法与实验对比

传统分析方法建立在火花放电理论基础上[16－17]。其等效电路模型如图1所示。其中，C0为全电路等效杂散电容。开关断开时，电感L中能量没有泄放通路，电流流向杂散电容C0，对其进行反向充电，使其出现暂态过电压，当触头两端电压高于继电器触头间介质击穿电压时，便形成击穿电弧，使开关触点重新导通，C0放电，当电流小于维持电流时，触头间的电弧熄灭。……