现行标准对通信音频电磁干扰(EMI)限值的规定

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  <p>摘要　本文对比分析了现行标准对通信系统音频干扰限值的规定，结合我国的实际情况，给出通信系统中杂音电动势的综合取值。</p><p>外界电磁信号对通信系统的影响是多方面的。从影响结果上看可以分为危险影响和干扰影响；从信号频率上看可分为音频干扰影响、载波干扰影响、xDSL数字用户线的影响等。危险影响是指外界电磁信号在通信系统中感生的电压和电流，足以危害维护人员、用户的生命安全，甚至损坏通信线路和通信设备，引起机房火灾的影响；干扰影响是指外界电磁信号在通信系统中感生的电压和电流导致通信质量下降，设备暂时不能正常工作，影响人体身心健康，但不会造成通信线路、设备损坏和人员伤亡的影响，如电话回路中杂音过量、载波通信电路质量下降和数字电路误码率超标等。由于近些年通信基础设施发生了巨大的变化，明线通信、载波通信、长途电缆等通信方式及设施已被淘汰，加之人们对通信防护的重视，目前考虑外界电磁干扰对通信系统的影响基本以音频干扰影响为主，而xDSL数字用户线本身的抗干扰能力要比模拟用户线上的音频信号强，所以一般来讲，满足了音频干扰的指标，也就基本不会对xDSL用户线上的数字信号造成影响。</p><p>但目前的行业标准对通信音频干扰影响的限值并不统一，而且大多是针对过去模拟线路较多的情况制定的，因此有必要对众多的现行标准进行比较，从而得出对通信音频干扰限值的综合取值建议。</p><p>1、中国标准</p><p>1&#46;1　国家标准（GB）</p><p>GB7437-87《公用模拟长途电话自动交换网传输性能指标》规定：通过电力线的磁感应或静电感应，在用户话机线路端产生的杂音电动势，在国际通话时应不超过1 mV。</p><p>1&#46;2　四部原则协议</p><p>1961年发布的《四部原则协议》规定如下。</p><p>电话回路内感应的杂音电动势为电感应电动势和磁感应电动势的均方根。在同时遭受电力线和电气化铁道影响时，应按输电线路45%和电气化铁道55%对干扰限值进行分配。各种干扰引起的杂音电动势总和不应超过表1的数值。</p><p align="center">表1　电话回路内干扰杂音电动势限值</p><p align="center"><img height="214" src="http://www&#46;catr&#46;cn/ctu/cshkj/200712/W020071210559297245218&#46;jpg" width="450" border="0" oldsrc="W020071210559297245218&#46;jpg" /></p><p>在同时遭受电力线和电气化铁道干扰时，各增音段上杂音电动势限值如表2所示。</p><p align="center">表2　通信线路同时受到电力线和电力化铁道干扰时的杂音限值</p><p align="center"><img height="267" src="http://www&#46;catr&#46;cn/ctu/cshkj/200712/W020071210559297255000&#46;jpg" width="450" border="0" oldsrc="W020071210559297255000&#46;jpg" /></p><p>当通信线路离铁道路基超过100m时，可认为电话线上的杂音电动势只与电力线和广播线有关，限值要求如表3所示。</p><p align="center">表3　通信线路同时受到电力线和广播线干扰时的杂音限制</p><p align="center"><img height="212" src="http://www&#46;catr&#46;cn/ctu/cshkj/200712/W020071210559297266896&#46;jpg" width="450" border="0" oldsrc="W020071210559297266896&#46;jpg" /></p><p>1&#46;3　电力行业标准（DL）</p><p>（1）DL/T 5063-1996《送电线路对电信线路干扰影响设计规程》对音频电话回路杂音电动势的规定如表4所示。</p><p align="center">表4　音频电话回路杂音电动势干扰限值</p><p align="center"><img height="144" src="http://www&#46;catr&#46;cn/ctu/cshkj/200712/W020071210559297263726&#46;jpg" width="400" border="0" oldsrc="W020071210559297263726&#46;jpg" /></p><p>（2）DL 436-2005《高压直流架空送电线路技术导则》对直流±500kV输电线对电话回路杂音电动势的规定如下：直流线路在双极大地回路方式正常运行情况下，谐波在音频双线电话回路上产生的杂音电动势限值如表5所示。对于无金属线对的光缆线路，不考虑直流线路的干扰影响。</p><p align="center">表5　音频双线电话回路的杂音电动势干扰限值</p><p align="center"><img height="134" src="http://www&#46;catr&#46;cn/ctu/cshkj/200712/W020071210559297274142&#46;jpg" width="450" border="0" oldsrc="W020071210559297274142&#46;jpg" /></p><p>1&#46;4　通信行业标准（YD）</p><p>（1）YDJ6-1984《长途通信明线线路工程设计规范》规定，音频实线回路两端的杂音计电压，不应大于2&#46;5mV。</p><p>（2）YD2002-1992《长途通信干线电缆线路工程设计规范》规定，强电设施与通信线路接近时，应考虑危险影响和干扰影响，对干扰限值要求如下。</p><p>*不对称线路正常运行状态，在电缆线路的音频通信回路中产生干扰杂音电压值，应符合该音频通信制式的技术要求；</p><p>*对于电缆线路中的音频业务通信回路，产生的干扰杂音计电压值不宜超过3&#46;5mV，如全程电缆线路上不存在其它干扰源，此值可作为强电线路对电缆线路产生干扰的容许值。如还有其它干扰源存在，则所有干扰杂音计电压的几何和不宜超过3&#46;5mV；</p><p>*在每个音频增音段中允许的杂音计电压，应为全程电缆线路上干扰限值的1/，N为有干扰影响的音频增音段数。</p><p>（3）在原邮电部电信总局和原邮电部科技司1994年联合编制的《电信网维护技术指标体系第七卷——长途电信明线、电缆和光缆维护技术指标》中规定，对于长途明线音频实线回路两端的杂音计电压应不大于2&#46;5 mV，但对于电缆和光缆内的杂音干扰指标没有规定。</p><p>说明：（1）～（3）中所说的回路两端杂音计电压，实际即为回路的杂音电动势。</p><p>（4）YD5006-1995《本地电话网用户线线路工程设计规范》规定，强电线路与用户电缆线路接近时，需要考虑危险影响和干扰影响，但只对危险影响规定了限值。</p><p>（5）YD 5006-2003《本地电话网用户线路工程设计规范》（代替YD 5006-1995）规定，在强电线路正常运行时，用户电缆线路遭受的干扰影响限值要求如表6所示。</p><p align="center">表6　电缆线路遭受强电影响的干扰限值</p><p align="center"><img height="86" src="http://www&#46;catr&#46;cn/ctu/cshkj/200712/W020071210559297289467&#46;jpg" width="450" border="0" oldsrc="W020071210559297289467&#46;jpg" /></p><p>（6）在YD5137-2005《本地通信线路工程设计规范》（代替YD5006-2003）、YD5102-2003《长途通信干线光缆传输系统线路工程设计规范》、YD5102-2005《长途通信光缆线路工程设计规范》（代替YD5102-2003）中，都认为通信线路与强电设施接近时，主要考虑强电设施在故障状态和正常工作状态时，对有金属构件的无金属线对光缆的危险影响，并且给出了危险影响限值。</p><p>对于有金属构件的无金属线对光缆，规范认为不考虑干扰影响。对市话电缆是否考虑强电干扰影响，规范YD 5137-2005没有特别强调，只是规定在话机端测量用户线上的热杂音和线对间串音总和应不大于100pW。</p><p>1&#46;5　铁道行业标准（TB）</p><p>在《电信工程设计手册——长途光通信系统（铁路专用网）》中，关于交流电气化铁道对光缆中金属线或通信电缆产生的干扰影响，要求在缆线中音频双线回路终端测得的杂音计电压（终端阻抗为600Ω时）应不大于表7的值。</p><p align="center">表7　铁路通信线路遭受电气化铁道影响的干扰限值</p><p align="center"><img height="102" src="http://www&#46;catr&#46;cn/ctu/cshkj/200712/W020071210559297281995&#46;jpg" width="400" border="0" oldsrc="W020071210559297281995&#46;jpg" /></p><p>2、ITU-T建议</p><p>ITU-T K&#46;53建议和CCITT、《强电防护导则》规定：“交流输电线和电气化铁道与通信线路接近时，长时间在通信线路终端处双线之间耦合的杂音电压不超过0&#46;5mV&quot;，即允许的杂音电动势为1mV。</p><p>3、其他国家标准</p><p>其他国家标准对电话回路的干扰限值要求如表8所示。</p><p align="center">表8　其他国家的强电对通信线路音频干扰限值</p><p align="center"><img style="WIDTH: 500px; CURSOR: hand; HEIGHT: 182px" height="182" src="http://www&#46;catr&#46;cn/ctu/cshkj/200712/W020071210559297293170&#46;jpg" width="500" border="0" oldsrc="W020071210559297293170&#46;jpg" /></p><p>4、综合取值建议</p><p>可见，我国电力、通信和铁道行业对该限值的界定是不一样的，并且数值相差较大。电力行业标准中取值过高，最近几年发布的通信行业标准基本与ITU-T建议一致。国外多数国家对干扰限值的规定与ITU-T建议相当，大多在1～2mV之间。</p><p>ITU对来自强电感应的音频杂音电动势要求是最初为2mV，后修改为1mV。近十几年来，由于通信技术迅速发展，人们对通话质量的要求也提高了，因此1mV限值为世界上多数国家所认可。我国在1995年以前，通信比较落后，由于传输损耗的限值，通信线路分为农话线路、国家二级通信线路和国际通信线路。对于不同等级的线路，人们认为可以有不同的通话质量要求，因此在制定干扰限值时，存在很大争议，至今也没有制定出统一的国家标准。但现在通信干线和中继线上都采用了数字电路，农话概念已不存在了。</p><p>由于我国人口众多，且电力和通信行业发展较快，在我国高压电力系统与通信系统邻近的可能性比外国更大，为降低工程造价，同时保证通信系统的质量，对于公用电话回路音频干扰限值，参考ITU-T建议和其他国家的规定，建议杂音电动势应小于1～2mV。</p><p>对于长途光缆或电缆中的业务联络电话电路，在制定干扰限值时可适当放宽，因为它是维护人员在线路维护时彼此联络用的，建议杂音电动势应小于3&#46;5mV。</p>