電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾措施

程凱

【摘 要】在電氣工程中，自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛，但該類設(shè)備在使用環(huán)節(jié)極易受各類因素的干擾，進(jìn)而造成運(yùn)行障礙。論文對(duì)電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾措施進(jìn)行了探討。論文從闡述自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行中存在的干擾因素入手，進(jìn)一步提出了科學(xué)的抗干擾措施。

【Abstract】In electrical engineering， the use of automation equipment is becoming more and more extensive， but such equipment is highly susceptible to interference from various factors in the use of the equipment， resulting in operational obstacles. The paper discusses the anti-interference measures of automation equipment in electrical engineering. The paper starts with the explanation of the interference factors in the operation of automation equipment， and further proposes scientific anti-interference measures.

【關(guān)鍵詞】電氣工程;自動(dòng)化設(shè)備;干擾因素;抗干擾措施

【Keywords】electrical engineering; automation equipment; interference factors; anti-interference measures

【中圖分類號(hào)】TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）10-0140-02

1 引言

電氣工程作為工業(yè)系統(tǒng)、社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施體系中的重要組成部分，保證其安全平穩(wěn)運(yùn)行是極為必要的。但工程中的自動(dòng)化設(shè)備長(zhǎng)期受到交變磁場(chǎng)、地電位差、信號(hào)模式、二次回路等方面因素的干擾，無(wú)法順利運(yùn)行，因此，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備抗干擾措施的研究極為關(guān)鍵。

2 電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的干擾因素

2.1 交變磁場(chǎng)

在自動(dòng)化設(shè)備中，各種傳播媒介所形成的干擾作用是不同的，根據(jù)媒介類型，可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾等形式的干擾現(xiàn)象。其中，傳導(dǎo)干擾是指依托于某特定媒介，借助公共阻抗實(shí)現(xiàn)傳播;而輻射干擾則與之相異，其是借助電磁波，以此為媒介實(shí)現(xiàn)傳播的。上述二者在形式上差異明顯，但在特殊背景下，二者可進(jìn)行一定的相互轉(zhuǎn)化，此時(shí)就會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。

2.2 內(nèi)外干擾

電磁干擾模式根據(jù)形式上的差異又能分成內(nèi)部、外部干擾等不同類型。其中，內(nèi)部干擾的形成更多地取決于整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)、元件布局和系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)造特征;外部干擾則更多的表現(xiàn)在設(shè)備對(duì)周邊環(huán)境的輻射方面，例如，高電壓、高電流的設(shè)備會(huì)發(fā)射出大量電磁波，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)行造成不利影響。

2.3 地電位差

通常而言，地電位差指的是由于電流接地系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)發(fā)生故障而在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)形成妨礙電流，后者很可能迅速轉(zhuǎn)化為電壓降，如此便在變電站內(nèi)造成了電位差現(xiàn)象，該現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重干擾設(shè)備運(yùn)行?；芈吩谕ㄟ^(guò)各個(gè)接地點(diǎn)時(shí)，所形成的電流強(qiáng)度不一，這也會(huì)在設(shè)備內(nèi)形成較為明顯的干擾電壓，最終使得電氣工程的作用被削弱。

2.4 信號(hào)模式

總體來(lái)說(shuō)，信號(hào)模式可以概括為兩種類型，包括共模、差模干擾。前者的產(chǎn)生源于電氣工程發(fā)揮作用時(shí)因?yàn)榈仉娢怀霈F(xiàn)變化而造成了后續(xù)的干擾，因而有了“對(duì)地干擾”的別稱;而后者則更多的是因?yàn)殚L(zhǎng)線路傳輸下互感耦合而產(chǎn)生，這往往是構(gòu)成自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)故障的主要原因之一[1]。

2.5 二次回路

二次回路在經(jīng)過(guò)某些電感元件時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)干擾電壓，此時(shí)的電壓相對(duì)較強(qiáng)。如果元件處于斷開(kāi)狀態(tài)，便會(huì)迅速形成巨大的干擾電壓，對(duì)回路以及自動(dòng)化設(shè)備構(gòu)成威脅，這就要求工作人員在維護(hù)設(shè)備時(shí)必須將二次回路作為重要關(guān)注對(duì)象。

3 電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾措施分析

3.1 做好印制電路板布線工作

在印制板布線的環(huán)節(jié)中，采取科學(xué)的自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾策略要從多個(gè)方面入手。例如，首先，工作人員在對(duì)布線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，采取正確的集成電路方式，從而盡可能地減少布線;其次，要在自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，盡量控制器件串?dāng)_的間距，將某些電子器件安置于儀器之內(nèi);最后，在電源和地間應(yīng)該合理設(shè)置陶瓷電容，以此避免集成電路對(duì)設(shè)備形成電偶作用。

3.2 加強(qiáng)信號(hào)傳輸管理

在自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，線纜的絕緣程度、長(zhǎng)短等特征會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量形成巨大影響，因此，要采取合理方案加以屏蔽，保證信號(hào)質(zhì)量。首先，在此情況下，相關(guān)單位可以盡量多地采用負(fù)電平傳輸方式，杜絕正電平信號(hào)的大量使用，這能夠從源頭上避免干擾因素對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的不良影響;其次，對(duì)于抗干擾能力弱的信號(hào)，可以選擇分開(kāi)傳輸?shù)霓k法;再次，管理人員應(yīng)該盡量把信號(hào)線安置在遠(yuǎn)離電源線的地方，有效隔離干擾因子;最后，為了方便信號(hào)的高效傳輸，應(yīng)該選用自帶屏蔽層的電纜材料，以此控制絕緣狀態(tài)對(duì)信號(hào)質(zhì)量的威脅程度。

3.3 加強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源保護(hù)

在對(duì)電源開(kāi)關(guān)布線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要注意避免在進(jìn)出線方面出現(xiàn)摩擦，進(jìn)而威脅電源安全。這要求電氣工作者首先做好開(kāi)關(guān)的連線設(shè)計(jì)工作，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)其施工規(guī)范性的監(jiān)管控制，以免出現(xiàn)連線錯(cuò)誤現(xiàn)象。除此之外，要注意電源的屏蔽層、指示燈布線等部位的設(shè)計(jì)問(wèn)題，盡可能排除對(duì)電源開(kāi)關(guān)運(yùn)行不利的干擾項(xiàng)。

3.4 選擇合適的濾波器

隨著電氣系統(tǒng)的信息化水平不斷升級(jí)，濾波器對(duì)快速瞬變干擾具有明顯的抑制作用。設(shè)計(jì)人員在選擇濾波器時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需求，選擇型號(hào)和性能能夠滿足實(shí)際需求的濾波器，然后由專業(yè)的安裝人員嚴(yán)格地按照相關(guān)規(guī)范和工藝順序進(jìn)行濾波器的安裝，在安裝時(shí)必須對(duì)濾波器的輸出線以及輸入線進(jìn)行分開(kāi)安裝，盡可能地縮短輸出線距離，遠(yuǎn)離其他線路，避免對(duì)自動(dòng)化設(shè)備造成二次回路干擾。同時(shí)，還應(yīng)該盡可能地降低輸出線暴露在外界的時(shí)間，采用鍋臺(tái)干擾或者重新接收的方式，保證濾波器始終處于良好的接地狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾措施的探討意義重大。相關(guān)工作人員需要明確自動(dòng)化設(shè)備存在的干擾因素，在此基礎(chǔ)上，提出科學(xué)的抗干擾措施，做好印制電路板布線工作，加強(qiáng)信號(hào)傳輸管理，加強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源保護(hù)，選擇合適的濾波器。

【參考文獻(xiàn)】

【1】房鈺彬.電氣自動(dòng)化工程中電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014（30）：78.