電氣工程中自動化設備的抗干擾措施

廖福芬

電氣工程自動化在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的各個領域都有著廣泛的應用，因此也是人們重點研究和關注的內(nèi)容。電氣工程自動化設備運行過程中會受到電磁干擾因素的影響，因此就需要采取相應的抗干擾措施來保證電氣工程自動化設備的正常運行。該文主要對電氣工程自動化設備的抗干擾措施進行了詳細的分析說明。

自動化技術對于電力工程的發(fā)展也有著重要的促進作用，特別是自動化技術在電力工程應用上能夠更好的提高電力工程的工作效率和工作質量。隨著人們對于電力工程自動化技術研究的不斷深入，電力工程自動化與人們的日常生產(chǎn)生活的聯(lián)系也越來越多，并且在不斷的改進和完善過程中，自動化技術引用的性能也有了新的提高，同時，電力工程自動化的應用水平和普及程度也代表著一個國家經(jīng)濟發(fā)展的整體水平，自動化設備在應用過程中有著優(yōu)勢的一面，但是也存在著一些問題和不足，比如電氣工程自動化設備會受到很多干擾因素的影響，對于電氣自動化設備的正常使用也存在著很大的影響，因此還需要對電氣自動化設備的影響因素進行有效的分析，從而找到相應的解決辦法，這樣才能夠保證電氣工程自動化設備能夠更好的加以應用。

1 自動化設備運行過程中存在的干擾因素分析

電氣工程自動化技術的應用可以實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動檢測和自動控制的功能，通過自動化裝置的應用電力系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程的自動調(diào)節(jié)和監(jiān)管，這樣就能夠更好的保證電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性，對于提高電力系統(tǒng)的運行效率也有著非常重要的作用。電氣工程中電氣設備不僅實現(xiàn)了遠程檢測的自動化和智能化，在應用中也表現(xiàn)出了非常好的效果。但是電氣設備使用過程中也會存在著電磁干擾的現(xiàn)象，這也直接影響了電氣設備的正常運行，筆者經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗總結處理以下幾點最為嚴重的干擾因素：

內(nèi)外干擾。電磁干擾也可以分為不同的種類，按照干擾模式可以將電磁干擾分為內(nèi)部干擾和外部干擾兩種，其中外部干擾主要是指電纜和設備所產(chǎn)生的電壓、電流的輻射電磁波，這種干擾屬于外部干擾的范疇。而內(nèi)部干擾主要是電力系統(tǒng)中的系統(tǒng)結構、生產(chǎn)工藝以及元件的布置等內(nèi)容，這部分屬于電磁的內(nèi)部干擾。

交變磁場。電力系統(tǒng)中的傳導干擾和輻射干擾是按照電流傳輸過程中的傳播載體來進行劃分的，傳導干擾是一種通過阻抗來進行傳播的方式，而輻射干擾主要是電磁波傳輸過程中所產(chǎn)生的干擾模式，兩種在傳播的方式上有著很大的不同，但是二者之間可以在一定的條件下進行轉換。比如常規(guī)的變電站在受到一次、二次回路之間互感的影響時，那么一次干擾導線會在二次回路中產(chǎn)生不同程度的干擾電壓，二次回路所產(chǎn)生的互感阻抗、電流大小、電流頻率以及一二次回路的相對位置也會發(fā)生變化，這樣都會對二次回路中產(chǎn)生電壓干擾，從而影響電壓的大小。

信號模式。信號模式也可以分為差模干擾以及共模干擾量中，差模干擾主要可以用作長路線傳輸?shù)幕ジ旭詈?，在應用時存在的干擾相對較小，差模信號主要產(chǎn)生在信號源回路之中。而共模干擾模式主要是電氣工程在運行過程中，電氣網(wǎng)絡的使用會受到地電位發(fā)生變化而產(chǎn)生一系列的感染，共模干擾也可以被稱之為對地干擾，共模干擾的存在也會導致電氣工程自動化設備無法正常運行，因此必須要做好共模干擾的防范工作。

地電位差。如果電流接地系統(tǒng)在運行時發(fā)生故障，那么變電站接地網(wǎng)就會形成妨礙電流，妨礙電流的存在會流經(jīng)接地體的阻抗而后產(chǎn)生電壓降，這樣就會使變電站內(nèi)部的電位產(chǎn)生很大的差別，同時，妨礙電流也會影響到自動化設備的正常運行，從而導致自動化設備發(fā)生故障。而在同一個回路中如果有不同的接地點，在受到電位差影響較大時，電氣設備也會出現(xiàn)連接電纜芯中產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，這樣地電位差的存在也會使接地的電纜屏蔽層中產(chǎn)生電流，而這種電流也使自動化設備中產(chǎn)生干擾電壓的主要因素，所以地電位差也是影響電氣設備正常運行的重要因素。

二次回路。二次回路本身就會帶有一定的干擾電壓，在回路中所連接的電感元件也會受到二次回路的影響，主要原因是在電感元件斷開時會出現(xiàn)高頻暫態(tài)干擾電壓，干擾電壓的存在會影響到同一電源上的回路，從而使整個回路產(chǎn)生干擾電流，在電流通過電磁耦合時，該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第577期2014年第45期-----轉載須注名來源其他回路上的電氣自動化設備也會產(chǎn)生很大程度的干擾，這樣就必須要做好二次回路產(chǎn)生干擾電壓的問題才能保證自動化設備的正常運行。

2 電氣工程自動化設備抗干擾措施的應用分析

電氣工程以及自動化技術、電子技術等在快速發(fā)展的過程中，針對自動化設備抗干擾措施也進行了深入的研究，目前我國的社會生產(chǎn)各個領域中都非常關注自動化設備抗干擾的問題，電氣設備自動化工程師需要從設備的開發(fā)階段就做好抗干擾工作，并且要保證自動化設備在使用的周期內(nèi)都能夠做到抗干擾的效果，這樣才能更好的延長設備的使用壽命，對于電氣自動化設備的正常運行也有著重要的影響。

電源使用方面。部分電源在使用過程中，其通斷的瞬間會對電子設備產(chǎn)生不同程度的傷害，其中對小功率電子設備造成的損害最為嚴重，并會對周圍的電子設備產(chǎn)生一定的干擾，例如，顯示器附近電源設備在通斷的一瞬間會導致其出現(xiàn)閃屏，如果電源功率過大則會導致顯示器屏蔽效果達不到使用要求，針對這種現(xiàn)象應該在電源設備上架設屏蔽層，電源線也要根據(jù)周圍電子產(chǎn)品的實際情況來選擇合理的屏蔽措施，這樣才能確保電源設備使用中的抗干擾措施可以滿足自動化設備的運行要求。

信號傳輸方面。信號在傳輸過程中容易受到線纜長度、絕緣性能等諸多因素影響，如果不采取有效的屏蔽措施，則會導致信號在傳輸過程中受到不同程度的干擾，其中正電平信號受到的干擾最為強烈，可以通過以下多種抗干擾措施對其進行處理。信號在傳輸過程中采用負電平傳輸模式，可以有效避免其他電氣設備運行中對其產(chǎn)生的干擾；針對容易受到干擾的信號，可以采用分開傳輸?shù)哪Ｊ剑桓哳l信號在傳輸中可以采用同軸電纜；將模擬信號和數(shù)字信號分開進行傳輸，有效避免自動設備的干擾；信號傳輸電纜在選擇過程中以帶有屏蔽層的型號為主，并要確保其絕緣性能可以滿足信號傳輸要求；正確使用雙絞線可以有效消除電磁干擾對信號傳輸?shù)挠绊?；信號線在設置過程中盡量遠離電源線，針對無法遠離電源線的要加設金屬隔板；針對數(shù)字信號傳輸中受到干擾產(chǎn)生毛刺這一現(xiàn)象，可以采用電容濾波的方法對信號進行處理。

印制電路板布線。在印制板布線階段對電子產(chǎn)品的抗干擾措施進行設計，其對加強電子設備的抗干擾能力有著重要作用，因此，在該階段可以通過以下幾種措施對其進行防干擾措施設計：通過采用集成電路模式來減少布線，可以有效提高電子設備的抗干擾性能；電子設備設計階段要縮短走線及器件間串擾的距離，盡量將有關聯(lián)的電子器件放在儀器；電源與地之間的跨接需要合理設置陶瓷電容，盡量消除集成電路的去耦作用，電路板入口處電源應按照22uF左右的電解電容，或者按照0.1uF左右的非電解電容，都可以有效提高電子設備在運行過程中的抗干擾性能。

本文通過分析和研究電氣工程中自動化設備存在的內(nèi)外干擾、交變磁場、信號模式、地電位差等五種電磁干擾因素，找到了一些具體的抗干擾措施，并對此進行了簡單的解析。

（作者單位：貴州省水利電力學校）