電氣干擾的影響及解決措施

許嘉瑞，許普國

電氣干擾的影響及解決措施

The Influence and Solutions of Electrical Interference

許嘉瑞，許普國

1 前言

大功率設備的開停，整流柜、變頻器等電力電子設備的運行常常會產生干擾信號，而干擾信號通常無規律，難以捕捉監測，使故障難以排查，影響了設備的可靠運轉。本文試舉幾例，分析干擾的影響，并提出延時、隔離、接地、屏蔽等措施。

2 實例分析

2.1 A線生料取料機

秦嶺水泥A線2000t/d生產線生料預均化采用矩形堆場，取料機常常無規律自停，嚴重時每班自停達十余次，嚴重影響著生料磨的運轉。維修人員多次檢查，發現取料機自停后無任何報警，重新開機后一切正常。因為該機對過載、超限位等各個報警信號均有鎖定功能，只有按下復位按鈕才能解除報警，現在出現無報警自停現象，筆者懷疑是開停機電路出現了故障，調取了取料機的PLC程序，開停機部分的梯形圖如圖1。

首先運行出料皮帶，I8.2接通，將取料機撥到“自動”檔，I9.1接通，按下“自動啟動”按鈕，I9.2接通，自動停車I9.3是常閉接點，因此M0.0吸合并自鎖，直到按下I9.3停機。如果出料皮帶I8.2中途停機，那么取料機連鎖停。經檢查轉換開關I9.1完好，取料機無報警，那么只有I9.3或者I8.2斷開才能使取料機停機。經檢查，I9.3和I8.2均帶電，疑是由I9.3或I8.2瞬間抖動引起，為了驗證猜想，對PLC程序進行修改（圖2）。

圖1 取料機原程序

圖2 取料機新程序

將原來的M0.0自鎖改為T199自鎖，T199有0.5s的斷電延時，可以消除I9.3或I8.2的瞬間抖動。同時，增加I8.2的監測程序，在T199得電后，只要I8.2瞬間斷開，就會被M12.0鎖定，并通過Q8.0閃爍報警。經過監測，最終鎖定故障點就在I8.2。出料皮帶控制柜在堆場電力室，來自取料機上的信號經出料皮帶接觸器輔助接點返回取料機上的中間繼電器，再控制I8.2。由于該電纜長達二百多米，又經過滑環等，似其受到干擾瞬間抖動，經過圖2中的軟件延時消抖處理，較好地解決了該問題。

圖3 直流柜原程序

圖4 直流柜新程序

2.2 A線窯主機直流柜

有一段時間A線窯主機直流柜開機困難，嚴重時反復開機十余次才能啟動，無明顯故障點，檢修也無從下手，給開窯電氣人員帶來較大麻煩。筆者調取其PLC程序，開機部分見圖3，當外部故障I0.7為“0”時，M0.0被置位，當I0.7為“1”時，按下復位按鈕I0.3，復位M0.0，開機脈沖I0.1、備妥I0.6接通即可合閘。

直流柜無法開機時，PLC的輸入信號均正常，但輸出信號異常。筆者特意錄制了開機視頻，發現不合閘時Q0.7指示燈滅，這說明M0.0被置位，但此時I0.7卻是“1”，故懷疑I0.7曾經瞬間變過“0”。修改后的程序圖如圖4：開機脈沖(持續約10s)I0.1接通后，Q1.1輸出1s的復位脈沖，對外圍設備可能存在的故障進行復位，如果復位成功，I0.7為“1”，1s后T37將M0.0復位，再過1s，T38接通M0.1合閘。T55對可能作用于I0.7的干擾信號進行延時過濾。

新程序消除了I0.7的誤抖動，同時開機時可同步復位外部假故障。真正出現外部故障時，M0.0被置位，SM0.5接通Q0.7閃爍報警。新程序的投運，較好地解決了開機困難的問題。

2.3 A線煤磨排風機

A線煤磨排風機新配置了一臺倫茨EVF8233變頻器，剛投運時，變頻器面板出現轉速給定、轉速反饋和電流反饋波動，用萬用表測量給定的4～20mA信號穩定，并聯濾波電容也無效。將給定信號輸入端增加4～20mA隔離器后再無異常。

2.4 水泥散裝庫

卸運分廠的21～24號水泥散灰庫安裝了兩個MOLLER的小型PLC，型號為EASY719，電氣柜一通電，PLC各輸出點就接通，設備全部啟動。其外圍接線如圖5。觀察EASY的輸入點I6和I11指示燈亮，但“21號遠控”和“22號遠控”卻并未接通，用萬用表測量I6和I11對N線的電壓，讀數為一百多伏。這是由于I6和I11從電力室的L線引出后到達現場的控制箱，經過“灌裝”接觸器輔助接點返回，其線路較長，受到了干擾。于是在EASY輸入端增加了兩個中間繼電器，即“21號遠控”和“22號遠控”先接中間繼電器線圈，然后由中間繼電器常開觸頭再進I6和I11，此后工作正常。

圖5 散灰庫EASY接線圖

圖6 皮帶機EASY接線圖

圖7 包裝機輸入信號

圖8 包裝機輸入信號現接口

2.5 A線生料輸送皮帶

A線5號、6號生料輸送皮帶控制柜安裝了一個EASY，開機后頻繁報警“失速”，外圍接線如圖6所示。

在皮帶機的尾輪側面均布四個孔，然后在皮帶架子上安裝一個接近開關，使開關對準其中的一個孔。皮帶運轉后，尾輪每轉一圈，速度開關就收到四個脈沖，收不到脈沖即報警“失速”，以防止皮帶打滑。

接近開關信號與皮帶機拉繩開關串聯后送入EASY的I5和I11，現場檢查各元器件及線路完好，皮帶也無打滑現象。重點監測I5和I11，發現其指示燈有時不閃爍，但接近開關正常閃爍，懷疑是I5和I11受到干擾。在I5和I11端與N線之間各并聯一個小指示燈后一切正常。

2.6 回轉式包裝機

卸運分廠的兩臺14嘴回轉包裝機出現無規律甩袋現象。將換下來的控制電路板進行模擬測試，無任何異常。懷疑輸入信號受到干擾，輸入信號接線如圖7：三個霍爾式接近開關S1、S2、S3，分別送入啟動、卸袋位、急停信號到主控制板。筆者對此電路做了簡單修改，增加了RC濾波電路，見圖8，R阻值取7.5K，C值取0.1uF，改動后使用正常。

3 結語

現場設備環境各不相同，抗干擾的能力也不盡相同，上述六個實例，從電氣原理圖看上去無任何問題，但卻出現各種無規律的故障，給電氣人員帶來較大困擾。雖然干擾信號難以避免，但是其有一定的共性，表現為：（1）干擾信號脈沖短，可采取增加信號采樣時間，適當延時處理的措施，如2.1、2.2和2.6；（2）干擾信號功率小，可采取信號終端隔離或者經小負載接地，如2.3、2.4和2.5。當然，采取屏蔽電纜也可以較好地解決干擾問題，不過成本會上升，也無法做到完全杜絕干擾。■

TM.07

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1001-6171（2014）05-0038-03

陜西秦嶺水泥股份有限公司，陜西銅川727100；

2014-01-13；編輯：孫娟