電測儀表所受干擾的分析及預(yù)防方法分析

歐琳

（國網(wǎng)湖南省電力公司永州供電分公司湖南永州425000）

電測儀表所受干擾的分析及預(yù)防方法分析

歐琳

（國網(wǎng)湖南省電力公司永州供電分公司湖南永州425000）

電測儀表作為電力行業(yè)不可或缺的一個重要儀器，對于整個電力線路的工作具有一定的指導(dǎo)意義，但電測儀表在實際應(yīng)用過程中，常會受到多種因素的干擾，影響其測試的準確性。因此，本文主要對電測儀表常受的幾點干擾因素進行了分析，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，以期為提高電測儀表準確性提供一定的參考。

電測儀表；受干擾；分析；預(yù)防

1 引言

電測儀表及裝置在工作過程中，有時會出現(xiàn)某些不正常現(xiàn)象，如一次檢測元件測量的信號波動、儀表指針抖動、數(shù)字儀表的數(shù)碼不規(guī)則地跳動等，這些現(xiàn)象將導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準確，必須予以重視，做好相應(yīng)的預(yù)防工作。

2 電測儀表所受主要干擾源

2.1 靜電感應(yīng)

電測儀表在實際工程中，最為常見的一種干擾源就是靜電感應(yīng)，一般情況下，此種感應(yīng)主要是電路元件中殘留了一些寄生電容，導(dǎo)致兩條支路上的電荷會發(fā)生相互轉(zhuǎn)移。具體感應(yīng)方式如圖1所示。

圖1 靜電感應(yīng)的干擾

2.2 電磁感應(yīng)

若電路與電路之間存在互感現(xiàn)象，則電路中會有電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生，從而發(fā)出對電測儀表進行干擾的信號。

2.3 漏電流感應(yīng)

電子線路內(nèi)部的各元件支架、印刷的電路板、電容內(nèi)部的介質(zhì)、外殼以及接線柱等絕緣性較差，尤其是應(yīng)用傳感器的環(huán)境濕度較大時，絕緣體中的絕緣電阻會有所降低，出現(xiàn)漏電電流，從而對電測儀表的檢測產(chǎn)生干擾，特別要注意，當電路的輸入級有漏電電流流入時，則產(chǎn)生的影響就更嚴重。

2.4 附加熱電勢和化學(xué)電勢

附加熱電勢以及化學(xué)電勢存在的主要原因在于金屬的性質(zhì)不同，其產(chǎn)生的熱電勢或者金屬腐蝕而引發(fā)化學(xué)電勢，一旦該化學(xué)電勢處于電回路時會成為一種干擾，此種干擾大部分都以直流的形式出現(xiàn)在接線端子板或者干簧繼電器等易于產(chǎn)生電熱勢的地方。

2.5 振動

磁場中的導(dǎo)線在運行時，會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢，所以在振動的環(huán)境中對信號進行固定有一定的必要性。而將上述四種干擾信號進行串聯(lián)，則會以串模干擾的形式出現(xiàn)。

2.6 不同地電位引入的干擾

大地中，不同點與不同點之間的存在著一定的電位差，特別是靠近功率較大的用電設(shè)備時，這些設(shè)備具有的絕緣性較差，這一電位差更大。而儀表在實際使用過程中，還會在輸入回路中有意或者無意的出現(xiàn)超過兩個接地點。這樣一來，可以將不同接地點的電位差引入到電測儀表中，接地電位差能夠超過10V以上，其可在兩根信號的導(dǎo)線上同時出現(xiàn)。而在受到共模的干擾以及部與信號相互疊加，則不會對儀表產(chǎn)生直接的影響。不同接地點的電位差引入儀表產(chǎn)生的電位差如圖2所示。

3 預(yù)防電測儀表受干擾的方法

3.1 串模干擾的預(yù)防方法

串模干擾跟被測信號所處的地位相同，所以當有串模產(chǎn)生干擾時，則難以消除，因此，首先要做的就是避免其產(chǎn)生，而具體的避免串模受到干擾的方法有以下幾點：

圖2 共地耦合干擾電位差

3.1.1 扭絞信號導(dǎo)線

將信號導(dǎo)線扭絞在一起，進一步減小信號回路中的磁通變化量，使得磁通變化速度有所減小，感生電動勢減小，此時，這兩種信號干擾源跟干擾源之間的距離差不多相同，分布電容也接近相同，因此，能使由磁場和電場通過感應(yīng)耦合進入回路的串模干擾大為減小。

3.1.2 屏蔽

為了避免受到電場的干擾，則可以利用信號導(dǎo)線將金屬包裹起來，一般是利用一層金屬網(wǎng)包裹在導(dǎo)線外，并在導(dǎo)線外套上一層絕緣層，為了對“場”進行隔斷，對各種“場”的干擾進行抑制。要確保屏蔽層是接地的，才能夠避免其受到干擾。

3.1.3 濾波

濾波法通常指在測量線路的輸入端，將電容或電感線圈跟電阻組成濾波器，并接入其中，以便對干擾信號進入二次儀表和PLC等控制系統(tǒng)進行抑制，進一步衰減干擾信號。而對于那些變化速度較慢的自流信號，則可以將濾波電路安裝在儀表的輸入端，進一步降低混雜于信號受干擾程度。而在實際設(shè)計時，由于設(shè)計儀表電路時就已對信號干擾這一因素進行了考慮，所以很少用到此方法。

對于那些處在高處或者地處空曠地帶的儀表，由于其受到雷擊的概率較小，則可以將浪涌保護器配置在室內(nèi)部分。常用的幾種軟件濾波法有：平均值濾波；中值濾波；限幅濾波。但這幾種方法通常適用于那些不可避免干擾后而形成被動抑制措施，在實際設(shè)計時，要注意將信號遠離動力線、減少雜散磁場的產(chǎn)生，屏蔽變壓器等電器元件，采取主動隔離的方式，盡可能的避免干擾場的形成。

3.2 共模干擾的預(yù)防方法

由于儀表系統(tǒng)的信號更多為低電平，所以，共模干擾會導(dǎo)致電測儀表的測量信號發(fā)生變形，影響到測量的準確度，為了進一步防止共模干擾可以采取以下幾點措施：

3.2.1 接地

通常而言，儀表以及信號源的外殼會跟大地相接，保持著零電位的狀況。也要確保信號源電路以及儀表系統(tǒng)的接地，以便能夠消除共模信號。

3.2.2 絕緣

由于信號源對地不會完全的絕緣，且不能夠?qū)﹄娢徊钜M的干擾進行消除，因此，為了能夠進一步提高儀表工作的穩(wěn)定性，一般會在低電平測量儀表中將二次儀表“浮地”，也就是將二次儀表進行接地，以便對共模干擾產(chǎn)生的電壓泄露的途徑進行干擾。在實際應(yīng)用過程中，會將屏蔽和接地的方式相結(jié)合，有效解決干擾的問題。若屏蔽層的信號側(cè)跟儀表側(cè)都接地，則地電位差會通過屏蔽層形成回路，且地電阻跟屏蔽層中的電阻相比要小很多，會在屏蔽層上形成電位梯度，并通過屏蔽層跟分布在信號導(dǎo)線中的耦合信號線路中，所以，務(wù)必要確保屏蔽層的一側(cè)接地，同時信號導(dǎo)線屏蔽層接地要保持跟系統(tǒng)接地處于同一側(cè)。

3.2.3 雙層屏蔽

由于電測儀表的外殼是接地的儀表的輸入端與外殼之間一定存在分布電容和漏阻抗，因此，浮地不可能把泄漏途徑完全切斷，必要時要在儀表的外殼內(nèi)部再套一個內(nèi)屏蔽罩。內(nèi)屏蔽罩與信號輸入端以及外殼之間均不做電氣連接，從內(nèi)屏蔽層引出一條導(dǎo)線與信號導(dǎo)線的屏蔽層相連接，而信號線的屏蔽在信號源處一點接地，這樣就使儀表的輸入保護屏蔽及信號屏蔽對信號源穩(wěn)定起來，處于等電位狀態(tài)，從而大大提高儀表抗干擾的能力。

4 進一步規(guī)避電測儀表受干擾的基本建議

4.1 選擇合適的電測儀表

各個電力企業(yè)單位需要根據(jù)日常電力測量的測量強度、測量范圍等內(nèi)容選擇適當?shù)碾姕y儀表型號。這需要各個相關(guān)電力企業(yè)積極主動的學(xué)習和了解相關(guān)的事項和要點，扭轉(zhuǎn)當前在進行電力測量好工作中存在的不準確的觀念，結(jié)合自身的工作特點，對電測量表的測量范圍等因素進行合理的選擇。為了選擇合適的電測儀表型號，首先需要在儀表的選取過程中選用量程較小的電測儀表，在這種情況下，電測量表將會處于相同精度級別，這一操作有助于將儀表的測量誤差控制在最小的狀態(tài)之下。

4.2 減少電測儀表環(huán)境因素

盡量將電測儀表測量過程中的環(huán)境影響因素降到最低，這需要相關(guān)工作人員進行在測量過程中對測量環(huán)境的空氣溫度、空氣濕度、電磁波環(huán)境、電測儀表的安放位置等各種相關(guān)影響因素進行合理的選擇與設(shè)置。為此需要做到以下幾點：①在進行儀表測量的前期，需要由相關(guān)技術(shù)負責人員對電測儀表的安裝環(huán)境進行全面的考察和評估，分析其常規(guī)的空氣溫度和濕度，如果安裝地點的環(huán)境因素與實際的安裝要求不相符合，可以申請在電測儀表的周邊安裝恒溫裝置以及除濕裝置；②針對電磁波影響電測儀表測量精準度這一問題，需要相關(guān)技術(shù)人員加強技術(shù)防范。目前，金屬屏蔽是效果相對良好的電磁波消除技術(shù)，這項積水也就是利用金屬將電測儀表完全罩住，這樣就將電磁波與電測儀表完全隔離在兩個空間，將干擾電磁波阻擋在儀表的外部；③相關(guān)技術(shù)人員需要注意的是，在進行電測儀表的安裝超過之前，需要對安裝環(huán)境的光照強度、振動強度等進行全面的測試，在檢測的過程中，確保電測儀表處于一個平穩(wěn)的狀態(tài)，使儀表受到的波動性影響降到最低。只有充分保證黃環(huán)境的相對穩(wěn)定性，才能提高電測儀表的測量準確性。

4.3 安裝和使用電測儀表時要注意規(guī)范

在電測儀表安裝和使用的過程中，必須遵循相應(yīng)的要求規(guī)范，同時在使用過程中也需遵守章程，這在某種程度上對安裝人員提出了新的要求，他們在開展工作之前必須對安裝要求有一定的掌握，然后才可以付諸實踐，否則將會引發(fā)非常嚴重的后果。電測儀表在實際應(yīng)用中差距相差較大的原因在于人為因素，從某種意義而言存在不穩(wěn)定性，因此只有從人員培訓(xùn)方面著手就能從根本上解決這一問題。與此同時，安裝人員還應(yīng)對緊急事件做出有效處理，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決安裝過程中存在的所有問題。

5 結(jié)束語

總而言之，電測儀表在日常使用中會受到多方因素的干擾，影響其測試的精準度，其中既包括儀表本身原因，也包括一些外界影響因素，而明確其具體的防范措施，能夠有效為電力工作者提供相應(yīng)的指導(dǎo)參考。

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[3]張海燕.變電站現(xiàn)場測量儀表的主要干擾原因及防范措施研究[J].中國科技縱橫，2013（13）：87.

TM930

A

1004-7344（2016）28-0064-02

2016-9-19

歐琳（1978-），女，主要從事電測儀表工作。