淺議在電氣工程中干擾的影響及其解決對策

辛立龍

摘 要：通過對電氣工程中的三個干擾案例的分析，列出干擾在電氣工程中的主要影響，并找出合理的解決對策，以達到抑制干擾的目的。同時也希望通過此次討論能引起電氣工程設計、施工、維修人員對干擾的重視。

關鍵詞：電氣工程；電子設備；變頻器；干擾；解決策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.195

隨著現在經濟和科技的不斷發展，在電氣工程中，電子類設備以其可靠性好、精確性高等特點逐漸的被廣泛應用。但隨著高科技設備設施的進入，各種問題會隨之而來。在現在的電網中存在著如電磁、諧波等各種干擾，而電子類設備對這些干擾較為敏感。其可影響電子類設備的正常工作，降低其可靠性，增加誤碼率，使圖像扭曲變形，控制信號誤動作等。但在電氣工程中卻往往在設計、施工時容易被忽視，從而造成個別電子類設備受到影響而出現故障，給使用方留下深深的質量安全隱患和不便。下面作者就結合實際電氣工程經驗通過三個常見案例對干擾在電氣工程中的影響做一個簡要的分析，并找出合理的解決對策以供參考。

1 工程案例及影響

案例1： 某綜合百貨商場依據《民用電氣設計規范》消防用電均為一級負荷，消防配電箱采用雙電源供電，配置為北元BQ3型分體智能型雙電源自動轉換開關，各主動力箱主斷路器下設有JNA-630/E型剩余電流式電氣火災監控探測器，主電力電纜（型號為YJV-4×120+1×70）布線方式為橋架式明敷。其問題為在使用半年后部分自動轉換開關頻繁出現錯誤故障代碼、不動作等問題。聯系廠家進行了多次換件維修后，此問題仍不能解決。另，在主動力箱內的剩余電流式電氣火災監控探測器，也出現頻繁報警。對此筆者通過檢查發現主電纜橋架內的三路主電力電纜混敷在橋架內，導致在三相電壓平衡，任意一路電纜正常輸送電，其余兩路隔斷電源及負載的情況下，使用經檢測合格的絕緣電阻表、萬用表分別測量，其絕緣程度均符合國家標準。但斷電電纜內仍有對地12v-36v的感應電壓，根據法拉第電磁感應定律此電壓應為電磁感應電壓。為此，筆者分別將有故障的分體智能型雙電源轉換開關和剩余電流式電氣火災探測器多次更換在不同的環境予以檢測，發現只有在有電磁干擾且干擾達到一定程度的情況下才會出現上述故障，而在無干擾的情況下設備工作一切正常，因此得出結論，電磁干擾對電子類設備存在一定程度的影響，可以使其可靠性、精確性下降，產生誤報或不予動作情況。

案例2：某住宅小區監控系統在使用過程中其某分區3個攝像頭傳輸的視頻信號經常出現波紋，為此筆者對其設備進行了系統性的檢查。攝像頭在采集點用DT-V31監控測試儀檢測視頻信號正常，檢查各接口連接良好，傳輸線路距離在規定范圍內。后又更換了電源適配器，但故障還是沒有解決。于是便對信號傳輸線路（線路采用的網線綜合線）沿線進行檢查，最終發現因后期改造需要，有一路YJV3*25+2*16的五芯電力電纜與其信號傳輸線路重合，導致電磁干擾信號傳輸，使視頻信號出現波紋等情況。將其分開1米以上則問題得以解決。因此，可看出電磁干擾也會對各類信號傳輸線路產生降低信號傳輸的可靠性，增加誤碼率，使圖像扭曲變形等影響。

案例3：京東商城某庫房內監控設備經常出現監控畫面波紋干擾，無法看清畫面等現象，其內部維修人員多次檢查均未發現問題。筆者斷電后測試其地線與鋼結構房均有36v感應電壓。后又經多次檢查，發現其供給電源與供水變頻泵是同一電源，只要供水泵工作，就會產生諧波輻射于線路，與其同路供電的監控設備就會出現干擾現象。后來把供水變頻泵改為另一路電源供電，監控設備干擾現象消失，一切恢復正常。此后再未出現干擾現象。由此可見變頻器在運行中產生的高次諧波，會對供電系統、負載及其他鄰近電氣設備產生干擾。

2 解決對策

通過以上三個案例，我們可得出電網中的干擾可對電子類設備及其信號傳輸線路產生降低可靠性，增加誤碼率，使圖像扭曲變形、控制信號誤動作等一系列影響，為此為了抑制干擾在設計、施工過程中應考慮到必要防護措施。

對電網中干擾的防護，筆者認為，應該在設計、施工中注意以下幾個方面：

（1）在電氣工程設計時盡量選擇結構及材料有抗干擾性的線路及設備。

計算機設備、通信、電子、變頻等設備，應選用有金屬材料制成的箱、盒、柜、架，使其成為法拉第籠形式，并加上正確、良好的接地系統，在一定程度上會加強電子設備抗干擾及變頻器等對外干擾的能力。

對于需要信號傳輸比較準確的弱電線路，應根據用戶要求，結合周圍環境狀況進行考慮，盡量選擇有屏蔽層的電纜，可以增強抗干擾、防輻射的能力。

（2）注重線路布線時間距及設備離不同干擾源間距的影響。

由上面案例可看出，除在設計、施工布線時，采用屏蔽做好接地，以提高自身的抗干擾，防輻射外，還應盡可能的保持各路電力電纜間距及電力傳輸線與信號傳輸線的間距，電子類設備及其信號傳輸線應盡可能地遠離干擾源，以減少其對系統正常運行的影響。

（3）對產生諧波干擾的設備，單設線路供電。

如例3所述，供電線路中有產生諧波干擾的變頻器等設備時，在設計、施工時除對其進行單獨供電外，還應該盡量將其進行金屬框架全包圍隔離并良好接地，將其干擾環境隔離，以免通過空間、線路傳輸影響到其他設備。

（4）加裝電源抗干擾濾波器，以凈化電源。

另，除上述方法外，在實際中還應根據具體情況在電源進線端和接負載側同時加裝相應的電抗濾波器，以消除諧波凈化電源，盡量減少電磁及諧波對電網的污染。

3 結語

總而言之，隨著科學技術的發展，在電氣工程中隨著各種新型設備的不斷進入，各種問題也會隨之不斷的出現。只有不斷的加強學習，對問題具體分析具體對待，結合實際條件采取適應性最強的解決對策，才能使問題能夠完全避免或在較大程度上獲得解決，將其對電氣工程的影響控制在一個較小的范圍內，為使用者的工作生活提供可靠的安全質量保障，以促進電氣工程企業的長期穩定發展。本文僅代表作者個人意見，如有不恰當或者遺漏之處還望廣大專家同行批評指正。

參考文獻：

[1]何金良，趙偉.現代電氣工程師使用手冊[M].中國水利水電出版社.

[2]張明.電氣環境中電磁干擾的解決方案[D].靜電防護與標準化學術交流會論文集.

[3]吳忠志，吳加林.變頻器應用手冊[M].第三版.機械工業出版社.