電氣工程中自控設備電磁干擾研究

吳恩夫

摘 要：目前，我國在電氣工程設備的自動控制研究方面成果顯著，是電氣設備應用現代化發展的重要標志。在機械設備現代化發展的進程中，電氣工程自動控制設備的電磁干擾問題日趨嚴重，成為影響電氣工程自控設備穩定運行的重要要素，為此對電氣工程中自控設備的電磁干擾進行深入研究勢在必行，成為解決電氣工程自控設備運行效率問題的關鍵所在。因此，文章就電氣工程中自控設備電磁干擾問題進行研究，并總結出電氣工程中自控設備電磁干擾的主要來源及所產生的相關問題與切實可行的解決方案。

關鍵詞：電氣；工程；自控；設備；電磁；干擾

近年來，我國在電氣工程設備應用方面投入較大，使之成為電氣設備穩定應用的重要基礎。雖然我國電氣工程設備運行狀況整體較為良好。但在電氣工程中的自動控制設備運行中，存在著一定的電磁干擾問題，繼而影響到電氣工程設備的穩定運行。因而及時的對電氣工程中自控設備的電磁干擾問題加以研究便凸顯的尤為重要，是現階段提升電氣工程設備運行效率的有效途徑。

1 電氣工程中自控設備存在的干擾因素

我國的電氣工程技術取得卓越的發展，電氣工程自動化技術在不斷的推廣，對于相應的設備進行革新和監控才能保證我國電力系統的運行質量，滿足人們日益增長的電力需求。電氣自動化的運用實現了全方位實時檢測，然而由于我國相關的技術還處于未成熟的狀態，在實際運行過程中會依然存在著較多的問題。自控設備在運行中存在著眾多的干擾因素，給人們的日常生活帶來諸多困擾。

1.1 交變磁場

受載體差異的限制，不同的載體所產生的干擾有著一定的差異，可根據載體的不同來劃分輻射的干擾。在干擾產生的過程中，通常需要借助具有一定的傳播能力的載體進行輻射干擾。而公共阻抗的傳播則并不相同，需以電磁波為主要的載體結構，由于傳播形式的不同，在相對穩定環境條件下，可將不同的載體進行轉換，而該類型的轉換磁場的變化，引起傳播形態的變化，這便產生了交變磁場。

1.2 內外干擾

內外干擾在電氣工程自動設備運行中較為常見，其產生的原因也相對較多，根據干擾形式的差異，主要將電磁干擾分為內部干擾及外部干擾兩種。內部干擾顧名思義即在設備運行內部產生干擾，其干擾結構主要由生產工藝及元件的布置組成，通過對系統內部結構的電磁傳導來形成干擾。外部干擾主要由輻射及高壓電設備組成，由于自控系統設計趨于開放化，所以在運行過程中，易收到周圍設備電磁波的干擾，這邊降低了自控設備的基本運行效率。

1.3 地電位差

地電位差產生的原因主要是由于設備故障而未能對其進行及時的解決，這便產生了地電位差的問題。該問題的產生主要由電路設備組成。由于部分自控設備的電壓并不恒定，使其在運行過程中易產生較大波動，此時便對電路結構產生一定的影響。如電力故障未能及時有效的排除，則會在系統內部產生一定的妨礙電流，這邊對設備產生一定的負面影響，此時回路系統電壓及電力穩定性將逐步下降，此時設備的自控系統將受到一定的限制，繼而使其無法有效的運行。

1.4 信號模式

信號模式的組成主要由共模干擾及差模干擾為主。共模干擾的產生主要由網絡設備運行的地電位波動而產生，繼而造成較為嚴重的干擾，此時設備便無法按照實際的要求正常運行，因而被稱之為地干擾。差模干擾產生的主要原因是線路設計過長，導致信號傳輸過程中在互感耦合階段產生。在此過程中設備無法接受有效的指令信號，從而干擾了設備的穩定運行。

1.5 二次回路

二次回路干擾問題與電感元件有著一定聯系，在其經過連接的電感元件時，會產生一定的干擾電壓，該電壓強度較高，如在此過程中產生電感元件斷開的情況，則會在斷開的階段產生極為強烈的干擾電壓，此時高強度的干擾電壓便對回路系統的整體結構產生影響，繼而使自控設備失去實際的重要作用。因而在實際工作的開展過程中，要對電路干擾問題加以解決，以便于避免因電感元件電壓強度過高問題而對自動設備的運行產生不利的影響。

2 電氣工程中自控設備應采取的抗電磁干擾措施

在電氣工程及自動化、電子技術等諸多現代技術高速發展的影響下，針對自動化設備抗干擾技術的研究，已成為我國社會各生產領域在新時期發展中共同關注的問題，要求工程師從自動化設備開發階段就應該充分利用抗干擾技術，并將自動化設備抗干擾措施貫穿于產品的全生命周期，這樣才能確保自動化設備的抗干擾措施可以滿足其使用要求。

2.1 印刷板及電路布局方面

電壓輸出過大直接對自控設備的運行產生影響，因而在相關工作的開展過程中，要進一步提高設備的基本電容量，通過增加印刷電路板厚度的方式，來對印刷電路板進行疊加，以便于為系統控制的干擾問題留下一定的空間結構，這便能夠有效的解決電壓過大而導致自控設備失效及無法正常運行的問題。在電力設備檢查過程中，相關技術人員不僅要對線路的完整性加以檢測，同時對結構布局的合理性也應充分的檢查，以便于降低其產生各大干擾因素的概率。對于結構設計不合理的線路布局可采取優化調整的辦法，如仍無法有效的解決，則需對其進行舍棄，從而避免其對設備的整體運行效益產生影響。在實際工作中，相關技術人員要做好電路設備的定期檢查，通過對設備的研究與分析，來制定有效的設備管理與優化方案，繼而避免因自控設備與布線的接觸，而產生干擾問題。

2.2 電源使用方面

在電源使用的過程中，由于電力設備的特殊性會產生一定的電磁效應，此時便會對自控設備的運行產生一定的影響，所以在實際工作中，要對周邊設備的布局應用合理性進行研究，以此降低電磁效應對自控設備的影響。首先要對設備的連接線基本質量進行檢驗，在確保其質量達標的情況下，方可進行設備的運行。如在實際的檢驗過程中，開關的連接線路存在著一定的問題，則需對其進行及時的更替，以便于在最基礎的環節上避免干擾因素的發生。其次，電路指示燈對設備的影響不容忽視，應在電路設計過程中，充分的考慮到指示燈的相關干擾問題，從而將內部干擾的概率有所降低，進而提升設備的運行的有效性。最后要按照自控設備運行的基本需要，做好屏蔽線路的應用于研究工作，通過選用適宜的屏蔽線路來提高設備的抗干擾性。在此過程中電源開關布局也應及時的納入設備的電路規范設計中，繼而降低電源開關對自控設備產生的磁場效應及其影響。

2.3 信號傳輸方面

自控設備運行的信號傳輸影響較為嚴重，因而在實際的工作過程中，首先需對線路長短問題進行研究，通過提高信號傳輸的絕緣效果，來降低信號干擾產生的概率。其次是選擇絕緣性較好及長度適中的線路作為線路布局結構，以便于提高設備抗干擾的整體性。再次，要對易于產生干擾的信號源進行有效的隔離與屏蔽，應充分考慮線路的應用特點，從而使線路設備的合理性有所提升。最后要選用具備一定效果的金屬板對自控設備周邊信號進行屏蔽，進而建立完善的信號屏蔽系統。在此過程中需注意信號傳輸屏蔽系統的設計需避免對其余設備的運行產生影響，繼而使自控設備穩定運行的同時，能夠為其余設備的運行提供良好的環境。

2.4 選擇合適的濾波器

濾波器對快速瞬變干擾具有明顯的抑制作用，合理地選擇濾波器，能夠有效地提高自動化設備的抗干擾能力。濾波器的選擇、安裝質量，直接影響自動化設備的抗干擾性能。性能良好的濾波器，如果不能夠采用合適的方法進行安裝，同樣會影響其作用的發揮。因此，設計人員在選擇濾波器時，應該根據實際需求，選擇型號和性能能夠滿足實際需求的濾波器，然后由專業的安裝人員嚴格地按照相關規范和工藝順序進行濾波器的安裝，在安裝時必須對濾波器的輸出線以及輸入線進行分開安裝，盡可能地縮短輸出線距離，遠離其他線路，避免對自動化設備造成二次回路干擾。同時，還應該盡可能地降低輸出線暴露在外界的時間，采用鍋臺干擾或者重新接收的方式，能夠保證濾波器始終處于良好接地狀態，以此降低外界干擾對自動化設備造成的干擾。

3 結束語

電氣工程中的自控設備電磁干擾研究勢在必行，使解決電氣工程設備運行問題的有效方法，同時對于提升電氣工程設備的運行效率也起到一定的幫助作用。因而在電氣工程自控設備電磁干擾問題研究過程中，要充分的考慮到電氣設備運行的環境因素，通過合理的設計電氣設備線路與電路結構來提升自控設備的抗干擾能夠，從而確保電氣工程設備的基本運行效率。

參考文獻

[1]胡宇卿.變電站微機保護及自動化設備的電磁干擾分析[J].通訊世界，2017（3）.

[2]王強.電氣工程中自動化設備的抗干擾措施分析[J].工程技術：文摘版，2015（65）：00123.

[3]廖福芬.電氣工程中自動化設備的抗干擾措施[J].環球市場信息導報，2014（45）：159.

[4]郭旭東.試述電氣工程中自動化設備的抗干擾措施[J].新材料新裝飾，2014（11）.