電氣工程中自動化設備的抗干擾解析

文/李云鵬，身份證號：411122198808178133

電氣工程中自動化設備的抗干擾解析

文/李云鵬，身份證號：411122198808178133

衡量一個國家經濟發展水平的重要指標就是電氣自動化水平。電氣工程自動化設備運行過程中，受到眾多因素的干擾，如果不能夠采取有效的措施進行處理，勢必會對自動化設備運行的安全性和穩定性造成影響，這就要求電氣工程自動化設備運行過程中，必須采取多樣化、有效性的抗干擾措施，使自動化設備的抗干擾能力不斷地提高，以此為電氣工程（系統）的安全和穩定運行奠定堅實的基礎。因此，文章針對電氣工程自動化設備抗干擾的研究具有非常重要的現實意義。

電氣工程；自動化設備；抗干擾

1 繼電器存在干擾和干擾的形式

1.1 電磁干擾

電氣工程自動化設備運行過程中，經常會受到電磁干擾，通常表現在外部干擾和內部干擾兩個方面，例如，因設備內部結構設計不合理，如相鄰元器件的相互干擾導致的內部干擾，周圍環境的電磁波以及高電壓（磁場）等外部干擾等。

1.2 二次回路干擾電壓

因為受到二次回路的影響，會對自動化設備產生一定的干擾電壓，影響電氣工程自動化設備運行的安全性和穩定性。因此，工作人員必須對電氣工程二次回路過程中產生電壓對自動化設備造成的影響進行分析，并進行控制，這樣能夠保證自動化設備安全、高效的運行。

1.3 設備運行過程中的干擾

由于變電站內各個地電位之間存在一定的差異，會對電氣自動化設備的運行產生一定的影響。電力工作人員必須充分和全面地認識可能對電氣自動化設備運行產生干擾的因素，采取針對性的措施進行處理，防止自動化設備在運行過程中因受干擾而不能正常運行出現故障。

1.4 全阻抗干擾的自動化設備

電氣自動化設備存在許多回路，當回路電流流過各回路之間的導線時，線路在電阻和電感的存在下產生阻抗和感抗，形成耦合電阻會在所產生的電壓降落時造成線路電壓降，形成耦合阻抗，以形成其他電氣電路和形成的共同阻抗干擾。

1.5 其他干擾形式

其他干擾形式主要有：漏電耦合對電氣自動化裝置的干擾和磁場耦合對電氣自動化裝置的干擾等，在此就不再一一列舉。

2 干擾因素的改善分析

2.1 選擇合適的濾波器

濾波器對快速瞬變干擾具有明顯的消除作用，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，設計人員在濾波器選型時，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，然后由專業的技術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隔離安裝，盡可能地縮短輸出線距離，遠離其他線路，避免其對自動化設備造成二次回路干擾。同時，還應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，并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。

2.2 屏蔽、隔離和濾波

（1）在天線控制領域中伺服驅動器與伺服電機之間一般采用屏蔽雙絞線作為信號傳輸線，可以有效抑制電磁干擾。由于雙絞線產生的感應電流和感應電動勢可以相互抵消，距離越小，對電磁干擾的抑制作用越強。用接地屏蔽雙絞線電纜，以防止不同屏蔽層之間存在電位差，對裝置的干擾。（2）信號地的來源。由于雙絞線是接地的，雙絞線的一端與信號源的正負極連接。如果信號源不接地，信號源和雙絞線屏蔽層之間有一個潛在的位差，會產生電磁干擾。（3）設計合理的接線和安裝位置、線路的干擾和設備的隔離，以提高裝置的抗干擾能力。例如，變壓器隔離，減少高頻電磁波所產生的變壓器的干擾。（4）將光敏三極管、發光二極管封裝組裝成一個封閉的不受外界干擾的光電耦合放大器，器件將信號以光信號的轉換，避免導線之間的連接元件的需要，大大降低了設備受到電磁干擾。

2.3 安裝防雷器

高強度電磁波，電流和直接雷擊會對電氣自動化裝置造成很大的損壞，因此，有必要安裝相應的防雷裝置。對網絡、通信裝置設置分散安裝防雷器：在RS-485、總線LANWORKS總線模式采取在第一的位置，兩端分別安裝一個電涌保護器并且良好接地。在以太網方式、RS-232通信端口分別安裝電涌保護器和保證接地良好；在電能表RS-485端口和電能采集裝置進口安裝浪涌保護器并良好接地；遙控設備（調制解調器）出口和通訊傳輸設備的進口安裝浪涌保護裝置和良好的接地；在電能采集裝置遠傳通訊端口處安裝浪涌保護器且良好接地。電源部分防雷裝置的分級安裝，防止雷電入侵波沿二次回路侵入保護，測控和控制裝置。

2.4 加強信號傳輸管理

線纜絕緣性能、長度等眾多因素，都會對信號的傳輸造成一定的干擾或者影響，如果不能夠采取有效的措施進行屏蔽，勢必會對信號的傳輸造成不同程度的干擾，尤其是正電平信號，受線纜絕緣性和長度的干擾最強烈，為了提高信號抗干擾能力，需要從以下幾個方面入手：其一，在信號傳輸時，應盡可能地采用負電平傳輸模式，避免采用正電平信號，這樣能夠有效地降低干擾因素對信號傳輸造成的影響；其二，對于容易受到干擾的信號，應該采用分開傳輸的方式，這樣能夠有效提高信號抗干擾能力；其三，對于信號傳輸過程受到干擾產生的毛刺現象，需要利用電容濾波對信號進行處理，盡可能地降低對信號產生的干擾；其四，盡可能地將信號線設置在距離電源線較遠的位置；采用雙絞線進行信號的傳輸，能夠顯著地提高信號抵抗電磁干擾的能力；其五，信號傳輸時應該選擇帶有屏蔽層的電纜，這樣能夠有效地降低絕緣性能對信號傳輸造成的影響；采用分開傳輸的方式進行數字信號與模擬信號的傳輸，這樣能夠有效地降低對自動化設備造成的干擾。

3 結束語

總的來說，干擾電氣工程自動化設備運行的因素相對較多，其對自動化設備以及整個電氣工程運行的安全性和穩定性造成嚴重的影響。因此，電氣工程相關人員必須將印制電路板布線工作做好，從而加強信號傳輸管理，加強開關電源保護，選擇合適的濾波器，使各種因素對自動化設備以及電氣工程造成的干擾和影響盡可能地降低。

[1]房鈺彬.電氣自動化工程中電氣自動化控制設備的可靠性分析[J].科技創新導報，2014（30）:78.

[2]杜珂,賈書濤.淺談電氣工程中自動化設備的抗干擾措施[J].技術與市場,2014（06）:234.