電氣工程中自動化設備的抗干擾策略研究

張沫然，董冠辰，王淑嫻，李玥琛

（山東科技大學，山東 濟南 250031）

0 引言

電氣工程中自動化設備運行可靠性，將直接影響到工程運轉安全性與穩定性。鑒于電氣工程運轉特殊性，必須主動規避相關危險因素，杜絕危險隱患發生，提高電氣工程運行質量與安全。通過對自動化設備運行工況分析，發現部分干擾因素的存在，影響到設備運行安全性。電氣工程規劃設計時，編制相應抗干擾作業書，確保在抗干擾措施執行下，可提高電氣工程自動化設備運行整體穩定性。

1 干擾因素

1.1 電磁信號

當電氣工程自動化設備運行時會受到一定電磁信號的干擾。通過對電磁信號進行分析可知，電磁干擾分為內部電磁干擾與外部干擾。鑒于電磁信號干擾的危害性較大，則必須對電磁信號進行有效處理抑制[1]。

1.2 信號傳導

電氣工程自動化設備使用過程中存在傳導干擾和輻射干擾，影響到信號傳輸質量與安全。主要產生的原因是：電磁信號與電壓信號的相互轉化下，導致信號傳導工作受到直接影響。

1.3 電位差

電氣工程設備自動化管理運行時，各個區域的電位并不相同，由于電位差的存在，則會對電氣工程設備運行造成一定影響。在處理該問題時，可安排相關工作人員對自動化設備安裝進行檢測，及時發現電位差并進行安全評估，以第一時間處理相關問題。

1.4 電壓干擾

二次回路產生的干擾電壓會對自動化設備運行安全造成嚴重影響。因此，必須對二次回路產生的電壓進行有效控制，以提高設備運行安全性與可靠性[2]。

2 抗干擾策略

2.1 設計方案優化

自動化設備運行時，設備制造線路與參數，直接影響到后續運行安全性與可靠性。為有效提高設備抗干擾性能，則可對線路板設計方案進行優化。在線路板設計時增加充足板間電容，以有效處理線路板出現的各種脈沖信號。在對設計方案進行合理優化后，則可以有效控制電路板出現干擾因素，減少線路之間出現串擾耦合，提高自動化設備運行安全性。

此外，電氣設計工作人員開展自動化設備設計工作時，必須對線路板進行科學布局設計，避免后續線路板運行時產生內部干擾因素，影響到設備運行安全性。開展設計方案優化時，可有效降低布線長度，增強電子設備的整體抗干擾能力。當自動化設備的設計方案得到優化后，為確保電氣自動化設備運行達到基本工作要求，工作人員必須對設計新設備進行性能調試。對于凡無法達到電氣工程標準安全要求的產品，則一律進行退回，確保優化后的自動化設備運行性能達到預期工作目標[3]。

2.2 信號傳導管控

在電氣工程信號傳導過程中會產生一定干擾因素，對信號傳導的最終效果造成影響，若未對其干擾問題進行有效處理，長期以往會對電氣工程自動化設備運行造成很大干擾。例如，正電信號傳導過程中，線纜的長度與線纜的設計絕緣性能，都會對信號傳輸產生一定干擾。因此，為提高信號傳導效果，必須開展相關抗干擾措施，工作人員可從如下多個方面入手。

第一，當電氣工程信號傳輸時，可設計專屬信號傳導信道，避免對正電信號造成直接干擾；采取負電平傳輸工作方式，以有效抑制外界干擾因素對信號傳輸的影響。

第二，電氣工程自動化設備運行時，會產生一些易受到干擾的信號。為避免相關信號受到外界環境干擾，則可開展分開線路傳輸，以合理增強信號傳輸的抗干擾能力。

第三，在信號傳輸過程中，線路中一旦出現干擾問題，則會直接影響到信號傳導安全。為此，可在信號傳輸時引入電容濾波，對傳輸信號進行合理調整，以有效控制信號傳輸安全性。

第四，當信號傳導時，必須保障信號線路與輸電線路之間存在一定距離。部分地區開展抗干擾工作時，采取雙絞線方案進行信號傳輸，不僅有效保障信號傳輸質量與安全，而且降低了電磁對信號的直接影響。

第五，在進行信號傳導時，可合理引入自帶屏蔽層的電纜，有效提高輸電線纜的絕緣性能，提高信號輸送安全性與可靠性。

第六，鑒于電氣工程自動化設備運行的特殊性，可對數字信號與模擬電信號進行分開傳輸，以有效避免自動化設備受到干擾因素影響。

2.3 開關電源保護

電氣工程中開關電源會直接產生干擾因素，影響到自動化設備運行穩定性。因為電源的連接與斷開狀態，都會產生一定的瞬時電壓與電流，進而產生一定干擾因素，降低設備運行安全性。在瞬時電壓電流影響下，對小功率電氣設備會造成很大干擾影響，若部分設備儀器無法承受瞬時電壓沖擊，則直接影響到設備運行安全。例如，在電氣工程運行時，開關電源進行啟停，相關周邊顯示器的電源連接則會出現瞬間中斷，此時顯示屏會出現短暫的閃屏情況，影響到電氣顯示設備運行安全性。為有效規避該問題的出現，電氣工程人員對開關電源進行規劃布局時，必須開展統籌規劃工作，對電源線路的布局設計方案進行優化，并對開關電源進行繼電器保護處理。由于電源線路的復雜性，可利用計算機系統構建三維空間模型，以分析電源線路設計方案可行性與可靠性。為避免電源出線與進線出現沖突，影響到電源運行可靠性，設計工作人員可從如下多個方面進行入手。

第一，開展電源連線設計時必須進行科學合理規劃，嚴謹地對開關連線進行施工安裝監督，確保連線工作的質量與安全，保障開關電源運行整體安全性與可靠性。

第二，為加強開關電源的抗干擾能力，則可在電源設備周邊設置屏蔽層。

第三，對開關電源的指示燈線路進行處理時，必須對指示燈線路進行合理優化，以降低線路的總長度，降低設備受到更多干擾因素影響。

開關電源的運行質量，直接影響到電路運行安全，必須對開關電源進行有效抗干擾處理，降低電源運行干擾因素。

2.4 濾波器運用

實際上，工作人員可選擇適當的濾波器，以對自動化設備干擾因素進行有效處理。濾波器主要可以對快速變化的電力產生的電磁波進行過濾，降低設備線路產生電磁波的干擾危害，以有效提高設備的自動化抗干擾性能[4]。

在自動化設備運行過程中，設備自身并沒有抗干擾能力，必須通過配置相應濾波器，以增強自動化設備抗干擾能力。但濾波器型號的選擇非常重要，若沒有選擇合適濾波器，則無法充分發揮出濾波器工作效能。為此，工作人員必須對電氣工程自動化設備干擾實際情況進行評估，基于不同設備出現的干擾問題，選擇適宜濾波器進行抗干擾處理，充分發揮出濾波器設備工作價值。

電氣工程運行時，必須對輸出線纜進行一定保護，避免輸出線纜長時間暴露在外界環境中產生一定量諧波，對自動化設備運行造成一定影響。同時，大量諧波的產生，則會對設備的信號接收造成一定影響，導致濾波器無法發揮出相應工作效能。因此，在對濾波器進行安裝時，應當確保濾波器具有良好的接地狀態，以充分發揮出濾波器工作效能，提高自動化設備抗干擾能力，保障電氣工程自動化設備運行安全性與可靠性。

2.5 新材料應用

目前，材料工程已經取得重大突破，很多新型材料被投放到市場當中，如聚乙烯、鈦合金、復合金屬材料等。相應廠家進行自動化設備設計制造時，可評估設備自動化運行出現的干擾系數，基于電氣工程運行安全標準，對自動化設備生產加工工藝與材料進行優化，合理選擇最佳制造材料，降低設備運行出現干擾因素概率，提高自動化設備運行安全性與可靠性。

3 結論

在電氣工程運行時，為保障自動化設備運行質量與安全，必須對干擾問題進行有效處理。本文介紹了一些干擾因素，并闡述了電氣自動化設備抗干擾策略，以供參考。