強弱電一體化中的防強電干擾技術

摘 要：現代建筑要想實現穩定性與安全性的目標，需要不斷提升建筑電氣工程設計和施工質量水平。但是在當前強電設計和施工中還是出現了很多問題，如符合標準與需要系數不明、配電箱漏電、接地保護系統不完善等，對電器系統和人身安全帶來了不利影響。在自動化系統與智能建筑的推廣應用過程中，開始實行強弱電一體化，能夠有效優化各功能單位的功能與布局，既減少了電氣施工成本，還便于電氣設備的制作與管理。對此，我們為了充分發揮出強弱電一體化的作用，需要重視對防強電干擾技術的應用，保證弱電系統的穩定、正常運行。

關鍵詞：強弱電一體化;防強電干擾技術;分析

中圖分類號：TM736 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

引言

在中國迅速發展的經濟中，涌現了很多現代建筑如住宅樓、高級寫字樓等，作為這些現代建筑中重要的電力及其能源供應，電氣工程的安全、穩定與否與這些建筑的正常運行息息相關，因此我們對建筑中電氣工程施工、設計有著較高的要求。雖然我國為了確保建筑中電氣系統的質量制定了嚴格的強電系統施工制度，然而實際操作中，很多問題比如不完善的接地保護系統、漏電的配電箱等都對人身及系統的威脅很大。加上智能建筑以及自動化系統的不斷推廣，電氣工程設計也越來越多地運用強弱電一體化技術。

1強弱電一體化設計

1.1布線設計

強電周圍一般有著比較強大的磁場，如果強弱電的布線距離太過接近，將會影響網線、電話線、電視線等弱電線路的信號，所以強弱電一體化的布線設計中，很有必要控制好布線的距離。

通常來說，弱電電纜不可以跟低壓電纜一起捆綁布線，也不能夠很高壓電纜一起捆綁布線。其終端跟高壓電纜終端應保持大于等于450毫米的間距，與低壓電纜的應大于等于150毫米。同時，布線中弱電電纜要盡量不與溫度大于60℃的物體、腐蝕性流體、避雷針等有害設備直接接觸，距離要大于150毫米。不過，超低壓電線與弱電電纜一起進行布線時，其終端能夠直接捆綁布線，無需設置間隔。

現階段，作為新概念的布線系統，結構化布線成為一種靈活性高、模塊化的建筑群間或者建筑物內的信息運輸通道。它具有連接通信和計算機網絡設備與熱力系統、電力系統、保安監控、視頻設備、數據終端、所有設備、語音交換，同時利用光纖、雙絞線等器件統一設計、規劃以及施工的功能，可以智能化控制、管理現代建筑，它的優勢使得其在現代智能化建筑中有著良好的前景。

1.2防磁干擾設計

強弱電一體化中，弱電系統受強電系統的干擾主要表現為兩種，傳輸耦合以及輻射耦合，一般用屏蔽、隔離兩種方式設計實現防磁干擾。舉個例子，在信號線造成的干擾中，能夠用脈沖變壓器隔離或者光電器件隔離的方式，加上專用隔離放大器把模擬信號實現輸入回路與主回路的電氣隔離。也可運用磁屏蔽層屏蔽弱電系統來阻斷電磁的干擾，例如電磁屏蔽以及靜電屏蔽。在電磁屏蔽設計中通常使用屏蔽金屬網屏蔽弱電系統，該金屬網由鎳銅合金絲編織而成。另外，信號線出入口以金屬網安裝以及接縫的合理設計能夠把100MHz的電磁干擾減少百分之九十左右。同時，屏蔽層對電磁干擾的屏蔽效果也與其接地方式息息相關，通常高頻電路運用多點接地的模式，屏蔽層兩端接地或者其接地點間隔低于0.25λ;而低頻電路則多運用單點接地的模式。

2強弱電一體化中的防強電干擾技術

2.1運用屏蔽方法

在靜電屏蔽過程中，需要將具有良好接地的金屬板插入兩個相互干擾的導電體之間，為保證磁屏蔽效果，屏蔽材料的導磁率要高。以鐵鎳合金為例，μ在5000～10000之間，為銅或鋁的幾千倍。將一塊金屬板置于電磁場內，在吸收、反射和內部反射作用下，可以發揮出電磁屏蔽的作用，其中以吸收和反射作用為主。屏蔽網一般選擇鎳銅合金絲制作為金屬網，具備對約10MHz的電磁干擾形成至少90dB的衰減，為讓屏蔽效果超過100dB，那么需要選擇雙層金屬屏蔽網。強弱電一體化電氣柜中需要使用金屬屏蔽網將弱電系統內的小機柜進行封閉，并對接縫、信號線出入口等問題進行處理，這樣能夠實現電磁屏蔽效果的提升。

2.2電氣柜中的抗干擾技術

由于自動化的強弱電一體化系統是將強電系統和弱電系統放置在同一個電氣箱當中不僅兩個系統之間的距離很小，而且很多線路也會互相交錯，所以在運行的時候會出現系統間相互干擾的現象。在這種情況下，就應該使用防強電干擾技術來最大程度的減少系統之間的干擾。一般情況下，出現電磁干擾的條件有：存在敏感的接受原件、有相應的傳輸介質、存在干擾源。弱電系統在運行的時候的干擾源就是強電系統運行的設備，而通過傳輸就會讓弱電系統中的微處理器、數字電路和線性集成電路等敏感單元受到影響。而干擾源所發出的信號是通過兩種禍合的方式進行傳播，傳播到接收敏感單元之后，就會讓弱電系統出現不穩定的現象。第一種禍合的方式為傳輸禍合，這種方式是包括電纜和導線在傳輸的時候出現“路”的干擾，第二種禍合的方式為輻射禍合，這種方式是包括傳導和感應禍合的時候出現“場”的干擾。所以防強低氨干擾技術就能有效的將“路”和“場”的禍合方式切斷，切斷的方式包括隔離、屏蔽、消除或降低公共阻抗，從而讓弱電系統在運行的時候不再受到強電系統的干擾。

2.3接地與電源抗干擾技術

（1）加強電源的交流濾波

將濾波模塊置于交流電源的輸人端可以讓受干擾的程度得到有效的消除，這種方法一般是在比較惡劣的電磁環境下使用，還能在一些不同的電子控制設備中反復使用，使用效果較好。

（2）多層電壓器屏蔽的方式

一般情況下，在進行屏蔽的時候，電源變壓器會選擇帶靜電屏蔽的設備，可以讓交流共模干擾得到有效的隔離。如果干擾的頻率較高的時候，還可以選擇多層屏蔽變壓器設備，并使用浮地保護技術來有效的隔離強電系統對弱電系統的干擾。

（3）使用綜合抗干擾技術

與雙層屏蔽浮地技術想要讓電氣柜中的干擾有效隔離，在使用雙層屏蔽浮地技術的時候第一層的屏蔽層要進行接地，第二層屏蔽層要與弱電系統中的機殼進行連接。由于機柜和弱電系統中的機殼是絕緣的，同時也在其中使用了能夠起到屏蔽電磁作用的材料，所以就會讓弱電回路公共線和電源變壓器的次級測地一起不接地，并且還會出現浮地的情況，因此就能讓干擾信號不能再傳輸到弱電系統中，讓共模干擾的程度大大消除。

2.4采用屏蔽的方法

屏蔽的方法也能讓弱電系統不再受到強電系統的影響，主要包括靜電屏蔽和電磁屏蔽兩種方式，靜電屏蔽的方法主要為高、低頻段，但是電磁屏蔽的方式只能用于低頻段的屏蔽。首先靜電屏蔽是要在兩個導體之間插人金屬板，而金屬板的選擇上是要保證其接地性良好。如果想要讓屏蔽的效果更好，就可以使用雙層的金屬屏蔽網，并處理好接縫的方式。

結束語

總之，在自動化系統中實現強弱電一體化，需要在防強電系統干擾弱電系統上不斷提升技術水平。由于強弱電系統在一個電氣柜中安裝，強電回路與弱電回路相關距離很短，經常出現信號連線相互交錯的情況，從而進一步增加了強電系統為弱電系統造成的電磁干擾。基于此通過采用本文提出的方法，在實踐中未出現強電為弱電帶來干擾的情況，各項設備器件均能正常運轉，可見這些措施都是有效的，能夠在實踐中大力推廣使用。

參考文獻：

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[3]劉書明，肖科.強弱電一體化中的防強電干擾技術[J].工程設計CAC與智能建筑，2010，（10）.

作者簡介：

王樹龍（1963-），男，遼寧省瓦房店市，漢族，本科，高級工程師（副高），研究方向：強電、弱電及電器自動化.