電氣工程中自動化設備的抗干擾途徑

王彥寧

（寧夏聆音科技有限公司，寧夏 銀川 750002）

1 電氣工程自動化

電氣工程自動化體現了時代的進步，是計算機信息技術發展到一定階段的必然結果。電氣工程自動化中集成了自動化技術與智能化技術，提升了電氣工程的整體水平，為電氣工程運行、控制等提供了便利。基于自動化技術、智能化技術的優越性，突破了傳統電氣工程中的諸多限制。當前絕大多數電氣工程中都有自動化設備的身影，市場上不同企業之間的競爭壓力日漸增大，只有從技術角度實現創新與優化，才能在競爭中贏得先機。自動化設備在電氣工程中的作用不可替代，不僅減少了人力投入，節約了人力成本，而且實現了各種資源的合理利用。在電氣工程的運行過程中，通過自動化模塊發現問題、解決問題，實現全過程監控。自動化設備在電氣工程中的應用提高了電氣工程建設的總體水平，實現了自動化技術、智能化技術等的融合，在電氣工程中形成了嶄新的工作模式，控制效率和控制水平顯著提高。在自動化技術、自動化設備的輔助下構建智能化系統，該系統可對電氣工程實施實時監控，反饋信息并預警。

2 電氣工程自動化設備常見的干擾因素

2.1 輻射干擾

電氣工程自動化設備在使用過程中經常面臨輻射干擾的問題，受輻射的影響，導致設備的自動化轉換難以正常實施。從電氣工程中自動化設備的使用情況來看，輻射干擾是常見的干擾類型，當存在此類干擾時，自動化設備無法保持穩定的運行狀態。輻射干擾具有一定的特殊性，這一特殊性決定了電氣工程自動化設備中輻射干擾并不能完全消除，需要在自動化設備配置與安裝中加強對設備工作環境、運行條件、運行流程等的把控，通過相應的措施屏蔽輻射干擾、傳導干擾，使自動化設備可高效運轉，降低故障概率[1]。

2.2 電磁干擾

電氣工程自動化設備運行過程中，電磁干擾也是1種比較常見的干擾類型。電氣工程自動化設備運行過程中可能會產生電磁場，如果未進行電磁屏蔽處理，在電磁干擾情況下自動化設備的電壓與電流將出現異常，嚴重影響自動化設備的可靠運轉。為降低電磁干擾對設備運行的影響，往往會采取一定的抗電磁干擾措施。如果電磁干擾作用在自動化設備上，設備在后續運行過程中可能出現各種故障，導致自動化設備的運行安全性、穩定性大大降低。電磁干擾的形成如圖1所示。

圖1 電磁干擾的形成

2.3 通信信號干擾

各個電氣工程中往往會配備各種自動化設備，不同設備之間往往有一定的關聯。電氣工程投入使用后，為發揮不同自動化設備的功能優勢，需保持設備之間的通信正常。結合電氣工程中自動化設備的使用情況，自動化的實現往往需要智能控制儀表、傳感器或控制設備等的輔助，保持不同設備之間的良好交互、信息傳輸，對通信有著較高的要求。通信信號以模擬信號與數字信號為主，在信息傳輸的過程中包含有線傳輸與無線傳輸。無線傳輸對傳輸環境有著更加嚴格的要求，一旦傳輸環境內有比較強烈的電磁波，且該電磁波與無線傳輸信號的頻率相接近，就會出現信號傳輸空間的擾動，導致無線傳輸信號的穩定性降低、通信過程中出現信號丟失等問題。當信號采取有線傳輸時，一旦未對信號電纜實施屏蔽干擾，在環境、溫度等的多重作用下，電纜可能會產生感應電流。在此條件下，信號傳輸的準確性無法保持，易在通信過程中出現信號失效的現象，同樣無法保持正常通信[2]。

2.4 干擾電壓

電氣工程中的電路在長時間運行過程中可能會出現二次電壓，這種電壓條件對于自動化設備的運行也存在負面影響。當前電氣工程自動化設備的使用中，干擾電壓對自動化設備的干擾不可忽視。在具體的工作中，相關人員需根據二次回路干擾電壓的形成原因、路徑情況制定科學的防護策略，保障自動化設備在運行過程中免受電壓干擾，給自動化設備創造相對安全的運行環境。

2.5 靜電干擾

與其他干擾因素相比，靜電干擾屬于1種無法避免的自然現象。靜電干擾狀態下，自動化設備很難維持在最佳運行狀態[3]。如果靜電釋放在自動化設備的附近，靜電電壓將引起設備中部分元件的損壞，給自動化設備造成難以挽回的損失，使電氣系統的工作受到影響。

3 電氣工程中自動化設備的抗干擾途徑

3.1 優化印制板線路布置

結合干擾類型，需保障印制板布線的合理性，在線路優化的前提下提升設備的抗干擾能力。正式線路布設前應重視印制板，降低各種干擾因素對設備的影響，通過各種抗干擾措施，實現對自動化設備的保護[4]。利用多層印制板可增大板塊與板塊之間的電容量，增強抗干擾能力。后續印制板的布線過程中，可能會因線路分配問題而影響抗干擾效果，需在線路布設的過程中進行綜合分析與評估。印制板線路布置的優化不僅需要考慮布線的合理性，還需要關注布線與有關器件的協調性，只有協調性達到了相關標準，才能降低相互之間的干擾、限制。針對印制板的線路布置，還需預測是否存在其他干擾因素。如果存在干擾因素，可以根據干擾因素的類型、干擾路徑采取分隔處理方式。

3.2 優化信號傳輸

從信號傳輸的優化著手，通過一系列的優化工作提高信號傳輸的穩定性、可靠性。針對干擾因素采取屏蔽處理的方式，通過屏蔽工作從根本上降低信號傳輸干擾。針對電氣工程中比較明顯的干擾因素，可引入隔離處理的方式，將干擾因素與自動化設備分離開，從根本上達到優化的目標[5]。在傳輸路徑選擇方面，應重點關注屏蔽層線路的選擇。選擇優質材料，以發揮材料的屏蔽和防護作用，嚴禁使用劣質材料。對于電氣工程中的電源線、信號線路，均應保障線路布設的科學性，使電源線與信號線分離開來，避免在信號傳輸過程中相互干擾。

3.3 開關電源保護

電氣工程中的開關電源同樣存在一定的干擾因素，如果缺乏對開關電源的抗干擾處理，后續自動化設備可能無法保持正常的運轉。具體來說，電源主要有連接和斷開2種狀態，不論哪種狀態都會伴隨瞬時電壓與電流的產生，對設備運行造成一定的干擾。瞬時電壓電流作用下，小功率電氣設備無法正常運行，當設備難以承受瞬時電壓沖擊時，可能會引發設備故障或其他安全事故。電氣工程人員在開關電源的規劃和布局過程中需統籌規劃，結合實際需求優化電源線路的布局，針對開關電源配備繼電器保護處理。電氣工程中的電源線路具有高度的復雜性，在線路設計的過程中可利用計算機系統構建三維空間模型，在模型內集成各種信息，實現線路布設的優化。電源連線設計過程中，應遵循合理性、安全性與科學性的要求，對開關連線的施工安裝加以嚴格監督，以保障每個連線處理都符合相應的規范與標準，提升開關電源的安全性。為了提高開關電源的抗干擾能力，需要在電源設備周圍設置屏蔽層。針對開關電源指示燈線路，應開展全方位的線路優化，通過優化控制線路總體長度，從源頭上降低干擾。

3.4 對濾波器進行優化

自動化設備的濾波器配置中，應綜合多方面因素選擇恰當型號的濾波器，使設備具有更強的抗干擾能力，減少周邊環境對設備運行的負面影響。針對濾波器的選型，應從規格、工作能力以及價格等方面綜合分析。濾波器的使用效果與前期的安裝規范性有著直接的關系，在安裝環節應結合濾波器本身的特點選擇恰當的安裝方式。具體安裝時，盡可能避免將濾波器暴露在外部環境中。針對電氣工程中的濾波器選用與安裝工作，也可以根據自動化設備的工作環境、工作要求等實施優化。在濾波器配置前，相關人員需對電氣工程中的自動化設備工作環境、干擾因素等展開全面分析，選擇性能好、質量佳的濾波器，由專業人員負責濾波器的安裝。分開安裝濾波器的輸入線與輸出線，保障輸出線距離的合理性，使輸出線與其他類型線路保持在安全距離。

3.5 加強靜電防控

自動化設備中靜電并非一瞬釋放的過程，而是隨著設備使用時間的延長逐步發生靜電累積，在達到一定標準后再釋放，釋放的過程中靜電電壓亟劇增大，易引起設備的損壞。自動化設備的構成復雜，其中的許多零部件都有可能出現靜電現象，如果這些零件發生了靜電累積放電，將引起設備的損壞。針對此類問題，操作人員在自動化設備的操作過程中應加強靜電防護，如佩戴防靜電手套、穿好防靜電工作服等。針對靜電現象的防護，最簡單且有效的方式就是確保安全距離符合要求。靜電放電有距離限制，一旦超過了放電距離規定，靜電干擾就顯著降低，因此通過安全距離可實現靜電防護。

4 結 論

電氣工程中的自動化設備在運行過程中經常受到各種因素的干擾，運行的穩定性、安全性無法保障。為了提高電氣工程的整體水平，充分發揮自動化設備在電氣工程中的作用，需要從干擾因素、干擾路徑等方面采取多種措施實現自動化設備的抗干擾。