向道恩

摘 要：電氣自動(dòng)化一直是我們研究的熱點(diǎn)。本文針對電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備存在的幾種電磁干擾因素進(jìn)行了分析研究，論述了幾種抗干擾技術(shù)，在前人研究的基礎(chǔ)上，對電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾措施進(jìn)行了進(jìn)一步的解析，希望在實(shí)際應(yīng)用中得到具體應(yīng)用，給后來的研究者一些新的啟示。

關(guān)鍵字：電氣工程；自動(dòng)化設(shè)備；抗干擾措施

中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 前言

電氣工程中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用程度是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的體現(xiàn)。自動(dòng)化設(shè)備的使用既有先進(jìn)的一面，也有一些不足之處，所以我們需要對干擾因素進(jìn)行研究分析，找到一些具體可行的抗干擾措施，并應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐操作中。

2 電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備存在的干擾因素

電氣工程中自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)是指采用各種具有自動(dòng)檢測和控制功能的裝置，對電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)或遠(yuǎn)程的自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制、管理和監(jiān)視，從而起到保證電力系統(tǒng)的供電的質(zhì)量和安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的作用。電氣工程中電力設(shè)備除了具備在線監(jiān)測優(yōu)勢和智能化優(yōu)勢之外，也存在著一些不足，其中電磁干擾就是其中最為重要的一部分。對此本文專門研究了電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的干擾因素，發(fā)現(xiàn)以下幾種干擾因素最為嚴(yán)重：

2.1 內(nèi)外干擾。電磁干擾有不同的分類方法，其中，根據(jù)干擾模式可分為外部干擾和內(nèi)部干擾兩類。外部干擾如：高電壓、電流的電纜和設(shè)備向周圍輻射電磁波。外部干擾的產(chǎn)生是有各種設(shè)備對周圍的輻射。內(nèi)部干擾的產(chǎn)生主要是由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、元件的布置等等。

2.2 交變磁場。傳導(dǎo)干擾和輻射干擾是根據(jù)傳播載體進(jìn)行劃分的。傳導(dǎo)干擾在實(shí)際上是通過公公阻抗進(jìn)行傳播，而輻射干擾一般都是通過電磁波來進(jìn)行傳播，盡管傳播方式不同，它們之間可以通過特定的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如，在常規(guī)變電站內(nèi)部由于受到一次、二次回爐之間互感的影響，則一次干擾導(dǎo)線會(huì)在二次回路中產(chǎn)生不同程度的干擾電壓，二次回路的互感阻抗、電流大小、電流頻率以及一二次回路的相對位置等，都會(huì)對二次回路中產(chǎn)生干擾電壓的大小產(chǎn)生直接影響。

2.3 信號模式。根據(jù)體例舉行對信號模式進(jìn)行分離，可以劃分為差模干擾及共模干擾兩個(gè)模式，其中差模干擾產(chǎn)生主要是由于長路線傳輸?shù)幕ジ旭詈?。差模信號是以串?lián)的方式出現(xiàn)在信號源回路之中的。共模干擾模式則是由于電氣工程網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中，受到地電位發(fā)生變化而產(chǎn)生的一系列干擾，則共模干擾又被稱為對地干擾，而該種干擾模式是導(dǎo)致電氣工程自動(dòng)化設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要因素。

2.4 地電位差。當(dāng)大電流接地系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)單相短路故障時(shí)，變電站接地網(wǎng)中便會(huì)形成妨礙電流，而妨礙電流一旦流經(jīng)接地體的阻抗時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的電壓降，這便造成變電站內(nèi)部各地電位產(chǎn)生較大的差別，進(jìn)一步也會(huì)直接影響到自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)行。如果在同一個(gè)回路中有不同接地點(diǎn)時(shí)，由于受到電位差的影響，會(huì)導(dǎo)致連接設(shè)備電纜芯中產(chǎn)生電流，地電位差的存在也會(huì)導(dǎo)致多點(diǎn)接地的電纜屏蔽層中產(chǎn)生電流，進(jìn)而會(huì)對自動(dòng)化設(shè)備電流線中產(chǎn)生一定的干擾電壓。

2.5 二次回路。二次回路自身產(chǎn)生的干擾電壓，主要是受到回路中所連接電感元件的影響，這是因?yàn)殡姼性跀嚅_時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻暫態(tài)干擾電壓，而這些干擾電壓會(huì)直接影響到同一電源上的回路，同時(shí)也會(huì)通過電磁耦合對其他回路上的自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)生影響，因此，技術(shù)人員在分析過程中必須注重二次回路自身產(chǎn)生的干擾電壓。

3 電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備采取的抗干擾措施

在電氣工程及自動(dòng)化、電子技術(shù)等諸多現(xiàn)代技術(shù)高速發(fā)展的影響下，針對自動(dòng)化設(shè)備抗干擾技術(shù)的研究，已成為我國社會(huì)各生產(chǎn)領(lǐng)域在新時(shí)期發(fā)展中共同關(guān)注的問題，要求工程師從自動(dòng)化設(shè)備開發(fā)階段就應(yīng)該充分利用抗干擾技術(shù)，并將自動(dòng)化設(shè)備抗干擾措施貫穿于產(chǎn)品的全生命周期，這樣才能確保自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾措施可以滿足其使用要求。

3.1 電源使用方面。部分電源在使用過程中，其通斷的瞬間會(huì)對電子設(shè)備產(chǎn)生不同程度的傷害，其中對小功率電子設(shè)備造成的損害最為嚴(yán)重，并會(huì)對周圍的電子設(shè)備產(chǎn)生一定的干擾，例如，顯示器附近電源設(shè)備在通斷的一瞬間會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)閃屏，如果電源功率過大則會(huì)導(dǎo)致顯示器屏蔽效果達(dá)不到使用要求，針對這種現(xiàn)象應(yīng)該在電源設(shè)備上架設(shè)屏蔽層，電源線也要根據(jù)周圍電子產(chǎn)品的實(shí)際情況來選擇合理的屏蔽措施，這樣才能確保電源設(shè)備使用中的抗干擾措施可以滿足自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行要求。

3.2 信號傳輸方面。信號在傳輸過程中容易受到線纜長度、絕緣性能等諸多因素影響，如果不采取有效的屏蔽措施，則會(huì)導(dǎo)致信號在傳輸過程中受到不同程度的干擾，其中正電平信號受到的干擾最為強(qiáng)烈，可以通過以下多種抗干擾措施對其進(jìn)行處理。信號在傳輸過程中采用負(fù)電平傳輸模式，可以有效避免其他電氣設(shè)備運(yùn)行中對其產(chǎn)生的干擾；針對容易受到干擾的信號，可以采用分開傳輸?shù)哪Ｊ?；高頻信號在傳輸中可以采用同軸電纜；將模擬信號和數(shù)字信號分開進(jìn)行傳輸，有效避免自動(dòng)設(shè)備的干擾；信號傳輸電纜在選擇過程中以帶有屏蔽層的型號為主，并要確保其絕緣性能可以滿足信號傳輸要求；正確使用雙絞線可以有效消除電磁干擾對信號傳輸?shù)挠绊?；信號線在設(shè)置過程中盡量遠(yuǎn)離電源線，針對無法遠(yuǎn)離電源線的要加設(shè)金屬隔板；針對數(shù)字信號傳輸中受到干擾產(chǎn)生毛刺這一現(xiàn)象，可以采用電容濾波的方法對信號進(jìn)行處理。

3.3 印制電路板布線。在印制板布線階段對電子產(chǎn)品的抗干擾措施進(jìn)行設(shè)計(jì)，其對加強(qiáng)電子設(shè)備的抗干擾能力有著重要作用，因此，在該階段可以通過以下幾種措施對其進(jìn)行防干擾措施設(shè)計(jì)：通過采用集成電路模式來減少布線，可以有效提高電子設(shè)備的抗干擾性能；電子設(shè)備設(shè)計(jì)階段要縮短走線及器件間串?dāng)_的距離，盡量將有關(guān)聯(lián)的電子器件放在儀器；電源與地之間的跨接需要合理設(shè)置陶瓷電容，盡量消除集成電路的去耦作用，電路板入口處電源應(yīng)按照22uF左右的電解電容，或者按照0.1uF左右的非電解電容，都可以有效提高電子設(shè)備在運(yùn)行過程中的抗干擾性能。

結(jié)語

本文通過分析和研究電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備存在的內(nèi)外干擾、交變磁場、信號模式、地電位差等五種電磁干擾因素，找到了一些具體的抗干擾措施，并對此進(jìn)行了簡單的解析。

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