淺議在電氣工程中干擾的影響及其解決對(duì)策

辛立龍

摘 要：通過(guò)對(duì)電氣工程中的三個(gè)干擾案例的分析，列出干擾在電氣工程中的主要影響，并找出合理的解決對(duì)策，以達(dá)到抑制干擾的目的。同時(shí)也希望通過(guò)此次討論能引起電氣工程設(shè)計(jì)、施工、維修人員對(duì)干擾的重視。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電子設(shè)備；變頻器；干擾；解決策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.195

隨著現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，在電氣工程中，電子類設(shè)備以其可靠性好、精確性高等特點(diǎn)逐漸的被廣泛應(yīng)用。但隨著高科技設(shè)備設(shè)施的進(jìn)入，各種問(wèn)題會(huì)隨之而來(lái)。在現(xiàn)在的電網(wǎng)中存在著如電磁、諧波等各種干擾，而電子類設(shè)備對(duì)這些干擾較為敏感。其可影響電子類設(shè)備的正常工作，降低其可靠性，增加誤碼率，使圖像扭曲變形，控制信號(hào)誤動(dòng)作等。但在電氣工程中卻往往在設(shè)計(jì)、施工時(shí)容易被忽視，從而造成個(gè)別電子類設(shè)備受到影響而出現(xiàn)故障，給使用方留下深深的質(zhì)量安全隱患和不便。下面作者就結(jié)合實(shí)際電氣工程經(jīng)驗(yàn)通過(guò)三個(gè)常見(jiàn)案例對(duì)干擾在電氣工程中的影響做一個(gè)簡(jiǎn)要的分析，并找出合理的解決對(duì)策以供參考。

1 工程案例及影響

案例1： 某綜合百貨商場(chǎng)依據(jù)《民用電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》消防用電均為一級(jí)負(fù)荷，消防配電箱采用雙電源供電，配置為北元BQ3型分體智能型雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，各主動(dòng)力箱主斷路器下設(shè)有JNA-630/E型剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，主電力電纜（型號(hào)為YJV-4×120+1×70）布線方式為橋架式明敷。其問(wèn)題為在使用半年后部分自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)頻繁出現(xiàn)錯(cuò)誤故障代碼、不動(dòng)作等問(wèn)題。聯(lián)系廠家進(jìn)行了多次換件維修后，此問(wèn)題仍不能解決。另，在主動(dòng)力箱內(nèi)的剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，也出現(xiàn)頻繁報(bào)警。對(duì)此筆者通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)主電纜橋架內(nèi)的三路主電力電纜混敷在橋架內(nèi)，導(dǎo)致在三相電壓平衡，任意一路電纜正常輸送電，其余兩路隔斷電源及負(fù)載的情況下，使用經(jīng)檢測(cè)合格的絕緣電阻表、萬(wàn)用表分別測(cè)量，其絕緣程度均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。但斷電電纜內(nèi)仍有對(duì)地12v-36v的感應(yīng)電壓，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律此電壓應(yīng)為電磁感應(yīng)電壓。為此，筆者分別將有故障的分體智能型雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)和剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器多次更換在不同的環(huán)境予以檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)只有在有電磁干擾且干擾達(dá)到一定程度的情況下才會(huì)出現(xiàn)上述故障，而在無(wú)干擾的情況下設(shè)備工作一切正常，因此得出結(jié)論，電磁干擾對(duì)電子類設(shè)備存在一定程度的影響，可以使其可靠性、精確性下降，產(chǎn)生誤報(bào)或不予動(dòng)作情況。

案例2：某住宅小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)在使用過(guò)程中其某分區(qū)3個(gè)攝像頭傳輸?shù)囊曨l信號(hào)經(jīng)常出現(xiàn)波紋，為此筆者對(duì)其設(shè)備進(jìn)行了系統(tǒng)性的檢查。攝像頭在采集點(diǎn)用DT-V31監(jiān)控測(cè)試儀檢測(cè)視頻信號(hào)正常，檢查各接口連接良好，傳輸線路距離在規(guī)定范圍內(nèi)。后又更換了電源適配器，但故障還是沒(méi)有解決。于是便對(duì)信號(hào)傳輸線路（線路采用的網(wǎng)線綜合線）沿線進(jìn)行檢查，最終發(fā)現(xiàn)因后期改造需要，有一路YJV3*25+2*16的五芯電力電纜與其信號(hào)傳輸線路重合，導(dǎo)致電磁干擾信號(hào)傳輸，使視頻信號(hào)出現(xiàn)波紋等情況。將其分開1米以上則問(wèn)題得以解決。因此，可看出電磁干擾也會(huì)對(duì)各類信號(hào)傳輸線路產(chǎn)生降低信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，增加誤碼率，使圖像扭曲變形等影響。

案例3：京東商城某庫(kù)房?jī)?nèi)監(jiān)控設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)監(jiān)控畫面波紋干擾，無(wú)法看清畫面等現(xiàn)象，其內(nèi)部維修人員多次檢查均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。筆者斷電后測(cè)試其地線與鋼結(jié)構(gòu)房均有36v感應(yīng)電壓。后又經(jīng)多次檢查，發(fā)現(xiàn)其供給電源與供水變頻泵是同一電源，只要供水泵工作，就會(huì)產(chǎn)生諧波輻射于線路，與其同路供電的監(jiān)控設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。后來(lái)把供水變頻泵改為另一路電源供電，監(jiān)控設(shè)備干擾現(xiàn)象消失，一切恢復(fù)正常。此后再未出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。由此可見(jiàn)變頻器在運(yùn)行中產(chǎn)生的高次諧波，會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)、負(fù)載及其他鄰近電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾。

2 解決對(duì)策

通過(guò)以上三個(gè)案例，我們可得出電網(wǎng)中的干擾可對(duì)電子類設(shè)備及其信號(hào)傳輸線路產(chǎn)生降低可靠性，增加誤碼率，使圖像扭曲變形、控制信號(hào)誤動(dòng)作等一系列影響，為此為了抑制干擾在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中應(yīng)考慮到必要防護(hù)措施。

對(duì)電網(wǎng)中干擾的防護(hù)，筆者認(rèn)為，應(yīng)該在設(shè)計(jì)、施工中注意以下幾個(gè)方面：

（1）在電氣工程設(shè)計(jì)時(shí)盡量選擇結(jié)構(gòu)及材料有抗干擾性的線路及設(shè)備。

計(jì)算機(jī)設(shè)備、通信、電子、變頻等設(shè)備，應(yīng)選用有金屬材料制成的箱、盒、柜、架，使其成為法拉第籠形式，并加上正確、良好的接地系統(tǒng)，在一定程度上會(huì)加強(qiáng)電子設(shè)備抗干擾及變頻器等對(duì)外干擾的能力。

對(duì)于需要信號(hào)傳輸比較準(zhǔn)確的弱電線路，應(yīng)根據(jù)用戶要求，結(jié)合周圍環(huán)境狀況進(jìn)行考慮，盡量選擇有屏蔽層的電纜，可以增強(qiáng)抗干擾、防輻射的能力。

（2）注重線路布線時(shí)間距及設(shè)備離不同干擾源間距的影響。

由上面案例可看出，除在設(shè)計(jì)、施工布線時(shí)，采用屏蔽做好接地，以提高自身的抗干擾，防輻射外，還應(yīng)盡可能的保持各路電力電纜間距及電力傳輸線與信號(hào)傳輸線的間距，電子類設(shè)備及其信號(hào)傳輸線應(yīng)盡可能地遠(yuǎn)離干擾源，以減少其對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響。

（3）對(duì)產(chǎn)生諧波干擾的設(shè)備，單設(shè)線路供電。

如例3所述，供電線路中有產(chǎn)生諧波干擾的變頻器等設(shè)備時(shí)，在設(shè)計(jì)、施工時(shí)除對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)供電外，還應(yīng)該盡量將其進(jìn)行金屬框架全包圍隔離并良好接地，將其干擾環(huán)境隔離，以免通過(guò)空間、線路傳輸影響到其他設(shè)備。

（4）加裝電源抗干擾濾波器，以凈化電源。

另，除上述方法外，在實(shí)際中還應(yīng)根據(jù)具體情況在電源進(jìn)線端和接負(fù)載側(cè)同時(shí)加裝相應(yīng)的電抗濾波器，以消除諧波凈化電源，盡量減少電磁及諧波對(duì)電網(wǎng)的污染。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在電氣工程中隨著各種新型設(shè)備的不斷進(jìn)入，各種問(wèn)題也會(huì)隨之不斷的出現(xiàn)。只有不斷的加強(qiáng)學(xué)習(xí)，對(duì)問(wèn)題具體分析具體對(duì)待，結(jié)合實(shí)際條件采取適應(yīng)性最強(qiáng)的解決對(duì)策，才能使問(wèn)題能夠完全避免或在較大程度上獲得解決，將其對(duì)電氣工程的影響控制在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，為使用者的工作生活提供可靠的安全質(zhì)量保障，以促進(jìn)電氣工程企業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。本文僅代表作者個(gè)人意見(jiàn)，如有不恰當(dāng)或者遺漏之處還望廣大專家同行批評(píng)指正。

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