電氣工程中自控設(shè)備電磁干擾問題探討

陳志國

（日照鋼鐵有限公司，日照 276806）

在電氣工程當(dāng)中需要應(yīng)用各種不同類型的自控設(shè)備，這樣一來就形成了相對復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境，電磁干擾問題也隨之出現(xiàn)，在應(yīng)用自控設(shè)備的時候如果周邊存在各種干擾源，設(shè)備運(yùn)行必然受到不良影響，進(jìn)而導(dǎo)致自控性能失常，為此，必須不斷提升自控設(shè)備的抗干擾能力。

1 電氣工程中自控設(shè)備常見電磁干擾問題

1.1 地電位差造成的干擾

地電位差之所以會產(chǎn)生，主要是由于系統(tǒng)運(yùn)行期間其電流接地裝置產(chǎn)生故障，常見有短路故障等，在此種情況下，系統(tǒng)中會出現(xiàn)妨礙其運(yùn)行的較高電流，這種電流出現(xiàn)之后在短時間內(nèi)將轉(zhuǎn)變成響應(yīng)電壓降，進(jìn)而在變電站中形成較大電位差，這種電位差會嚴(yán)重影響電氣工程自控設(shè)備的正常運(yùn)行。系統(tǒng)回路流經(jīng)多個接地點(diǎn)之后，會形成強(qiáng)度不同的電流，在自控設(shè)備的內(nèi)部系統(tǒng)中形成干擾電壓。

1.2 交變磁場造成的干擾

一般來說，不同類型的磁場傳播載體會產(chǎn)生不同種類的電磁干擾，電磁干擾可細(xì)分成為輻射電磁干擾和傳導(dǎo)電磁干擾。其中，傳導(dǎo)干擾是指電磁傳播期間能夠借助相應(yīng)的傳播載體，使用公共抗阻的傳播方式實(shí)現(xiàn)傳播。輻射電磁干擾與之比較，干擾的模式存在差距，其傳播載體為電磁波。

1.3 信號模式干擾

信號模式干擾可細(xì)分為兩種，一種為差模干擾，一種為共模干擾。其中共模干擾是指電氣工程自控設(shè)備運(yùn)行過程中，由于地電位產(chǎn)生波動形成的干擾，因此也可被稱之為對地干擾，差模干擾是在系統(tǒng)信號長距離傳輸過程中互感間的耦合所形成的，這兩種信號模式都會對自控設(shè)備的正常運(yùn)行造成阻礙和干擾。

1.4 二次回路造成的干擾

電氣工程自控設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中，其二次回路流經(jīng)過相關(guān)聯(lián)的電感元件時，會產(chǎn)生比較特殊的干擾電壓，通常情況下這種電壓的強(qiáng)度較大，如果電感元件的連接突然中斷，期間會形成數(shù)值較大的干擾電壓，這種類型的電壓將對回路造成較大負(fù)面影響，阻礙系統(tǒng)中自控設(shè)備的正常運(yùn)行。

1.5 內(nèi)部干擾和外部干擾

如果按照電磁干擾模式進(jìn)行劃分，可以分成內(nèi)部干擾模式和外部干擾模式兩種，其中，內(nèi)部干擾模式主要與設(shè)備元件的安裝、生產(chǎn)工藝的應(yīng)用以及系統(tǒng)組成有關(guān)。而外部干擾因素的產(chǎn)生主要源自于系統(tǒng)內(nèi)各類設(shè)備運(yùn)行期間對于周邊產(chǎn)生的敷設(shè)干擾。例如高壓設(shè)備或者電纜發(fā)射出的電磁波就會對周圍設(shè)備造成影響。

2 電氣工程中自控設(shè)備抗電磁干擾措施

2.1 優(yōu)化電路布局

一般來說，如果電氣工程中自控設(shè)備系統(tǒng)的線路過長或者電壓輸出值過高，都容易產(chǎn)生信號干擾，為此，技術(shù)人員可對電路布局實(shí)施優(yōu)化調(diào)整，控制相應(yīng)的電磁干擾。例如，電氣工程技術(shù)人員可提升印刷電路板的厚度，實(shí)現(xiàn)電路板的疊加處理，以便節(jié)省更多空間，便于后續(xù)處理相關(guān)干擾問題，最大程度提升自動設(shè)備的運(yùn)行效率。此外，如果系統(tǒng)中部分線路長度超標(biāo)，技術(shù)人員要根據(jù)自控設(shè)備的實(shí)際需求，適當(dāng)縮減系統(tǒng)線路長度，以便更好的抵御其產(chǎn)生的信號干擾。正確選擇線路類型，并合理控制其線路長度，優(yōu)化電路的布局，能夠顯著優(yōu)化自控設(shè)備的整體抗干擾能力，對于消除電磁干擾方面效果良好。

此外，在有必要的情況下，技術(shù)人員還應(yīng)該在系統(tǒng)中設(shè)置電磁隔離或者電磁屏蔽裝置，將信號干擾的傳播途徑阻斷。技術(shù)人員還應(yīng)引入合適的濾波器裝置。濾波器裝置主要能夠用于抑制快速瞬變性電磁干擾，技術(shù)人員在系統(tǒng)中引入適當(dāng)?shù)臑V波器裝置之后，能夠更好的提升自控設(shè)備的抗干擾性能。濾波器裝置的類型、性能、質(zhì)量和安裝等直接決定了自控設(shè)備抗干擾性能的強(qiáng)弱，因此技術(shù)人員需嚴(yán)格控制上述因素，選擇與自控設(shè)備相匹配且性能優(yōu)越的濾波器裝置，并嚴(yán)格遵守安裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，令其發(fā)揮出應(yīng)有功效。

2.2 嚴(yán)格控制電源連接

技術(shù)人員如果能夠保證電源連接處理的合理性，也能有效解決自控設(shè)備運(yùn)行過程中遭受的電磁干擾問題，技術(shù)人員首先要對電源裝置的接線質(zhì)量實(shí)施檢測，如果接線質(zhì)量不能達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)人員必須及時更換，此外，技術(shù)人員還可以實(shí)施線路屏蔽，從根源上抑制系統(tǒng)中的電磁干擾。

通常情況下，電源裝置開啟或斷開的瞬間往往會產(chǎn)生一定程度的電磁感應(yīng)，這種程度的電磁感應(yīng)或多或少都會對電源裝置所連接的電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾，此外，這種電磁感應(yīng)還會同時影響電源裝置周邊的電子設(shè)備。為了避免此種情況發(fā)生，技術(shù)人員在設(shè)置電源開關(guān)線路排布的時候，要盡量遠(yuǎn)離電子設(shè)備，抑制開關(guān)裝置開閉瞬間產(chǎn)生的電磁效應(yīng)。電氣工程應(yīng)該將電源裝置的線路布局和連接等技術(shù)問題列入到電路技術(shù)規(guī)范當(dāng)中，用于規(guī)范技術(shù)人員，令其合理選擇電源連接方式，提升系統(tǒng)電壓穩(wěn)定程度，避免出現(xiàn)電磁干擾。

2.3 提高信號系統(tǒng)抗干擾性

技術(shù)人員在設(shè)計信號系統(tǒng)時，需要將設(shè)備型號選擇、電磁兼容效果等重要因素列為參照依據(jù)。技術(shù)人員必須選擇具有良好抗干擾性能的設(shè)備元件，以便提升系統(tǒng)整體抗干擾性能。例如在選擇系統(tǒng)的扼流變壓器裝置的時候，為減少電磁干擾，最好選用BES 型扼流變壓器裝置，此種類型的變壓器裝置具有專門的緩沖系統(tǒng)，能夠充分緩解系統(tǒng)中可能形成的沖擊電流，進(jìn)而降低系統(tǒng)中不平穩(wěn)電流對于信號系統(tǒng)造成的電磁干擾，確保該系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。此類變壓器裝置中應(yīng)用的適配器設(shè)備可以視作濾波器裝置，能夠有效過濾大量電磁干擾，最大程度消除電磁對于自控設(shè)備系統(tǒng)造成的惡性影響。

3 結(jié)束語

綜上所述，電氣工程中，自控設(shè)備電磁干擾的來源較多。針對不同來源的干擾，應(yīng)采用不同方式解決。電氣工程領(lǐng)域的工作人員，應(yīng)采用自動化設(shè)備對電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)加以監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)故障立即處理。應(yīng)合理連接電源、調(diào)整電路布局，使信號干擾問題得到解決。在此基礎(chǔ)上，還需將濾波器應(yīng)用到設(shè)備運(yùn)行過程中，達(dá)到削弱電磁波強(qiáng)度，提高電氣設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性的目的。