中国能源电力建设集团山西电力建设第三有限责任公司,山西太原030000
摘要:针对电气设备的调试工作,最理想的工作状况是电子电路既不受到外界因素的影响,也不会对其他电气设备造成干扰影响。但是在实际工作过程中,干扰问题难以避免,在一定程度上会影响电气设备运行的可靠性和稳定性,严重时甚至会导致整个电气系统瘫痪。因此为了保证电气设备的稳定运行,需要在调试工作中针对该问题进行深入探究,进而采取合理有效的措施。
关键词:电气调试;电子电路;干扰
1前言
研究了电气调试中电子电路的干扰类型及产生原因,并探求有效的应对措施,旨在为解决电子电路中的干扰问题提供参考,提高电子电气设备的可靠性、安全性和工作效率。
2电气调试中电子电路干扰问题的危害
2.1空间辐射干扰的危害
在电气设备的调试工作中,空间辐射干扰是电子电路干扰中较为常见的一种,仅需要通过空间就可以传播。依据影响层面的差异划分,一般分为两种类型:一是近耦合干扰,这类干扰主要是针对电子通信中的局部或主要针对电气设备中的某一部件进行干扰;二是远辐射干扰,这类干扰能够通过空间对电气设备中的任何部件产生干扰影响,因其传播介质是空间,所以干扰影响更为广泛。在电气设备中,电源电路、信号电路等电子电路都具备一定的空间辐射干扰源,从而使这种干扰可以在电气设备中的各个区域流动传播,并且能够通过空间媒介进行层级性传递,会对整个电子系统造成相应的干扰影响,严重时甚至会造成整个电气设备的瘫痪,使电气设备无法正常使用。
2.2信息通道干扰的危害
电子电路干扰问题还有一种体现为信息通道干扰造成的危害。本质上讲信息通道干扰的危害属于一种电磁干扰,能够通过电气设备中的导线进行船舶,导致很多部件都受到了干扰影响。信息通道干扰能够通过导线进行阶梯性传播,对整个电子系统造成的干扰影响十分严重。从实际层面进行分析,造成的危害主要是对电路的影响,如对电源部件造成干扰影响。一般情况下,信息通道干扰会引发电气设备产生自激振荡问题,甚至会使整个电子系统的运行瘫痪,极大地降低了运行安全性。
3电气调试中出现电子电路干扰的原因分析
3.1人为因素导致的电子电路干扰
电气调试中因人为因素而引发的干扰情况相对较少,分成两种情况。第一,因部分电子仪器使用不当造成的电子电路干扰。例如没有正确使用示波器造成的没有波形产生、波形异常、仪器接地操作不正确造成的干扰等。第二,部分人员在使用设备时,没有严格依照规范进行操作,同时没有对电气设备进行标准维护和保养,导致电子部件长时间处于较恶劣的环境,使设备出现生锈或腐蚀。
3.2设备自身因素导致的电子电路干扰
电气调试中因设备自身因素导致出现电子电路干扰问题的原因较多,部分电气设备中的电子电路因运行时间较长,其内部部分电子部件会出现老化情况,进而出现电子电路干扰。造成这类电子电路干扰问题的原因,具体有以下三方面体现。
3.2.1因电子电路设计错误而造成的干扰。电气设备中的电子电路需要通过相应的人员进行设计,且不同电气设备的应用条件不尽相同,一旦在电子电路设备过程中考虑不周,就会导致相关设计与其实际应用情况不匹配,进而出现电子电路干扰。
3.2.2初样电子电路中存在的干扰。针对初样电子电路,造成电子电路干扰的原因主要有:电子电路的设计规划与实际印制板不符合情况、电子电路出现短路或错线情况、电子变使用不正确造成电路损坏的情况、不同电子部件连接错误的情况等。
3.2.3成型产品中存在的电子电路干扰。成型产品中造成电子电路干扰的原因主要有:因电气设备在使用过程中出现电子部件损坏而造成短路或短路的情况、电气设备运行电压波动较大的情况、电气设备运行环境过冷或过热的情况、焊点虚焊的情况等。
4电气调试中电子电路抗干扰的有效措施
4.1提升元件抗干扰性能
结合上文中的内容,除了使用年限及质量上存在的缺陷之外,部分元件自身就属于电磁敏感元件,抗干扰能力较差,而针对这些元件,相关工作人员则可以结合以下几点内容来提升其抗干扰性能:首先为了降低耦合噪音,布线时应针对电源线及地线的粗细程度进行考察,尽量选择直径较大的线材,而为了降低感应噪音,布线时则应尽量减少回路环面积。其次单片机闲置的I/O口应避免悬空情况,将所有闲置端口与电源或接地相连,同时可以使用看门狗电路来提升电子电路整体的抗干扰性能。
4.2做好对电子电路干扰问题的检测工作
4.2.1通电观察法
即在通电状态下对干扰部位及干扰产生的因素等进行观察和判断。当断电观察无法有效判断时,相关工作人员则可以使用这一方法来做进一步的分析。若电子电路中有跳火、冒烟等状况出现,那么通电观察法则是最佳的干扰问题分析办法。通过逐步加压,相关技术人员将能更迅速地发现干扰问题并进行后续处理。
4.2.2比照法
比照法的应用将能更精确地确定干扰部位,辅助相关工作人员分析导致干扰产生的因素。在这一过程中,相关人员应将电子电路正常运行下的电流、电压、电波频率等与干扰问题出现后的数据进行比较,结合比较结果确定电子电路出现干扰的部位,分析干扰因素。此外为了精确定位干扰位置,相关工作人员可以逐步将电子电路中一部分电路或插件切除,逐渐缩小干扰范围。
4.2.3信号追踪法
这一方法的应用需要示波器支持,选取适当的频率信号在电路输入端接入,依照信号级别的不同对信号波形进行检测,当某一级别信号出现大幅度变化时,那么就可以确定这一信号级别出现了干扰。在对这一方法进行应用的过程中,相关技术人员应注意到系统反馈回路对检测结果的影响,检测前将反馈回路切断。
4.3抑制干扰源
4.3.1杂散电磁干扰
(1)使用一定的屏蔽措施。磁屏蔽以及静电屏蔽都能有效降低杂散电磁干扰对电子电路的影响,在利用这一方法抑制干扰源的过程中,相关工作人员应能注意到屏蔽线外套的接地问题,避免因此而导致故障出现。
(2)对布局和布线办法进行调整。首先对于电子电路布线来说,平行走线将会导致干扰增大,而将交流电源线与放大器输入输出线分开布置则能有效降低干扰,同时布线方案应尽量减少走线长度,走线长度越低受到干扰的可能性也就越小。其次对于电子电路布局问题来说,相关工作人员应针对变压器的安装位置进行考量,选择对放大器影响最小的位置放置。
4.3.2地线干扰
(1)利用数字接地和模拟接地减少干扰。将这两种接线方式应用到数字电路中时,虽然地线之间的作用很有可能因为电耦合而更加强烈,但同时由于数字信号、模拟信号具有可以人为进行控制的特点,通过光耦合的形式将能很好地实现地线之间的隔离,从而避免地线之间的干扰。
(2)单点接地减少干扰。单点接地主要是指将所有地线都接到一个点上。在实际应用过程中,这一方式主要应用于电流、电压值相对较小,相距较近的两条电路上。
(3)多点接地减少干扰。这一方法主要是指将全部电路的地线接到与其相近的接地母线上,从而将阻抗降低到最小,降低干扰对电子电路的影响。在实际应用过程中,这一方法主要被用来处理数字电路中的干扰问题,相关工作人员可以将所有地线都接到接地母线上,进而将母线一端与直流电源连接,形成工作接地点。
5结语
在未来的电气调试中,要结合运行环境的实际需求,自身设备的属性要求,不断改进设备的设计方案,优化施工过程。不仅要从根源上解决干扰的产生,还要做好各类设施的抗干扰工作。集中力量提高电器设施的可靠性、安全性和工作效率。
参考文献:
[1]双志宏.电气调试中电子电路的干扰问题探究[J].内燃机与配件,2018(3).
[2]张景茹.关于电气调试中电子电路的干扰问题[J].科技创新与应用,2016(25).