浅谈电气工程中自控设备电磁干扰问题

浅谈电气工程中自控设备电磁干扰问题

刘克

轩辕集团实业开发有限责任公司 广东中山 528403

摘要：电气工程中需使用的自控设备较多，受周围环境的影响，电磁干扰的问题显著存在。但自控设备应用过程中，如设备周围存在电磁或信号干扰源，设备本身的性能，通常会受到一定的影响，导致其自动控制功能无法正常发挥。因此，需加强电气工程中自控设备电磁干扰问题的研究与分析，要对电磁设备干扰现象进行更深一步的研究，总结出电磁干扰产生的具体原因并针对这些原因制定相关的解决方案，进而提高电气工程设备运行效率。

关键词：电气工程；自控设备；电磁干扰；对策

引言

随着社会经济的不断发展，社会发生了巨大的变革，人们的生活水平得到了巨大的提高，人们的电力需求也得到了大幅度的提升，而电气工程作为电力传输过程中最为重要的一个环节，电气工程自控设备在实际运行的过程中，可以在极大的程度上满足人们日益增长的用电需求。在未来的发展过程中，要重视对自控设备的相关研究，以此来提高自控设备的运行质量，促进我国电力企业的长远发展。

1.电气工程中自控设备电磁干扰问题分析

1.1电位差干扰

电气工程中设备的数量较多，当某一设备出现故障，而未被及时解决时，电位差的问题则很有可能出现。另外，如自控设备所处的运行环境较差，或其自身的电压缺乏恒定性，设备运行过程中，电路的结构往往会受到较大的影响，导致电位差以及电磁干扰产生，对电气设备的稳定运行造成阻碍。

1.2交变磁场造成的干扰

在磁场进行传播的过程之中，需要有一个传播的载体，不同的传播载体会使得产生的电磁干扰是有所不同的，在具体分析的过程中，可以将电磁干扰划分为以下几个类别，分别是传导干扰和辐射干扰。传导干扰具体指的就是在电磁传播的过程中能够依靠某个载体，通过公共阻抗的方式来进行传播，而辐射干扰与上述的干扰方式之间存在在着一定的差距，它是依靠电磁波来作为主要的载体进行传播的。虽然这两种传播方式在实际的形式上存在着一定的差距，但是当着两种传播方式处于一个特定的环境条件之下的时候，他们之间可以通过特定的方式来进行相互之间的转换，在经过一系列的转换之后就会形成一个交变磁场。

1.3信号模式干扰

信号模式干扰可细分为两种，一种为差模干扰，一种为共模干扰。其中共模干扰是指电气工程自控设备运行过程中，由于地电位产生波动形成的干扰，因此也可被称之为对地干扰，差模干扰是在系统信号长距离传输过程中互感间的耦合所形成的，这两种信号模式都会对自控设备的正常运行造成阻碍和干扰。

1.4二次回路造成的干扰

电气工程自控设备实际运行过程中，其二次回路流经过相关联的电感元件时，会产生比较特殊的干扰电压，通常情况下这种电压的强度较大，如果电感元件的连接突然中断，期间会形成数值较大的干扰电压，这种类型的电压将对回路造成较大负面影响，阻碍系统中自控设备的正常运行。

1.5内部干扰和外部干扰

电磁干扰的形式会依据模式的差异而划分为多个类别，在现实情况下大致分成2类，其一是内部干扰，其二是外部干扰。在第一种形式中，其的出现取决于系统的内部架构、元件的部署、系统的生产技艺，而第二种形成的出现是由多种有关设施对周边环境的辐射引起的，包含高电流、高电压的设施向周边的电缆发射的电磁波，此些电磁波对于自控设施的运行有不可忽视的影响。

2.改善电气工程中自控设备电磁干扰的对策

2.1提高信号系统抗干扰性

在设计信号系统过程中，应将所用器材型号、计算角度以及电磁兼容效果纳入考虑范围当中:第一，工作人员应选用具有良好抗干扰能力的器材设备作为零件，借此提高整体系统的抗干扰能力。以扼流变压器的选用为例，建议应用BES新型扼流变压器。该变压器可有效缓冲系统所形成的冲击电流，从而降低不平衡电流对信号系统的干扰，保证信息系统的稳定性。新型扼流变压器内的所应用的适配器可视为滤波器，其可以过滤大量干扰成分，借此降低牵引电磁对铁路信号系统的影响。第二，计算角度方面。本文认为应将电气化干扰成因纳入考虑范围当中，如考量扼流变压器整体容量、信号点所处位置以及轨道长度等。第三，电磁兼容性方面。通过上述措施，可有效提高信号系统的抗干扰性，解决其容易受到牵引电磁影响的问题。

2.2优化电路布局

一般来说，如果电气工程中自控设备系统的线路过长或者电压输出值过高，都容易产生信号干扰，为此，技术人员可对电路布局实施优化调整，控制相应的电磁干扰。例如，电气工程技术人员可提升印刷电路板的厚度，实现电路板的叠加处理，以便节省更多空间，便于后续处理相关干扰问题，最大程度提升自动设备的运行效率。此外，如果系统中部分线路长度超标，技术人员要根据自控设备的实际需求，适当缩减系统线路长度，以便更好的抵御其产生的信号干扰。正确选择线路类型，并合理控制其线路长度，优化电路的布局，能够显著优化自控设备的整体抗干扰能力，对于消除电磁干扰方面效果良好。此外，在有必要的情况下，技术人员还应该在系统中设置电磁隔离或者电磁屏蔽装置，将信号干扰的传播途径阻断。技术人员还应引入合适的滤波器装置。滤波器装置主要能够用于抑制快速瞬变性电磁干扰，技术人员在系统中引入适当的滤波器装置之后，能够更好的提升自控设备的抗干扰性能。滤波器装置的类型、性能、质量和安装等直接决定了自控设备抗干扰性能的强弱，因此技术人员需严格控制上述因素，选择与自控设备相匹配且性能优越的滤波器装置，并严格遵守安装技术标准，令其发挥出应有功效。

2.3重视电源的使用

在进行自控设备的电源使用的过程中，对于电源的使用方法也是有着很大的讲究的，在电源的实际使用过程中，电源在打开和断开的一瞬间都会产生一定的电磁感应，这种电磁感应对于所连接的电磁设备多多少少都会产生一定的直接影响，除此之外还会对电源周围的电子设备产生一定的影响。所以说相关的工作人员在进行电源开关线的布局操作的时候，就应该尽量的去避免将开关放置于电子设备之中，尽量的降低开关瞬间产生的电磁效应对于电子设备的影响。在进行开关设计的过程中，主要的设计内容包括以下几个方面：a.对于开关线的连接要进行严格的检查，不符合检查标准的要及时进行弃用；b.要重视设备呼吸灯对于设备运行的影响，要保证电路在实际的运行过程中受到电磁内外的影响能够降到最低；c.在对屏蔽线的材料进行选择的过程中，要合理的选择，正确的材料选择能够使电磁干扰对于设备的影响降到最低。

2.4引入适用的滤波器

滤波器针对快速瞬变干扰可发挥显著的抑制功效，通过引入适用的滤波器，可切实增强自动化设备抗干扰水平。换言之，自动化设备的抗干扰性能受滤波器选择、安装质量很大程度影响。性能佳的滤波器，倘若未能开展科学合理的安装，则滤波器实际作用同样难以实现有效发挥。

3.结语

总之，随着工业化水平的不断加深，电气工程中自控设备的应用更加广泛。针对电气工程中自控设备存在的电磁干扰问题，应当予以足够的重视，通过有效的改善对策，极大程度的降低了电气设备故障的发生几率，并促进我国电气工程的发展水平进一步提高。

参考文献

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作者简介：刘克（1970年3月23日）男，主要从事电气及自动化安装调试。