电气工程中自控设备电磁干扰问题探讨

电气工程中自控设备电磁干扰问题探讨

刘宇

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摘要 ：随着社会各领域自动化水平的提升，自控设备逐渐被应用到了电气工程中，极大程度的降低了电气设备故障的发生几率。但自控设备应用过程中如果周围存在电磁或信号干扰源，设备本身的性能会受到一定的影响。文章重点围绕电气工程中自控设备电磁干扰问题进行分析，并提出抗电磁干扰措施。

关键词 ：电气工程 ；自控设备 ；电磁干扰 ；问题分析

在电气工程当中需要应用各种不同类型的自控设备，这样一来就形成了相对复杂的运行环境，电磁干扰问题也随之出现，在应用自控设备的时候如果周边存在各种干扰源，设备运行必然受到不良影响，进而导致自控性能失常，为此，必须不断提升自控设备的抗干扰能力。为了更好的提升电气工程的发展水平，研究电气工程自控设备电磁干扰的因素及控制措施具有重要的意义，控制电磁干扰对电气工程设备运行的影响是最有效的途径。

1 电气工程自控设备电磁干扰的现状

自控设备在电气工程中的应用是社会和科技发展的趋势，但是，自控设备在发挥自身优势的同时，也展现出了电磁干扰问题。自控设备在使用过程中容易受到周围环境的影响，如果自控设备周围存在电磁或信号干扰源，就会影响到设备的正常使用，且在目前的应用中还没有得到良好的解决。

2 电气工程自控设备电磁干扰的因素

技术的进步使自控设备在电气工程中的应用越来越多，但自控设备易受环境中电磁的干扰，影响设备的正常运行。为了保证自控设备的正常运行，在研究人员不断的探索下，发现了对电气工程自控设备带来电磁干扰的因素，总体可以总结为内部干扰和外部干扰两类。

2.1 内部干扰

内部干扰是指自控设备在运行过程中，由于自身系统架构、元件布置及生产工艺存在缺陷引起的电磁干扰。

设备连接干扰属于自控设备内部干扰因素，通常也被称为内部回路干扰，较为常见。这种干扰主要与自控设备自身的系统架构、元件布置有关，当电感元件的电压较高时，电感元件会自动断开，产生电磁干扰，对回路系统的整体结构造成破坏。因此，在自控设备运行的过程中，要特别注意二次回路产生的电磁干扰，控制电感元件电压强度，从而降低危害。

3 电气工程中自控设备常见电磁干扰问题

3.1 地电位差造成的干扰

地电位差之所以会产生，主要是由于系统运行期间其电流接地装置产生故障，常见有短路故障等，在此种情况下，系统中会出现妨碍其运行的较高电流，这种电流出现之后在短时间内将转变成响应电压降，进而在变电站中形成较大电位差，这种电位差会严重影响电气工程自控设备的正常运行。系统回路流经多个接地点之后，会形成强度不同的电流，在自控设备的内部系统中形成干扰电压。

3.2 交变磁场造成的干扰

一般来说，不同类型的磁场传播载体会产生不同种类的电磁干扰，电磁干扰可细分成为辐射电磁干扰和传导电磁干扰。其中，传导干扰是指电磁传播期间能够借助相应的传播载体，使用公共抗阻的传播方式实现传播。辐射电磁干扰与之比较，干扰的模式存在差距，其传播载体为电磁波。

3.3 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。

3.4 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。

3.5 内部干扰和外部干扰

如果按照电磁干扰模式进行划分，可以分成内部干扰模式和外部干扰模式两种，其中，内部干扰模式主要与设备元件的安装、生产工艺的应用以及系统组成有关。而外部干扰因素的产生主要源自于系统内各类设备运行期间对于周边产生的敷设干扰。例如高压设备或者电缆发射出的电磁波就会对周围设备造成影响。

4 电气工程中自控设备抗电磁干扰措施

4.1 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。

4.2 严格控制电源连接

技术人员如果能够保证电源连接处理的合理性，也能有效解决自控设备运行过程中遭受的电磁干扰问题，技术人员首先要对电源装置的接线质量实施检测，如果接线质量不能达到相应的技术标准，技术人员必须及时更换，此外，技术人员还可以实施线路屏蔽，从根源上抑制系统中的电磁干扰。

通常情况下，电源装置开启或断开的瞬间往往会产生一定程度的电磁感应，这种程度的电磁感应或多或少都会对电源装置所连接的电气设备产生干扰，此外，这种电磁感应还会同时影响电源装置周边的电子设备。为了避免此种情况发生，技术人员在设置电源开关线路排布的时候，要尽量远离电子设备，抑制开关装置开闭瞬间产生的电磁效应。电气工程应该将电源装置的线路布局和连接等技术问题列入到电路技术规范当中，用于规范技术人员，令其合理选择电源连接方式，提升系统电压稳定程度，避免出现电磁干扰。

4.3 提高信号系统抗干扰性

技术人员在设计信号系统时，需要将设备型号选择、电磁兼容效果等重要因素列为参照依据。技术人员必须选择具有良好抗干扰性能的设备元件，以便提升系统整体抗干扰性能。例如在选择系统的扼流变压器装置的时候，为减少电磁干扰，最好选用 BES 型扼流变压器装置，此种类型的变压器装置具有专门的缓冲系统，能够充分缓解系统中可能形成的冲击电流，进而降低系统中不平稳电流对于信号系统造成的电磁干扰，确保该系统运行的稳定。此类变压器装置中应用的适配器设备可以视作滤波器装置，能够有效过滤大量电磁干扰，最大程度消除电磁对于自控设备系统造成的恶性影响。

5 结束语

文中对电气工程中自控设备电磁干扰进行了研究，分析了电气工程自控设备电磁干扰的因素；阐述了电气工程自控设备电磁干扰的现状，包括设备连接干扰、设备信号干扰、地电位差干扰、电位差干扰和磁场干扰等；综述了电气工程自控设备电磁干扰的防治措施，包括解决设备故障、调整电路布局、合理连接电源、使用抗干扰设备、提高信号系统的抗干扰性和采取必要的屏蔽技术。

综上所述，电气工程中，自控设备电磁干扰的来源较多。针对不同来源的干扰，应采用不同方式解决。电气工程领域的工作人员，应采用自动化设备对电气设备的运行状态加以监测，发现故障立即处理。应合理连接电源、调整电路布局，使信号干扰问题得到解决。在此基础上，还需将滤波器应用到设备运行过程中，达到削弱电磁波强度，提高电气设备运行稳定性与安全性的目的。

参考文献

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[2] 底飞，王娇 . 电气工程中自动化设备的抗干扰措施分析 [J]. 现代工业经济和信息化，2018（09）.