摘要：电气工程在发展过程中，受到社会经济和科学技术发展的推动，逐渐走向设备自动化和智能化。社会实践表明，电气自动化机械设备在运行中，受电磁干扰问题极为突出。目前，电磁干扰已经对电气工程自动化的实现形成了巨大的阻力。因此，本文围绕“电气工程中自控设备电磁干扰”这一主题，展开了关于电气工程自动化中，自控设备受电磁干扰的现状、电磁干扰来源、应对电磁干扰对策的具体研究。
关键词：电气工程；自控设备；电磁干扰
引言：基于经济与科技的快速发展，各行各业面临着由传统经营模式向新型经营模式的转型。在计算机技术、传感技术、无线终端等技术的推动下，自动化和智能化技术逐渐被应用到人们的生产和生活中。在电气工程领域，自控设备正逐渐面向广泛地使用。但在自控设备使用过程中，电磁干扰问题日趋凸显，成为影响自控设备稳定运行的重要因素。因此，在电气工程设备自动化的实践中，关于降低电磁干扰的研究越来越多。
一、电气工程自动化及电磁干扰概述
1、电气工程自动化和自控设备
在技术更新速度飞快的当下，各行业受技术改革浪潮影响，正在走向自动化和智能化发展。其中，从我国整体电气工程发展来看，其技术发展水平正在不断提升，具体表现为其自动化和智能化系统的建设工作上。目前，电气工程改革中，自控设备的使用已成为普遍现象。自控设备系统已成为电气工程企业的重要组成部分。相较于传统机械设备，自控设备，是指电气工程中所应用的设备，集成了智能化和自动化控制功能，这种功能能够使设备自身对整个电气工程运行系统，起到自动风险识别、自动检测和自动适度调节的作用。自控设备是电气工程企业逐步实现自动化和智能化的基础，对我国工业领域的发展具有革命性意义。
2、电磁干扰
电磁干扰，是指由外部噪声和无用电磁波在接受中所造成的骚扰。电磁干扰三要素包括：其一，噪声源强度；其二，噪声通过某种途径传到受干扰处的耦合因素；其三，受干扰电路的敏感程度。由于目前电磁干扰已经严重影响了人们正常环境下的生产和生活，因此，电磁干扰抑制技术正在不断地被升级。目前主要的电磁干扰抑制技术是围绕上述的电磁干扰三要素而采取的措施，具体包括：其一，抑制电磁干扰源；其二，切断电磁干扰耦合途径；其三，降低电磁敏感装置的敏感性。其中，在电气工程领域，针对自控设备的电磁干扰抑制行为也是基于干扰源而展开的技术抑制，包括一些抗干扰设备的引入；信号系统的完善；电源使用效能的完善和对设备故障的应急处理等技术抑制内容。
二、电气工程自动化中设备受电磁干扰的现状
电磁干扰是普遍存在于人们日常生活中的现象。例如：在使用电脑时，手机短信或者手机来电，将会影响电脑数据信号的传输或使电脑产生嗡嗡声；在观看电视时，使用其他电器可能会使电视出现雪花点或使电视扬声器发出刺耳的噪音。电磁干扰现象已经渗入到社会各行业领域，同时，电磁干扰对人们生产和生活的损害也表现在更多的环节，例如：电磁干扰使民航系统失效、电磁干扰通信不畅、电磁干扰使自控设备误操作等等。而在当今社会，各行业领域已趋向自动化发展，自控设备的研发不断升级、应用不断拓展，因此，电气工程领域已经对加强电磁容性、提高电磁干扰抑制技术的发展投入了更多的关注。目前，我国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，自控设备本身的性能通常会受到一定程度的影响，从而导致其自动控制功能无法正常发挥。因此，需加强电磁抗干扰能力。
三、电气工程中导致自控设备电磁干扰的原因
1、电流运行障碍产生的地电位差干扰
在自动化被拓展到一定程度，机械设备的数量不断增加，一旦运转中的某个自控设备出现故障，而得不到及时解决，就有可能产生电位差。例如：自控设备所处的运行环境较差，或者自控设备本身缺少恒定的电压，在运转时，电路的结构就可能受到影响，导致电位差以及电磁干扰产生。而产生了这种情况，自控设备的稳定性将受到一定程度的阻碍。
2、设备二次回路经过电感元件产生的电压干扰
在实践中，一方面，自控设备在二次回路过程中，其在经过与其关联的电感元件时，将形成一种具有较大强度的干扰形式的电压。另一方面，一旦电感元件中断了连接，就会形成更大的干扰电压。自控设备运行中，这种强度特别大的干扰电压，对回路将导致巨大影响，从而使自控设备的运行受阻。
3、信号（共模和差模）干扰
共模干扰和差模干扰是信号干扰的两种模式，在自控设备电磁干扰中十分常见。其中，共模干扰一般是由网络设备运行中，形成地位差而导致。而差模干扰则多由于线路过长，致使互感间出现耦合问题，而形成电磁干扰。
4、磁场干扰
在电气工程范围，自控设备常出现的电磁干扰，还包括磁场干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆磁场干扰需要通过载体传播，这种载体一般包括：电磁波，通过借助电磁波传播辐射。而在实践中发现，不同干扰载体的出现，将带来不同形态的干扰表现。其产生原理为：在一个环境相对稳定的磁场附近，电磁干扰的传播载体，通常易表现为相互转换，这就使干扰的传播形态产生了不确定性，从而干扰形态必然将发生变化，从而形成了磁场干扰。
5、人为干扰
相对于其他物理干扰形态，电气工程的自控设备出现电磁干扰，也可能是人为因素引发。在实践中，操作自控设备的人员技术水平不一，偏差的操作水平必然也是引发自控设备电磁干扰的重要原因。在我国，电气领域的研究较发达国家偏晚，我国电气工程技术实力，尤其是高端技术实力和技术人才还较为匮乏。同时，在实际中，自控设备的操作人员缺乏专业性培训，人员技术参差不齐，技术人员对自控设备的使用技巧仍较为欠缺。另外，实践中，企业对自控设备的维护不足，也是导致电磁干扰无法得到排除、自控设备性能降低的主要原因。而这种人员和维护的较低的重视程度和制度建设，是急需加强的。
四、应对电气工程中自控设备电磁干扰的对策
1、科学引入抗干扰设备提高隔离和屏蔽干扰效力
为了有效抑制瞬变干扰情况发生，电气工程中，需要对抗干扰设备的引入进行积极地落实。通过引入滤波器，能够有效地使自控设备在运行中，进行对电磁干扰的预防。选择和安装滤波器的过程，应注重科学的方法，因为如果这些环节发生失误，则将降低自控设备的抗干扰水平，而起不到滤波器应该实现的性能，达不到提升自控设备抗干扰的最终目的。另外，为了保障自控设备的抗干扰能力的发挥，应注意避免长期将输出线暴露在外界环境中，应尽可能地缩短输出线长度，并远离其他线路，避免对自控设备造成二次回路的干扰。
在实践中，降低自控设备电磁干扰的抗干扰设备，还应引入多层印制板。多层印制板也是能够有效抗干扰的设备之一，其具有板间电容在电源回路中充足存在的特点，可以将各类干扰脉冲在电源中进行有效地抑制，并且减少元器件之间的布线，可以有效地降低串扰耦合在不同回路间出现的频率。因此，采用多层移植版的方式可以将板间电容量提升，使多数干扰被抑制在电源中，以此充分地达到抗干扰目的。同时，保证电路布局也十分重要，电气元件的布线应追求合理性，合理减少布线数量，以防止分线过多过乱造成的电磁干扰。
2、完善信号系统建设提高信号传输抗干扰能力
电磁干扰是信号系统的常客，要预防信号系统产生电磁干扰，应在设计过程中，多考虑信号系统使用的器材型号、计算角度、电磁兼容效果等因素。在零件的选用上，应选用适配自控设备的、且具有良好的抗干扰能力的零件，使信号系统整体的抗干扰能力加强。例如：在变压器的选用上，可合理选择扼流变压器，其型号的选择则以目前较为先进的BES新型扼流变压器为主。这种变压器对缓冲系统产生的冲击电流特别具有实效性，能够有效降低不平衡电流对信号系统的干扰，对信号系统运行的稳定性特别有益；在计算角度上，应将电气化干扰成因纳入考虑范围，包括对扼流变压器整体容量、信号点所处位置、轨道长度等范围的考量；在有效的电磁兼容性的利用上，除上述措施，还应多加在兼容性上进行有效预防方式的改良，积极在事前做好干扰风险预防、事后积极采取措施应对干扰。
3、优化电源开关设计健全电源的使用效能
在自控设备使用时，其控制电源在连接和中断时，都将对设备带来一定程度的电磁干扰，其中小功率电子设备受影响相对来说更加地高，局部电子设备也面临损坏的风险。例如：在显示器周围，电源设备连接一旦发生中断，其瞬间闪屏现象就会出现。因此，技术人员对电源开关的布线尤为重要，应对电源设计进行科学合理的规划，以预防进出线期间形成冲突，导致电源干扰的发生。对开关连线进行合理地规划，加强针对开关连线施工过程的监管力度，避免产生连线与对应标准规范不相符情况的发生，从而缩减开关电源干扰。电源的布置和保护工作极为重要，应进行合理而科学的施工，保证电源抗干扰性能的提高。
4、合理应对设备故障有效降低设备故障几率
设备故障的措施施工，主要针对电位差形成的电磁干扰。在电气工程中，可利用传感技术，进行对自控设备的运行信号的实时采集。在此过程中，一旦自控设备产生故障，则传感信息设备将把异常情况反馈给技术人员，这类预警将有效提高技术人员对设备进行维护的实效性。
结语：在科技不断地进行创新的时代，电气工程自控设备针对电磁干扰的预防技术和排除措施越来越先进。根据自控设备运行中，产生电磁干扰的不同原因，科学采取应对策略，成为电气工程领域应重点研究的技术难题。近年来，技术应用在自控设备上的创新越来越多，很多先进技术的应用有效抑制了电磁干扰，降低了由电磁干扰对自控设备带来的损害，提高了设备运行的稳定性和安全性。相信未来，在应对电磁干扰引发的其他损失上，相关技术更新会带来更大的突破。
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论文作者:李磊,董婷
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
标签：自控论文; 设备论文; 电磁干扰论文; 干扰论文; 电气工程论文; 抗干扰论文; 信号论文; 《电力设备》2018年第24期论文;