单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院苏州分院 邮编215000
摘要：近年来，我国的经济取得了很大的进步，同时在城市发展的过程中所需要的相关基础设施也需要不断的完善。在当下工业发展和相关建筑建设的过程中，起重机是相对常见的一类特种设备而且发挥着很大的作用。而要想确保起重机设备的稳定长久使用，就需要在日常使用中注重其电气系统的维护管理工作，如果电气系统中的元器件自身引起干扰或者出现外界的各种干扰因素，都会对电气系统的稳定性以及起重机的正常使用产生较为严重的影响。基于此，本文将对起重机电气系统进行一定的研究，着重分析引起电气系统干扰问题的各种不利因素， 并提出相应的解决问题的方法和措施，希望能够为后续人员的研究提供便利。
关键词：起重机；电气系统；干扰因素；抗干扰保护
在当下经济发展和工业生产的过程中起重机是一种比较常见的设备，而且在这类设备中其中十分重要的一个组成部分就是电气系统，因此保证其运行的稳定性就显的相当重要。但是在电气系统中，电磁干扰问题一直以来都是影响其正常运转的关键因素，为了有效的减小电磁干扰，需要在起重机应用的各个阶段采取相应措施进行抗干扰保护，包括产品设计、安装以及现场使用等，从而使得起重机更好的服务于生产建设，增长使用寿命。
一、电磁干扰的干扰源分析
电磁干扰是起重机电气系统中较为常见的问题，而导致这种干扰出现的原因多种多样，具体可以分为两个部分。
第一为内部干扰。内部干扰的来源主要就是由于不同元器件之间相互干扰造成的，如工作电源在通过线路时，会在电路处产生分布电容，而分布电容与绝缘电阻之间会有出现漏电的可能性，这种漏电是干扰源之一；另外，信号需要经过地线、电源以及传输导线以实现信号传输功能，而这些传输信号的导线阻抗之间会产生互相的耦合或者是互感作用，这也属于内部电磁干扰的一种；同时，电气系统中的各个元器件在使用过程中都不能够实现电能百分之百的转换利用，必然会产生大量的发热现象，元器件发热会对自身以及周围的器件使用稳定性产生显著的影响，包括使用效率等；最后，电气系统中包含一些大功率以及高电压的元器件，这些大功率器件产生的磁场以及电场等比其他元器件要更大，相应的产生的耦合作用以及产生的干扰也会更强。以上描述的就是在电器系统内部经常存在的干扰源，在进行抗干扰措施保护的时候需要重点考虑以上描述的情况。
第二为外部干扰，所谓的外部干扰指的就是相对于内部干扰来说的，干扰源主要是来源于系统外部，对组件、线路以及器件等造成的干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先外部干扰的很大一部分来源于外部的高电压电源等与绝缘线路的漏电现象，这种漏电会影响到支线路以及电气设备乃至整个电气系统；其次，外部大功率电力设备也会给起重机的电气系统造成很大的影响。这种大功率电器产生的强磁场会议互感耦合的形式对电气系统设备的稳定运行产生影响；另外，空间电磁以及设备使用时环境的温度等都是外部干扰源之一，如果外部的工作环境不稳定会使得电器系统内线路以及元器件使用时的参数与标准参数之间出现偏差，从而造成干扰；最后，供电系统设备以及供电的电压等也会影响到起重机电气系统的使用稳定性，会产生相应的干扰。
二、 干扰电气系统的原因
在电气系统中，系统本身会产生很强大的电磁干扰，也就是说电气系统产生干扰的主要因素是内部干扰。首先，起重机电气系统使用中电机频繁启动会造成干扰，在起重机电机通断的过程中，线路中往往会有相当大的电流存在并通过，这样的频繁启动会使得电网电压功率等出现波动，从而降低信噪比，提高对电气系统的干扰程度；其次，现在使用的起重机想要提高使用效率往往会在电气系统中对变频器进行改良，其中变频器主要的组成部分为：整流器和逆变器，这些变频器主要回路上的电子元器件不属于电网的线性负载，而这种非线性的电路会使得正弦波电压转变为非正弦波，正是由于存在非正弦波电压的存在，使得阻抗上的电压降不断提高，从而电压波形在进行传输的过程中受到了很大影响，变为非正弦波，如此一来电压电流就需要根据频率或者工频进行基波和谐波的分类，而正是变频器输入输出过程中存在的谐波电流，会导致能量的扩散，是造成电源、输电线路以及控制线路信号稳定性的干扰原因。最后，电气系统中的布线方式也是干扰原因之一，根据相关的技术标准以及管理规范， 线路的分布以及走线方式需要根据信号的传出特性确定，而如果只是盲目的揽合走线，必然会引起电气系统运行，引起干扰。
三、抗干扰保护策略的研究
3.1 布线抗干扰措施
对电气系统中的布线进行调整是较为常见的抗干扰保护措施，其中分开布线能够发挥相应的作用，根据使用元器件的功率大小可以将信号电路进行分类处理，用于数字电路、检测电路等的属于小信号线路，而用语大功率晶体管以及电动机等的则属于噪声线路，在工程设计阶段将小信号线路与噪声线路进行分开布线处理，并且二者之间保持安全距离，避免出现信号干扰。除此之外，需要保证线缆的长度尽可能短，使得信号传输质量更强，并且避免信号传输过程中过多的能量损耗。最后，还需要对电气系统中所用的线缆采取保护措施，如塑料线槽、穿电线管等方式等。
3.2 变频器抗干扰措施
当前市面上流行的起重机都会使用到变频器，已加强设备的控制以及运行精度，但是与此同时也要注重变频器的抗干扰措施。首先，需要防止控制回路的抗干扰，而这些干扰主要来源于变频器的安装过程和程序，其中作为常见的方式方法为接地、布线和屏蔽，接地的主要目的是防止回路对系统的干扰，而布线是为了保证强电和弱电之间的有效隔离，屏蔽则是降低外界因素的影响程度。其次，降低变频器动力回路的抗干扰保护。例如使用电抗器或者抗干扰滤波器等用于变频器的输入端以及输出端能够抑制干扰，电抗器可以使得变频器使用中的高次谐波减少，从而使得电源浪涌不对变频器造成大的冲击，提升电源功率因数，滤波器则可以使得变频器使用中的电磁干扰造成减小，抑制变频器在运行过程中受到电流冲击的影响。
3.3 PLC系统抗干扰保护措施
PLC系统能够使得起重机控制更加精确，但是该系统也是容易受到电磁干扰的设备单元之一，因此对其进行抗干扰保护也是十分重要的。首先需要采取一定的措施对PLC系统的电源部分进行有效保护，如加入输入端隔离变压器以及在输入端接入低通滤波器等都可以使得PLC系统电源干扰降低。其次，可以采取单根导线传输以及屏蔽电缆传输等措施使得PLC系统输入输出信号的噪声减小，实现抗干扰保护。最后，去电气系统中如果使用相同的设备元件，那么也会其干扰程度有着很大的抑制作用。这样无论是系统本身还是其他的电气设备在使用过程中产生的干扰信号大大降低，从而保证电气系统在运行过程中具有较大的稳定、安全性。
四、结语
综上所述，起重机中电气系统的电磁干扰问题一直以来影响着整个设备的正常使用，因此需要采取一定的措施进行抗干扰保护，如布线、变频器以及PLC系统等部分都需要进行抗干扰处理，有效提升起重机的使用效率。
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论文作者:李桂成,徐雯飞,方马炯
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：干扰论文; 系统论文; 抗干扰论文; 电气论文; 起重机论文; 变频器论文; 过程中论文; 《防护工程》2019年16期论文;