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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。可见,为进一步提高电气工程的发展水平,加强对电磁干扰的控制较为重要。
关键词:电气工程;自控设备;电磁干扰
1电气工程中自控设备存在的干扰因素
近些年来我国的电气工程技术得到了巨大的发展取得了卓越的成绩,要想在实际操作的过程中保障我国电系统的稳定运行,就应该在一定程上对我国的电气工程自动化技术进行不断的推广,并且还要对相关的设备进行进一步的革新和控制,只有这样才能保证我国的电力系统在未来的发展过程中可以稳定持久的运行,才能够在一定程度上满足人们以及社会日益增长的电力需求。
1.1交变磁场
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。
1.2内外干扰
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。
1.3地电位差
地电位差的产生大多是因为电流接地体系在现实运行期间所产生的部分故障,譬如短路故障等,在该过程中,整个系统会出现一种较高的妨碍电流,而这种电流形成以后便会在特定环境下迅速转变为响应的电压降,经过这些变化,便会在变电站内构成很大的电位差,该种电位差便会给电力自控设施的运行带来非常重大的影响。回路在流经多个接地点的过程中便会形成强度不等的电流,从而便会在自控设施内部形成较强的干扰电压,妨碍自控设施的稳定运行。
1.4信号模式
信号模式大致包括2个类型,其一是共模干扰,其二是差模干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆前者指的是在电气项目系统运行期间因为地电位的波动所形成的诸多干扰,为此一般也叫做对地干扰,而后者大多是因为长距离的传输下互感间的耦合形成的,此些也是造成自控设施难以稳定运行的部分要素。
1.5二次回路
二次回路在现实运行期间,在流经有关联的电感元件的过程中,便会产生一种特殊的干扰电压,该电压在一般状况下的电压强度均特别强。然而当电感元件中断连接时,会迅速形成特别大的干扰电压,而此些电压会由于强度过强给回路造成很大的影响,从而妨碍自控设施的运行。为此,在现实情况下,有关的作业人员应当高度注重二次回路形成的干扰,尽可能减小电磁干扰对自控设施运行造成的不良影响。
2自控设备电磁干扰的控制方法
2.1提高信号系统抗干扰性
工作人员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调整电路布局
电压输出过大、线路过长,易导致信号干扰问题产生。可采用调整电路布局的方式,对由上述原因所导致的电磁干扰加以控制。例如:电力工程领域的有关人员,可适当增加印刷电路板的厚度,使电路板之间能够相互叠加,以便于为干扰问题留下足够的空间,降低自控设备失效风险的发生率,提高设备运行的稳定性。除此之外,如发现某部分线路过长,还需立即根据设备对线路长度的需求,适当缩短线路,达到预防信号干扰的目的。实践经验显示,选择绝缘性强、长度适中的线路,对电路的布局进行调整,可有效提高抗干扰的整体性,在解决自控设备电磁干扰问题方面,效果较好。另外,如有必要,工作人员还可通过隔离或屏蔽的方式,阻断信号的传播,达到抗干扰的目的。
2.3采取必要的屏蔽技术措施
自控设备由于电磁干扰的影响,导致测量结果误差偏大,影响到自动控制能力,严重的情况引起仪表失灵,出现化工生产事故,给化工生产带来严重的危害。应用屏蔽管对自控设备进行连接,减轻电磁干扰的影响。也可以将金属导线和电缆穿在同一个屏蔽管内,减少干扰的现象。应用最佳的屏蔽技术措施,能够解决电磁干扰的问题,提高自控设备的性能,实现自动控制和管理,使其达到预期的作用效果。
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。
2.5合理连接电源
合理连接与使用电源,同样能够使自控设备的电磁干扰问题得到解决。例如:电源使用过程中,有关人员应首先对接线质量进行检验。如发现接线质量不达标的问题,需立即更替。除此之外,工作人员还可通过屏蔽线路的方式,提高设备的抗干扰性能。需注意的是,为从根源处预防电磁干扰。电气工程领域应将电源开关的布局以及选择问题,纳入到电路设计规范当中。确保设计人员能够按照规范的要求,合理选择电源的连接方式,提高电压的稳定性,避免自动设备电磁干扰问题发生。
3未来发展方向
企业需进行有针对性的电气安全和电磁兼容方面技术整改,通过合理设计控制电路、合理应用屏蔽滤波技术、电源及外壳良好接地、加大复位电路的抗干扰能力、输出端和电源输入端加入滤波磁环及滤波器、完善瞬态抑制电路设计等方法,使产品合格率由初检合格率为7.69%,提升到复检合格率75.00%,产品整体安全性大幅提高近10倍,极大地提高了电磁安全性以及抗干扰性。
结语
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。
参考文献:
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[3]吴恩夫.电气工程中自控设备电磁干扰研究[J].科技创新与应用,2017(15):151-152.
论文作者:刘颂
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
标签:自控论文; 干扰论文; 设备论文; 电磁干扰论文; 抗干扰论文; 过程中论文; 电气工程论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;