摘要：自动化仪表作为自动化系统的技术工具，能够为工业生产设备的安全运行提供有效保证。有效分析仪表控制系统受到的干扰，以及在工作中产生的数值偏差，确定研究其抗干扰的技术方法。
关键词：电力仪表；可靠性；抗干扰
电力系统自动化程度的提高使得“智能电网”被逐渐运用于电力系统中解决电能使用的诸多问题。作为智能电网末端的监测单元，智能电力仪表主要用于采集电压、电流、频率、相位、功率和电能等电力基础信息，以提高电力资源的利用率。当前大规模集成电路的广泛应用，使得电力仪表已从简单的零部件发展到了集多种功能于一体的集成部件型式。电力行业对其丰富的功能性要求也赋予了电力仪表更多的职能。
1、电力仪表可靠性研究的意义
电力仪表具有信息测量、数据记录以及现场设备的状态监测和控制功能，被广泛应用于电力生产和电能的计量管理中。作为电力参数的重要监测工具，电力仪表的精准测量功能及其可靠性要求对于反映产品质量是否符合行业标准至关重要。其可靠性要求主要体现在2个方面：一是性能需满足电力工业生产的基本监测功能；二是满足电能生产过程中的持续应用功能。电力仪表的技术性能和可靠性之间关系密切，相互影响。工业领域的快速发展使得电能需求迅速增加，推动了电力行业的发展；同时要求电力系统拥有更高的安全性和可靠性。电力生产过程是一个复杂的系统，需要在运行过程中的各个环节加装电力仪表进行相关信息的监测，以保证安全性。而较低的故障率是保证庞大数量的电力仪表可靠性和提高电力系统稳定性的前提条件。因此，需要不断的完善电力仪表可靠性，以确保电力系统安全运行和电能的稳定供应。
2、电力仪表可靠性的影响因素
2.1、人为因素以及环境因素所导致的机械干扰
机械干扰是较为常见的干扰因素，它指的是对仪表自动控制系统构成冲击以及振动等所带来的影响。机械干扰不同于电磁干扰，它看得见，摸得到，能够使得仪表自动控制系统出现物理上的结构破坏，为工业企业带来较大的经济损失。为了防止仪表自动控制系统出现信号传输线路上的问题，工业企业应当将机械干扰视为一大重要影响因素，并且通过多种途径防止这一问题产生。机械干扰具体来讲是由两方面所构成得到，分别是人为因素以及环境因素[6]。工作人员在操作仪表自动控制系统时，可能会出现操作不当的现象，进而使得仪表自动控制系统受到机械干扰；环境因素也会使得仪表自动控制系统受到不同程度的机械干扰，工业企业应当予以重视。较轻的机械干扰会对仪表控制结构的完整性以及稳定性构成影响，而较重的机械干扰可能会致使仪表自动控制系统出现难以修复的破坏。为此，工业企业应当加强对工作人员的培训力度，保证他们能够在工作中规范操作仪表自动控制系统，进而减少由于操作不规范所致使的机械干扰。
2.2、环境与应用因素
受外界条件的影响，电力仪表在使用过程中应科学规范操作，以充分发挥实际作用。影响可靠性的外界因素主要有3点：一是环境条件，包括生物、化学、气候、电磁和机械等对电力仪表运行造成的干扰；二是动力因素，包括流体源（气体、液体）和电源等影响电力仪表性能的动力源稳定性；三是负载因素，系统负载与电力仪表特性不符等，也会影响性能的发挥。
2.3、工业环境所带来的温度以及湿度干扰
仪表自动控制系统是当代科技凝聚的结晶，其属于精密电子设备，所以对环境有着较高的要求。在工业生产中，其温度与湿度不同于一般环境，往往呈现较高的数值，且变化十分频繁。在这种情况下，工业企业若是想要减少仪表自动控制系统遭受的干扰，那么就应当避免控制仪器长期在较高的温度以及湿度下展开工作，否则就会致使控制仪器及其内部元件出现生锈以及老化的现象。控制仪器长期在高温度以及高湿度的环境下运作，不仅会使得内部元件生锈以及老化，而且还会使得内部电容电阻受到影响，进而使得控制仪器无法正常运行。
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2.4、监管因素
电力仪表在正常运行时，只有体现了科学性、专业性与合理性，才能保证可靠性符合相关行业标准。因此，应在使用过程中，加强管理力度，提高监管水平，从而保证可靠性满足实际应用需求。
2.5、电磁对仪表自动控制系统所造成的干扰
由于仪表自动控制系统所应用的信号为电信号，这就对周边环境提出了较高的要求，若是周边环境未达标准，那么就会致使仪表的数据出现异常，即周边环境使得仪表自动控制系统受到了大量电磁信号以及无线电波的干扰，从而使得部分设备出现电磁畸变以及电感耦合的现象。电磁干扰是人们无法体感观测到，所以对其的判断往往难以进行。工业企业不能忽略这一干扰，这是由于电磁干扰对仪表自动控制系统的影响较大所导致的。电磁干扰不仅能够影响仪表自动控制系统的数据准确性，严重的时候可能还会使得仪表自动控制系统出现损坏。所以，工业企业应当加大对这一干扰的重视程度，并且采取相应措施。
3、仪表自动控制系统抗干扰的有效途径
3.1、物理隔离
物理隔离是最为简单实用的抗干扰措施，且其二次影响较小，是一种较为普遍的保护方式。工业企业在应用这一保护措施的时候，应当注意几个技术要点：（1）工业企业应当购置具备较高质量以及绝缘效果的材料，并且将之应用在实际中，从而减少设备及其线路出现漏电的可能性。（2）技术人员在进行绝缘电路的铺设时，应当避免出现线路覆盖以及线路缠绕的现象，而是应当将不同类型的线路分开。（3）工业企业还应当避免出现电流感应，这就对工业企业提出了更高的要求，工业企业应当根据电路信号的强弱进行分别处理，在针对信号较强的电路进行处理时，工作人员应当应用长线，而信号较弱的电路则采用短线，这样就能够有效实现对电位差的防治。
3.2、对电磁干扰信号进行屏蔽
由于信号干扰是看不见、摸不到的干扰，所以工业企业若是想要减少它们的影响，那就应当采用信号屏蔽的方式进行。工业企业应当引入先进的屏蔽设备，实现对干扰信号的屏蔽处理。通过仪器使得正常信号与干扰信号进行隔离，防止二者彼此产生影响，从而让正常信号发挥自身的效用，实现对数据的传输。屏蔽设备主要包括电路盒子、信号线等，工作人员通过金属导体将仪表自动控制系统包围，能够使得电流得到有效的抑制。通常来讲，正常信号与干扰信号有着较大的差异，它们的电流性噪音超声有所不同，所以工业企业应用这一方式，能够有效实现对电磁干扰信号的屏蔽。针对仪表自动控制系统在应用过程中出现的静电感应，工业企业也可以应用屏蔽方式进行解决，具体来讲即对电缆进行屏蔽。
3.3、其他抗干扰方法
除以上软硬件抗干扰方法和可靠性设计外，在电力仪表生产使用过程中，还可通过一些其他抗干扰注意事项提高可靠性。例如，依据可靠性指标合理选择元器件、严格进行出厂校验、仪表参数的裕量设计、可靠的生产工艺以及焊接装配过程中提前进行高温老化处理等。
结束语
随着现代工业技术水平的提升，电力仪表在电力系统及工业领域发挥着越来越重要的作用。电力仪表可靠性是其实现优良性能的关键因素，结合使用环境加强可靠性分析和抗干扰设计，能够保证具有良好的应用效果，且对于提高整个系统的运行能力具有重要意义。
参考文献：
[1] 孙承景.电力仪表检定流水线控制系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,2018.
[2] 李国庆,胡杭华,陈鹏.供配电设计及电力监控探讨[J].科学技术创新,2018(10):19-20.
[3] 杜元翰,高丙团,谢吉华,罗京.基于安卓平台的电力仪表远程读取系统[J].电测与仪表,2018,55(04):93-97.
[4] 郝冠杰,寇蕊,李敏,李亚男.网络多功能电力仪表在高压系统改造中的应用[J].自动化应用,2018(01):72-73.
[5] 李天培,陈冲.采用ATT7022E和MK02的多功能综合电力仪表设计[J].福建水力发电,2017(02):24-27.
论文作者:张勰,王玉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/26
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