摘要:电气自动化始终是电气工程研究中的一个重要的课题。文章针对电气工程中自控设备存在的集中电磁干扰因素进行初步的分析研究,同时对几种抗干扰的技术展开论述,最后结合电气工程自控设备的实际情况提出相应的解决措施,对今后研究和提高抗电磁干扰水平有一定的参考价值。
关键词:电气工程;自控设备;抗电磁干扰
随着我国经济的发展,以及电气工业的进步,电气工程中的电气自动化应用水平有所提升。但由于我国电气工业的发展速度越来越快和行业要求和标准越来越高,电气自动化设备的应用普及率也逐渐提升。我国对电气自动化设备的要求以及自动化设备的抗电磁干扰能 力的要求也随之增高。加强对自控设备的研究,尤其是对其抗电磁干扰能力的研究,不仅是电气工程解决现实施工问题的关键,也有利于提升电气工程的整体发展水平,更对我国电气工业的快速进步和长足发展也有推动作用。
1 自动化设备存在的问题分析
在电气工程的设备自动化技术方面,现在已经能实现设备装备的自动检测功能和各种控制功能,一般的自动化装置可以实现对电力系统的实时或远程的控制、管理和监控功能,以确保这种电力系统的高质量和操作安全性,以及最大化经济效益。自动化设备的在线监测功能以及智能化自动化操作功能,是电力工程的重大进步。但是,电力设备除了拥有上述的优势外,还有一些缺点,其中,电磁干扰是自动化设备的所有干扰中最重要的部分。针对电气工程采用的自动化设备所面临的障碍,本文进行了专门的研究和总结,发现如下。
1.1 二次回路产生的干扰。在电气工程中,二次回路的设计不严谨,当二次回路与电感原件相互交接时,就会产生一种较强的电压。当二次回路与电感原件分离时,又会瞬间产生更厉害的干扰电压。干扰电压的生成,就会影响自动化设备的正常运作,甚至会造成危险。所以,这就需要电气工程的工作人员务必对二次回路产生的电压可能给自动化设备带来的负面影响提高重视,并认真分析,通过研究得出控制方法和措施,减少二次回路对电压的干扰,最终确保自动化设备能够高效率,低风险的完成操作。
1.2 设备运行产生的干扰。因为变电站内部存在的各个地电位是完全不同的,地电位彼此之间有一定程度的差异,这些差异的存在导致整个变电站内部容易因为一些故障而产生极大的电位差,通常较大的电位差都会对电气自动化设备产生不好的影响。一定的差异,会对电气自动化设备的运行产生一定的影响。由此,也必须提醒电力工程的工作人员,一定要重视在设备运行中有可能出现的,对电气工程的自动化设备运作会有不良影响的因素。并通过科学手段,及时规避,减少对自动化设备的不必要伤害。
1.3 信号产生的干扰。相较于其他因素对电气自动化设备的干扰,信号干扰更直接,并且杀伤力最大。信号产生的干扰主要有共模干扰与差模干扰这两种模式。其中,共模干扰,就是通过地电位的变化,而进而影响电气自动化设备的。差模干扰则更直接,是在长线路的传送过程中会发生互感耦合,而产生的干扰。差模干扰不仅能让自控设备无法正常运作,甚至会对整个电气工程的系统产生极差的影响。
1.4 辐射以及传导产生的干扰。能致使电气工程自动化设备无法正常运作的另外两个干扰因素,就是辐射干扰和传导干扰。之所以说辐射干扰与传导干扰是影响电气自动化设备运作的重要因素,主要是因为辐射干扰和传导干扰之间会互相转换。两者通过电磁波和电压分 别进行传播,但是又能通过一种特点的方式进行相互转换,进而干扰电气自动化设备的运作。
1.5 电磁产生的干扰。电磁干扰又被称作内外干扰。由于电磁干扰的来源和模式不同,可以分为外部和内部两种干扰。外部干扰一般是高电压或者电流以及一些电缆线和相关设备向外部产生的辐射。内部干扰的产生来自系统内部的各个零件和结构的布置等。
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2 电气工程中自控设备应采取的抗电磁干扰的措施
随着科学技术的迅猛发展,电气工程的自动化设备的研发技术和研发水平也在不断提高。针对自动化设备的抗干扰技术的研究也逐渐受到相关领域的不断重视。电气工程的自动化设备的产品设计师,立足于自动化设备的现实情况,和已经凸显的问题,可以考虑并尝试从设计源头规避和减少干扰因素,并提高自动化设备在运作中的抗干扰能力。最大程度地减少干扰因素带来的负面影响,增强自动化设备的抗干扰性,整体提升电气工程事业的质量和水平。
2.1 印刷板及电路布局方面
电力工程相关人员在印刷板及电路布局方面应该取得足够的重视,采取一系列的抗干扰措施。一方面,电力工程相关人员可以同构叠加多层的印刷板,通过增加其厚度来增加电容量,这样就给控制众多干扰性的因素留下足够的空间,另一方面,电力工程人员不应该只是注重线路的完整,更应该考虑其布局,合理的布局将会极大减轻各种干扰因素的影响,对于部分可不影响整个布局的线路可以适当进行舍弃,从源头上减少干扰的因素。除此之外,适时电力工程相关人员在线路布局之后应该对电路进行定期检查,避免布线和自控设备发生直接地接触,将自控设备的进线和出线进行分开设置,将干扰的因素进行分开处理,降低各种干扰因素的产生。
2.2 电源使用方面
电源的使用方法也是十分讲究的。在电源的使用过程中,电源的打开和断开的一瞬间都会产生电磁效应,对于所连接对的电子设备将会直接产生影响,如果周围有别的设备,对其也会产生或多或少的影响。因而,相关的电力工作人员在电源开关的进线和出线的布局中就应尽可能地规避将电源开关放在设备周围,尽量减少电源开关的瞬间产生的电磁效应对于设备的影响。科学合理地设计应该包括以下几方面:(1)从源头开始,严格把关,仔细检查开关的连线是否符合相应的标准,对于不符合标准的应该选择舍弃使用,从源头上避免各种干扰因素的出现;(2)不应该忽略指示灯对设备的影响,在线路布局中,指示灯同样需要纳入线路设计内,保证电路在运行的过程中受到电磁内外部干扰的影响降到最低。(3)考虑屏蔽线的材料,选择合适的屏蔽线来进行屏蔽层的设计;电源开关虽然在以往电路布局的过程中并没有取得足够的重视,往往忽略电源开关的各线路之间存在的众多干扰因素,因而工作人员在进行电路设计的同时,需要重视开关电源的线路设计布局,使得开关电源时产生的磁场对于自控设备的影响降低。
2.3 信号传输方面
在电气工程中,影响信号传输的因素就有很多,就比如线路的长短、线的粗细以及绝缘效果对于信号地传输都有着重大的影响,因而针对于此应该采取相应的措施,就比如设计合适的线路的长度以及选择绝缘性较好的线路来应对各种干扰因素的影响,相关人员在进行线路的布局时应该考虑诸多因素,对于那些容易产生信号干扰的线路可进行分开布局,将干扰源进行隔离。此外,线路的选择也需要十分谨慎,应该考虑各线路的性能和特点,在线路布局时可尽可能选择那些屏蔽性能较好的线路,将对信号传输的影响降到最低。最后,在线路的整体布局中应可以采用屏蔽性能较好的金属隔板或者其它屏蔽性能较好的材料将干扰屏蔽,减少其对设备的影响。
结束语
电气工程中的自控设备电磁干扰研究势在必行,使解决电气工程设备运行问题的有效方法,同时对于提升电气工程设备的运行效率也起到一定的帮助作用。因而在电气工程自控设备电磁干扰问题研究过程中,要充分的考虑到电气设备运行的环境因素,通过合理的设计电气设备线路与电路结构来提升自控设备的抗干扰能够,从而确保电气工程设备的基本运行效率。
参考文献
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论文作者:刘映秀
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/13
标签:干扰论文; 设备论文; 电气工程论文; 自动化设备论文; 线路论文; 因素论文; 自控论文; 《基层建设》2018年第12期论文;