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摘要：当前，随着船舶建造行业的不断发展和前进，船舶电气自动化已经逐渐成为了主流，为船舶建造行业的发展注入了新的活力与生机，但与此同时也带来一系列的问题，由于电气自动化，所以在船舶建造过程中，往往需要铺设密集的电力线路和设备，各类电缆需要在船舶中进行繁琐的布线，这就导致在船舶建造中容易出现电磁干扰的现象，对电气设备的工作和应用产生极为严重的阻碍，影响船舶电气自动化的发展和前进。因此，本文就针对电磁干扰现象产生的原因进行分析和探索，对在船舶建造中如何对电磁干扰进行有效的避免展开了一定程度的研究。
关键词：电磁兼容；电磁干扰；产生原因；防护措施
一、电磁干扰的原因分析
（一）电磁干扰源的分类
根据实际的研究调查显示，在船舶建造行业中，电磁干扰现象的出现十分频繁，并且对船舶建造会产生极为严重的破坏，导致船舶建造质量出现问题，影响船舶的正常使用，而造成电磁干扰产生的主要原因无非有以下三点，造成干扰的电磁源、传播干扰能力的途径以及被干扰的对象，这三点是任何一种电磁干扰现象出现所必须要具备的基础条件，如果没有这三点那么电磁干扰现象就不会产生。所以作者就针对这三种电磁干扰产生的基本条件展开了一定程度的探索。
首先是针对电磁干扰源的类别进行了探索。在实际的调查中，笔者发现造成电磁现象出现的干扰源主要分为两种，一种是自然干扰源，一种是人为干扰源，其中自然干扰源主要是自然环境中产生一些现象，是人力所不可抗拒的，主要有闪电或者是外太空宇宙中所传来的声音，人们无法从根本上杜绝这种干扰源的产生，只能够对其采取一系列的措施防止这种干扰源对船舶建造产生破坏，将其影响降到最低，因此本文就不在此进行详细的解释和阐述。而另一种人为干扰源则属于可以杜绝和避免的，其本质是由人类所使用的一些电力设备所释放出的电磁能量出现的干扰，所以本文就针对人为干扰源展开了详细的讨论。
在船舶建造中，人力干扰源的存在是多种多样的，在居住处或者是在船舶的甲板上，干扰源往往是由人为故意制造的，如人们在居住舱室内拨打电话或者是发送短信等，只要进行通讯活动就会产生电磁干扰源，驾驶甲板则有可能是船舶的导航系统或者是船舶与外界想联系的通讯工具进行工作或者是信号接收所产生的电磁干扰源，而此类干扰源对于船舶建造所产生的危害程度是极低的，只有一小部分才会对船舶建造产生影响[1]。而除了人为故意制造的电磁干扰源以外，在机器处无意制造的电磁干扰源则成为了人力干扰源组成的另一因素。这主要是由于船舶中各类机器使用所产生的干扰源，如变压器、电动机、电缆等，是船舶运行所必须具备的。
（二）电磁干扰的传播途径
其次是针对电磁干扰的传播途径进行调查。电磁干扰的传播途径往往也是有两种方式所构成的，如下图所示，第一种是辐射干扰，简而言之就是通过电磁波的形式进行传播，这种传播途径往往是局限在一定的空间之内，按照相关电磁规律向周围所处空间内部进行传输和发射。而另一种传播途径则属于传到干扰。
传到干扰是通过电气系统之间传播是产生的，也就是说传导干扰要想实现就必须要接通干扰源与被干扰源之间的电路连接，一旦没有形成完成的连接，那么这种干扰方式也是不存在的[2]。但是在实际的调查中显示，在传播建造中电磁干扰出现往往不是单方面传播的途径而是有多种传播途径共同组成的，两者相互交错，这也就对船舶建造电磁干扰现象的避免带来了十分严峻的考验，要想从传播途径上对其进行有效的抑制需要较为复杂和繁琐的步骤。
（三）被干扰对象
最后是针对被干扰对象所进行的调查。在船舶建造中电磁干扰所针对的干扰对象往往是对电磁信号接收较为敏感的设备，这些设备统一具有的一个特性就是都属于电子应用设备，如电子元器件、单独的电气设备或者是有多个电气设备所构成的电气系统。人们在对其进行装船时虽然会对设备的抗电磁性能进行检测，挑选其中质量最为优良的设备，但是在实际的应用中，还是会受到电磁干扰现象，这是无法避免的，即使在精密的设备都会在船舶应用过程中出现电磁干扰现象。例如，船舶中的视频线路，通讯设备、控制线路等，比比皆是，虽然选取了当前社会中最为先进的设备，但依然无法有效的对电磁干扰进行遏制。
二、电磁干扰的防护措施
（一）电缆选型
要想对船舶建造中的电磁干扰进行有效的防护，无非就是从上述的三个产生原因入手，通过对电磁干扰产生的三个基本条件进行避免，就可以有效的防治电磁干扰现在的出现，要做到对症下药，并且从理论中来讲，对电磁干扰现象出现的三个基本条件中的一个进行避免就可以从根本上解决这一问题，并不需要对所有条件进行避免[3]。而当前针对上述的三个基本条件，主要是有以下几点防护措施，来对其进行遏制。
笔者在实际的考察过程中发现，在船舶建造中，电缆对于电磁干扰现象的出现有着十分重要的作用，有极大多数电磁干扰现象都是由于电缆对外发射的电磁能量过大所产生的，而且电缆选线对于船舶建造的成本也有着极为重要的影响，所以笔者在此将电缆选线作为防护电磁干扰的第一要点，不仅是因为合理的电缆选线可以有效的防治电磁现象的出现，还可以节省船舶建造所产生的成本。
（二）电力传输方面
在对电缆进行选线时，一定要注重几个方面。第一个方面电力电缆作为船舶建造中电力传输的重要线路，具有十分重要的作用，所以在选择电缆时，不能够只针对电缆的抗电磁干扰性，还要注重电缆的电力传输性能，否则船舶的电力应用必将会受到影响。在低电压系统中，普通电力电缆就能够在系统中进行良好的应用，不需要选用过为高度的电力电缆，但是要注意在低电压系统中出现较大载流量时要将普通的电力电缆转为带屏蔽的电力电缆。在中压系统中则完全需要选用屏蔽能力较强的电力电缆。而除此之外，变频电缆的应用也十分重要，尤其是针对具有较大流量的线路有着十分显著的作用，这是通过实际的实验所研究得出的结果。
（三）信号传输方面
第二个方面则是在对信号线路进行选型时要进行详细的考虑。信号电路作为船舶中经常使用的线路，往往需要承载各种各样的信号，容易受到各种电磁的干扰，所以在对其进行选型是一定要切实的、充分的考虑其电缆的抗电磁性能，要谨慎进行选择[4]。对于一些需要经过较长距离所铺设的电缆特别是在途中经过强力电磁辐射的空间，需要选用在对该信号线路进行铺设时选用带有一定屏蔽性能的电缆。而在位于CAN总线和RS-485接口的长距离线路中，则需要采用内外屏蔽的信号电缆。
（四）电缆的铺设
第三个方面，也是较为重要的一个方面就是对电缆进行铺设。由于受到电磁干扰的影响，所以在对电缆进行铺设时应该要充分的考虑和落实以下几点，通过技术操作来有效的避免电磁干扰的影响。第一点，在对不同电压的电缆进行铺设时，应该将其分设在不同的路径上，而不能将高压和低压电缆铺设在相同路径 上。第二点，对于本质和非本质的电缆也要进行分开铺设，如果两者存在于同一电缆托架中，要将两者之间的距离保持在50mm之上，不能低于这一数据。第三点，如果在铺设过程中选择带有屏蔽信号功能的电缆，则可以将其与信号电缆等功能电缆进行同一铺设，但如果没有选用带有屏蔽性能的，则不可以同束铺设。具体的情况可以参照下图所示。
总结：在船舶建造中，电磁干扰问题已经成为其中较为严重的问题，对于船舶建造行业电气自动化的发展产生了极为严重的影响，对于电磁干扰问题进行处理往往需要耗费大量的时间和金钱，造成船舶建造成本的提升，对于生产周期也会延长。而对电磁干扰的现象进行解决最为优良的方法，就是在设计的过程中充分的对船舶整体的电磁兼容进行充分的、切实的、谨慎的考虑，从电磁现象产生的三个基本原因和条件入手，对于人力无法进行杜绝的干扰源要采取相应的措施进行有效的避免，对于一些人力可以杜绝的干扰源要彻底的进行杜绝，从电缆电线的选型以及时布置方面进行合理的安排，对于一些抗电磁心梗较差的设备要进行庚帖，对于容易受到干扰的设备要将其远离强烈干扰源，必要的时候可以采取隔离和屏蔽的手段。
参考文献：
[1]船舶电力推进系统传导电磁干扰预测分析[J].刘胜,张玉廷,李冰.自动化技术与应用.2017(02)
[2]船舶电磁干扰抑制和电气接地的研究[J].陈瑜.科技创新与应用.2018(36)
[3]船舶电磁干扰抑制和电气接地[J]. 张玮,唐文斌,钱平,傅哲人,沈梁.船舶设计通讯.2017(02)
[4]舰船通信系统电磁干扰与干扰抑制[J].柯俊霄.舰船科学技术.2016(05)
论文作者:王敬帅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/21
标签：船舶论文; 电磁干扰论文; 干扰论文; 电缆论文; 现象论文; 电磁论文; 信号论文; 《防护工程》2018年第34期论文;