电气工程中自控设备电磁干扰的探讨论文_朱先波,李岩,贾红卫

电气工程中自控设备电磁干扰的探讨论文_朱先波,李岩,贾红卫

安钢工程技术分公司 河南 455000

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。基于此,本文主要对电气工程中自控设备电磁干扰进行了分析,以供参考。

关键词:电气工程;自控设备;电磁干扰

一、电气工程自控设备运行过程中产生的电磁干扰类型

1、交变磁场

电磁在磁场中进行传播的时候,必须要借助相应的载体才能实现传播过程,而不同的传播介质,会产生不同的电磁干扰类型。在对此种情况进行具体分析的时候,主要将电磁的干扰种类分为两种,分别为辐射干扰类型和传导干扰类型。传导干扰类型主要是指,电磁在进行传播的时候,需要借助某个传播介质,然后使用公共阻抗的方式完成传播,而辐射干扰类型与传导干扰有所不同,其传播过程中所依赖的介质主要就是电磁波。虽然上述两种传播介质存在本质上的差别,但是当其都处于一个特定环境中时,会借助该环境实现传播方式的转变,在完成转换之后,此时就会形成一个交变磁场,这种磁场环境会对自控设备的运行造成严重的干扰。

2、内外电磁干扰

电磁干扰的形式多种多样,如果按照其干扰模式来进行划分,可以大致分为两种类型,一种为外部电磁干扰,另一种是内部电磁干扰。对于内部电磁干扰来说,其电磁干扰的产生主要是源自于系统中的元件排布不当、生产技术缺陷或者是内部架构出现了问题。外部电磁干扰的形成往往是由于设备周围的环境因素导致的,其中具有高电压或电流值的设备会向周围电缆传递电磁波,这种电磁波的干扰会对自控设备的运行造成较大阻碍。

3、地电位差

一般情况下,地电位差的出现,主要是由于系统中的电流接地装置出现了问题,在设备运行的过程中,如果接地设施出现了短路等故障,系统便会出现一种较大的阻碍电流,在某种特定环境之下,阻碍电流会进行转化,变为电压降,此时变电站的内部结构会因此而发生变化,形成较大电位差,从而对自控设备造成严重的影响,阻碍其正常运行。系统中的回路此时再流经接地装置的时候会强度不均等的电流,然后转化为较大的电压值和电磁干扰,影响自控设备的正常工作。

4、信号模式

一般情况下,信号干扰模式分为两种类型,一种为差模干扰,另一种为共模干扰。其中,共模干扰类型所指的是,电气设备在运行过程中,地电位会发生波动,对系统造成电磁信号的干扰,因此此种干扰模式还被称之为对地干扰。差模干扰主要是由于系统电磁信号在长距离的传输过程中,互感装置之间会出现耦合,导致自控设备的运行不够稳定。

5、二次回路

二次回路在运行过程中,如果流经系统中的电感元件,电感元件处于并联的状态,此时便会产生一种对设备造成干扰的电压。此种电压通常具有数值较高的特征。如果在此过程中电感元件中断,电压值还会迅速上升。而此时巨大的电压值会对回路以及自控设备造成极大影响,使得自控设备难以运行下去。由此可见,此种电磁干扰现象对于自控设备的危害是极大的,相关技术人员如若不能采取有效措施,必然会影响到电气工程的正常生产。

二、抗电磁干扰措施分析

1、电源线路布局的抗电磁干扰措施

通常来说,线路中的电源装置在启动或者切断的时候,会产生电磁,在这种情况下产生的电磁效应就会对连接电源的设备造成干扰,与此同时,还会对附近其他设备带来部分影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了尽量规避此种情况的发生,电力技术人员在进行电源装置的线路分布时,要尽量将电源装置与系统中其他电子设备隔离开来,以便最大程度降低电源开关部分产生的电磁对设备造成的干扰。为了实现该技术目标,技术人员要重点注意以下几个方面。

首先,技术人员在设置开关电源之前,首先要检查电源连线的质量是否过关,对于不合格的线路材料要马上予以更换,质检合格之后才能投入使用。其次,技术人员在操作过程中不要忽视线路指示灯对于设备产生的电磁干扰,在进行布局设计的时候,指示灯的位置设定也要列入到规划之内,并且要保证其位置的科学合理性,这样一来在开启指示灯时才不会产生较大的电磁干扰。第三,技术人员要注意线路屏蔽装置的材料选择,只有选择优质且合适的材料,才能达到理想的屏蔽效果。通常情况下,技术人员在对规划线路布局的时候往往会忽略电源开关部分的设计,因此在线路运行之后,电源位置往往会出现较多的问题,为了避免此处出现电磁干扰,设计人员必须提起高度重视,尽量避免潜在的技术隐患。

2、选择合适的滤波器

系统中的滤波器装置的主要作用,就是消除或抑制线路中出现的快速瞬变性电磁干扰。因此滤波器的选择非常重要,只有令其充分发挥作用,才能有效优化系统中自控设备的抗干扰能力。因此在安装滤波器之前,技术人员首先要确认滤波器的型号和运行状态,确认无误之后再开始安装。此外,安装的位置、安装方法和安装质量也不容忽视,如果该环节出现失误,也会影响其抑制干扰的性能。在系统中安装滤波器装置的工作必须交由专业技术人员来进行操作,由于滤波器具有输出线和输入线,因此技术人员在安装时要将这两种线路进行单独安装,输出线不宜过长,且需尽量规避其他线路,以防形成二次回路,对系统中其他设备造成电磁干扰。与此同时,安装人员要尽量控制输出线暴露在外的时间,时间不得过长,以免引起外界干扰。

3、设备印刷板以及电路布局的优化

当电力系统处于正常运行状态的时候,相关技术人员要定期对设备中的印刷板以及电路的布局情况进行检查,在对系统中出现的电磁干扰进行抑制的时候,要尽量不阻碍自控设备的正常运行,并保持其运行状态的稳定。通常情况下,为了更好的优化抗电磁干扰的效果,电力工作人员一般会加设印刷版,然后提升设备的电荷量。此外,技术人员在进行线路维护与抗干扰工作的时候,不仅要检查线路的完整性,还要对其排布状况进行分析,尽量令线路的布局科学合理,如果系统中出现干扰布局,那么在不影响全局运行的情况下可进行局部调整或者将其清除,以降低其对于自控设备的干扰。

4、信号传输的抗干扰优化

自控设备运行的信号传输影响较为严重,因而在实际的工作过程中,首先需对线路长短问题进行研究,通过提高信号传输的绝缘效果,来降低信号干扰产生的概率。其次,要对易于产生干扰的信号源进行有效的隔离与屏蔽,应充分考虑线路的应用特点,从而使线路设备的合理性有所提升。最后要选用具备一定效果的金属板对自控设备周边信号进行屏蔽,进而建立完善的信号屏蔽系统。在此过程中需注意信号传输屏蔽系统的设计需避免对其余设备的运行产生影响,继而使自控设备稳定运行的同时,能够为其余设备的运行提供良好的环境。

结语

综上所述,电气工程中,自控设备电磁干扰的来源较多。针对不同来源的干扰,应采用不同方式解决。电气工程领域的工作人员,应采用自动化设备对电气设备的运行状态加以监测,发现故障立即处理。应合理连接电源、调整电路布局,使信号干扰问题得到解决。在此基础上,还需将滤波器应用到设备运行过程中,达到削弱电磁波强度,提高电气设备运行稳定性与安全性的目的。

参考文献:

[1]胡宇卿.变电站微机保护及自动化设备的电磁干扰分析[J].通讯世界,2017(3).

[2]王强.电气工程中自动化设备的抗干扰措施分析[J].工程技术:文摘版,2015(65).

[3]廖福芬.电气工程中自动化设备的抗干扰措施[J].环球市场信息导报,2014(45).

论文作者:朱先波,李岩,贾红卫

论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期

论文发表时间:2019/2/22

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