电气工程中自动化设备的抗干扰措施

廖福芬

自动化技术对于电力工程的发展也有着重要的促进作用，特别是自动化技术在电力工程应用上能够更好的提高电力工程的工作效率和工作质量。随着人们对于电力工程自动化技术研究的不断深入，电力工程自动化与人们的日常生产生活的联系也越来越多，并且在不断的改进和完善过程中，自动化技术引用的性能也有了新的提高，同时，电力工程自动化的应用水平和普及程度也代表着一个国家经济发展的整体水平，自动化设备在应用过程中有着优势的一面，但是也存在着一些问题和不足，比如电气工程自动化设备会受到很多干扰因素的影响，对于电气自动化设备的正常使用也存在着很大的影响，因此还需要对电气自动化设备的影响因素进行有效的分析，从而找到相应的解决办法，这样才能够保证电气工程自动化设备能够更好的加以应用。

1 自动化设备运行过程中存在的干扰因素分析

电气工程自动化技术的应用可以实现电气系统的自动检测和自动控制的功能，通过自动化装置的应用电力系统可以实现远程的自动调节和监管，这样就能够更好的保证电力系统运行的安全性、可靠性，对于提高电力系统的运行效率也有着非常重要的作用。电气工程中电气设备不仅实现了远程检测的自动化和智能化，在应用中也表现出了非常好的效果。但是电气设备使用过程中也会存在着电磁干扰的现象，这也直接影响了电气设备的正常运行，笔者经过多年的工作经验总结处理以下几点最为严重的干扰因素：

内外干扰。电磁干扰也可以分为不同的种类，按照干扰模式可以将电磁干扰分为内部干扰和外部干扰两种，其中外部干扰主要是指电缆和设备所产生的电压、电流的辐射电磁波，这种干扰属于外部干扰的范畴。而内部干扰主要是电力系统中的系统结构、生产工艺以及元件的布置等内容，这部分属于电磁的内部干扰。

 交变磁场。电力系统中的传导干扰和辐射干扰是按照电流传输过程中的传播载体来进行划分的，传导干扰是一种通过阻抗来进行传播的方式，而辐射干扰主要是电磁波传输过程中所产生的干扰模式，两种在传播的方式上有着很大的不同，但是二者之间可以在一定的条件下进行转换。比如常规的变电站在受到一次、二次回路之间互感的影响时，那么一次干扰导线会在二次回路中产生不同程度的干扰电压，二次回路所产生的互感阻抗、电流大小、电流频率以及一二次回路的相对位置也会发生变化，这样都会对二次回路中产生电压干扰，从而影响电压的大小。

信号模式。信号模式也可以分为差模干扰以及共模干扰量中，差模干扰主要可以用作长路线传输的互感耦合，在应用时存在的干扰相对较小，差模信号主要产生在信号源回路之中。而共模干扰模式主要是电气工程在运行过程中，电气网络的使用会受到地电位发生变化而产生一系列的感染，共模干扰也可以被称之为对地干扰，共模干扰的存在也会导致电气工程自动化设备无法正常运行，因此必须要做好共模干扰的防范工作。

地电位差。如果电流接地系统在运行时发生故障，那么变电站接地网就会形成妨碍电流，妨碍电流的存在会流经接地体的阻抗而后产生电压降，这样就会使变电站内部的电位产生很大的差别，同时，妨碍电流也会影响到自动化设备的正常运行，从而导致自动化设备发生故障。而在同一个回路中如果有不同的接地点，在受到电位差影响较大时，电气设备也会出现连接电缆芯中产生电流的现象，这样地电位差的存在也会使接地的电缆屏蔽层中产生电流，而这种电流也使自动化设备中产生干扰电压的主要因素，所以地电位差也是影响电气设备正常运行的重要因素。

二次回路。二次回路本身就会带有一定的干扰电压，在回路中所连接的电感元件也会受到二次回路的影响，主要原因是在电感元件断开时会出现高频暂态干扰电压，干扰电压的存在会影响到同一电源上的回路，从而使整个回路产生干扰电流，在电流通过电磁耦合时，该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://www.ems86.com总第577期2014年第45期-----转载须注名来源其他回路上的电气自动化设备也会产生很大程度的干扰，这样就必须要做好二次回路产生干扰电压的问题才能保证自动化设备的正常运行。

2  电气工程自动化设备抗干扰措施的应用分析

电气工程以及自动化技术、电子技术等在快速发展的过程中，针对自动化设备抗干扰措施也进行了深入的研究，目前我国的社会生产各个领域中都非常关注自动化设备抗干扰的问题，电气设备自动化工程师需要从设备的开发阶段就做好抗干扰工作，并且要保证自动化设备在使用的周期内都能够做到抗干扰的效果，这样才能更好的延长设备的使用寿命，对于电气自动化设备的正常运行也有着重要的影响。

 电源使用方面。部分电源在使用过程中，其通断的瞬间会对电子设备产生不同程度的伤害，其中对小功率电子设备造成的损害最为严重，并会对周围的电子设备产生一定的干扰，例如，显示器附近电源设备在通断的一瞬间会导致其出现闪屏，如果电源功率过大则会导致显示器屏蔽效果达不到使用要求，针对这种现象应该在电源设备上架设屏蔽层，电源线也要根据周围电子产品的实际情况来选择合理的屏蔽措施，这样才能确保电源设备使用中的抗干扰措施可以满足自动化设备的运行要求。

信号传输方面。信号在传输过程中容易受到线缆长度、绝缘性能等诸多因素影响，如果不采取有效的屏蔽措施，则会导致信号在传输过程中受到不同程度的干扰，其中正电平信号受到的干扰最为强烈，可以通过以下多种抗干扰措施对其进行处理。信号在传输过程中采用负电平传输模式，可以有效避免其他电气设备运行中对其产生的干扰；针对容易受到干扰的信号，可以采用分开传输的模式；高频信号在传输中可以采用同轴电缆；将模拟信号和数字信号分开进行传输，有效避免自动设备的干扰；信号传输电缆在选择过程中以带有屏蔽层的型号为主，并要确保其绝缘性能可以满足信号传输要求；正确使用双绞线可以有效消除电磁干扰对信号传输的影响；信号线在设置过程中尽量远离电源线，针对无法远离电源线的要加设金属隔板；针对数字信号传输中受到干扰产生毛刺这一现象，可以采用电容滤波的方法对信号进行处理。

印制电路板布线。在印制板布线阶段对电子产品的抗干扰措施进行设计，其对加强电子设备的抗干扰能力有着重要作用，因此，在该阶段可以通过以下几种措施对其进行防干扰措施设计：通过采用集成电路模式来减少布线，可以有效提高电子设备的抗干扰性能；电子设备设计阶段要缩短走线及器件间串扰的距离，尽量将有关联的电子器件放在仪器；电源与地之间的跨接需要合理设置陶瓷电容，尽量消除集成电路的去耦作用，电路板入口处电源应按照22uF左右的电解电容，或者按照0.1uF左右的非电解电容，都可以有效提高电子设备在运行过程中的抗干扰性能。

本文通过分析和研究电气工程中自动化设备存在的内外干扰、交变磁场、信号模式、地电位差等五种电磁干扰因素，找到了一些具体的抗干扰措施，并对此进行了简单的解析。

（作者单位：贵州省水利电力学校）