电测仪表所受干扰的分析及预防方法陈荟羽

电测仪表所受干扰的分析及预防方法陈荟羽

(国网朝阳供电公司辽宁省朝阳市122000)

摘要:随着科学技术的发展,在人们的生活生产中应用到的各种精密仪器层出不穷。电测仪表就是人类发展过程中,一种比较精密的测量仪器,其测量的数据都应该具有很高准确性和可靠性。但是,由于电测仪表的使用环境具有多样性,所以很容易对电测仪表的工作造成干扰。本文通过对电测仪表的深入研究,并对在使用环境中所受的主要干扰源进行了详细的阐述,并且提出了相应的预防措施,以供同行探讨。

关键词:电测仪表;干扰;分析;预防

引言

电测仪表及装置在工作过程中,有时会出现某些不正常现象,如一次检测元件测量的信号波动、仪表指针抖动、数字仪表的数码不规则地跳动等,这些现象将导致测量数据不准确,必须予以重视,做好相应的预防工作。

1电测仪表工作所受到的干扰

1.1电磁感应的干扰

电磁感应是指磁的耦合,信号源与仪表之间的连接导线、仪表内部的配线通过磁耦合在电路中形成干扰。若电测仪表周围有大功率的变压器、交流电机、高压电网,由于这些场合下存在着很强的交变磁场,而仪表的闭合回路处在这种变化的磁场中将会产生感应电动势。感应电动势的大小与交变磁场的变化速率有关,交变磁场变化越快,感应电动势就越大,有时会产生很高的尖峰电动势,造成电磁干扰。

1.2静电感应的干扰

静电感应就是指电的耦合,在相对的两物体中,如果一物体的电位发生变化,则由于物体问的电容的作用也会使另一物体的电位发生变化。当干扰源产生的干扰以电压形式出现时,干扰源与信号电路之间存在容性(电场)耦合,这时干扰电压线电容耦合到信号电路,产生干扰。

1.3热电势和化学电势的干扰

由于不同金属产生的热电势以及金属腐蚀等原因产生的化学电势,当它处于电回路时会成为干扰,这种干扰大多以直流的形式出现,也影响电测仪表工作的稳定性。

1.4振动的干扰

除了上面说到的几种干扰以外,电测仪表在工作过程中还可能会受到震动的干扰。我们知道,电测仪表在工作时需要把被测参数转换成微弱的电信号进行传递,其信号的传递载体主要是通过传输线,也就是我们通常所说的导线。当导线处于某个磁场或电场中时,导线内部的磁通会发生变化,导致导线发生震动,从而产生感应电动势,对仪表的正常稳定工作造成影响。

2预防干扰的方法

2.1串模干扰的预防方法

串模干扰与被测信号所处的地位相同,因此一旦产生串模干扰,就不容易消除。所以应当首先防止它的产生。防止串模干扰的措施一般有以下这些:信号导线的扭绞——由于把信号导线扭绞在一起能使信号回路包围的面积大为减少,而且是两根信号导线到干扰源的距离能大致相等,分布电容也能大致相同,所以能使由磁场和电场通过感应耦合进入回路的串模干扰大为减小。屏蔽——为了防止电场的干扰,可以把信号导线用金属包起来。通常的做法是在导线外包一层金属网(或者铁磁材料),外套绝缘层。屏蔽的目的就是隔断“场”的耦合,抑制各种“场”的干扰。屏蔽层需要接地,才能够防止干扰。

2.2共模干扰的预防方法

(1)接地。通常仪表和信号源外壳接大地,保持零电位。信号源电路以及仪表系统也需要可靠接地,这样可使共模信号入地而消除。(2)绝缘。由于信号源侧对地不可能完全绝缘,不可能彻底消除地电位差引进的干扰。所以为了提高仪表工作的稳定性,通常在低电平测量仪表中都将二次仪表“浮地”,也就是将二次仪表与地绝缘,以切断共模干扰电压的泄漏途径,使干扰无法进入。实际应用中,通常将屏蔽和接地结合起来应用,以解决干扰问题。如果将屏蔽层在信号侧与仪表侧均接地,则地电位差会通过屏蔽层形成回路,由于地电阻通常比屏蔽层的电阻小得多,所以在屏蔽层上就会形成电位梯度,并通过屏蔽层与信号导线间的分布电容耦合到信号电路中去,因此屏蔽层也必须一点接地,并且信号导线屏蔽层接地应与系统接地同侧。(3)双层屏蔽。由于电测仪表的外壳是接地的,仪表的输入端与外壳之间一定存在分布电容和漏阻抗,因此,浮地不可能把泄漏途径完全切断。必要时,通常采用的是双层屏蔽浮地保护,也就是在仪表的外壳内部再套一个内屏蔽罩。内屏蔽罩与信号输入端以及外壳之间均不做电气连接,从内屏蔽层引出一条导线与信号导线的屏蔽层相连接,而信号线的屏蔽在信号源处一点接地,这样就使仪表的输入保护屏蔽及信号屏蔽对信号源稳定起来,处于等电位状态,从而大大提高仪表抗干扰的能力。

3进一步规避电测仪表受干扰的基本建议

3.1选择合适的电测仪表

各个电力企业单位需要根据日常电力测量的测量强度、测量范围等内容选择适当的电测仪表型号。这需要各个相关电力企业积极主动的学习和了解相关的事项和要点,扭转当前在进行电力测量好工作中存在的不准确的观念,结合自身的工作特点,对电测量表的测量范围等因素进行合理的选择。为了选择合适的电测仪表型号,首先需要在仪表的选取过程中选用量程较小的电测仪表,在这种情况下,电测量表将会处于相同精度级别,这一操作有助于将仪表的测量误差控制在最小的状态之下。

3.2减少电测仪表环境因素

尽量将电测仪表测量过程中的环境影响因素降到最低,这需要相关工作人员进行在测量过程中对测量环境的空气温度、空气湿度、电磁波环境、电测仪表的安放位置等各种相关影响因素进行合理的选择与设置。为此需要做到以下几点:①在进行仪表测量的前期,需要由相关技术负责人员对电测仪表的安装环境进行全面的考察和评估,分析其常规的空气温度和湿度,如果安装地点的环境因素与实际的安装要求不相符合,可以申请在电测仪表的周边安装恒温装置以及除湿装置;②针对电磁波影响电测仪表测量精准度这一问题,需要相关技术人员加强技术防范。目前,金属屏蔽是效果相对良好的电磁波消除技术,这项积水也就是利用金属将电测仪表完全罩住,这样就将电磁波与电测仪表完全隔离在两个空间,将干扰电磁波阻挡在仪表的外部;③相关技术人员需要注意的是,在进行电测仪表的安装超过之前,需要对安装环境的光照强度、振动强度等进行全面的测试,在检测的过程中,确保电测仪表处于一个平稳的状态,使仪表受到的波动性影响降到最低。只有充分保证黄环境的相对稳定性,才能提高电测仪表的测量准确性。

3.3安装和使用电测仪表时要注意规范

在电测仪表安装和使用的过程中,必须遵循相应的要求规范,同时在使用过程中也需遵守章程,这在某种程度上对安装人员提出了新的要求,他们在开展工作之前必须对安装要求有一定的掌握,然后才可以付诸实践,否则将会引发非常严重的后果。电测仪表在实际应用中差距相差较大的原因在于人为因素,从某种意义而言存在不稳定性,因此只有从人员培训方面着手就能从根本上解决这一问题。与此同时,安装人员还应对紧急事件做出有效处理,及时发现问题,解决安装过程中存在的所有问题。

结束语

电测仪表的使用环境不同,干扰源也不同。抗干扰设计应根据电测仪表的具体使用环境进行具体的分析,选择有针对性的抗干扰方法。对于生产现场使用的电测仪表,保持工作的稳定性除了自身的干扰外,还应着重考虑电气设备放电干扰和设备接通与断开引起电压或电流急变带来的干扰。而对于野外使用的电测仪表,保持工作稳定性的重点是排除大气放电、大气辐射和宇宙干扰。

参考文献:

[1]牛聪.电测仪表所受干扰的分析及预防方法[J].广东科技,2011,20(22):92~93

.[2]孙艳辉.电测仪表的干扰分析及防护研究[J].电源技术应用,2013(8).

[3]张海燕.变电站现场测量仪表的主要干扰原因及防范措施研究[J].中国科技纵横,2013(13):87

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