电气工程中自动化设备的抗干扰措施探讨

电气工程中自动化设备的抗干扰措施探讨

(浙江容大电力工程有限公司输变电分公司)

摘要:在现阶段电气工程当中,由于我国科学技术水平的不断提升,使得更多具有不同功能的自动化设备应运而生,并且取得了不错的应用效果。但是在自动化设备实际应用过程中发现,由于存在着较多干扰因素,例如,电磁干扰、信号干扰以及设备运行干扰等,导致难以将自动化设备的效用充分发挥出来,在一定程度上制约了电气工程中自动化设备的发展。鉴于此,本文将对电气工程中自动化设备的抗干扰措施进行详尽的解析,以便提升自动化设备的抗干扰效果。

关键词:电气工程;自动化设备;抗干扰措施

引言

目前,电气工程对于我国经济发展有着不可或缺的关键作用,而随着我国相关科学技术的发展,使得自动化设备逐渐在电气工程领域中获得了较为广泛的应用。与此同时,在电气工程领域当中,自动化设备的使用会受到各种干扰因素的影响,从而导致自动化设备难以将其作用发挥出来,在一定程度上制约了自动化设备在电气工程领域的发展。为了全面提升电气工程中自动化设备的应用效果,有必要对其中存在的干扰因素进行分析,从而制定更为明确的抗干扰措施来确保自动化设备的工作状态,对于电气控制中自动化设备的发展大有帮助作用。

1电气工程自动化概述

伴随我国电气工程行业的不断发展,电气工程逐步朝智能化、规模化方向发展。在当前社会背景下,社会发展对变得越来越关注电气工程自动化的发展。在电气工程运行中,自动化设备俨然转变成其中所不可或缺的一部分。自动化设备在电气工程中的应用,主要是指依托电气自动化的控制系统,达成对电气工程中各式各样系统的智能化、自动化控制,同时电气设备可结合周围环境转变对自身做出合理的调节。

2电气工程自动化设备中存在的干扰因素

2.1二次回路干扰

二次回路干扰主要来源于电路中的电感元件,部分电感元件在电路中发生断路时会出现一个高频干扰电压,这个高频干扰电压不仅会对本回路的自动化设备产生影响,还会干扰到相邻回路上自动化设备的工作。只有降低整个系统中的二次回路干扰,才能保证每个自动化设备的正常工作,这样系统的运行才会更加高效。

2.2电磁干扰

在电气工程中自动化设备工作环节中,电磁干扰是其中较为常见的干扰问题。其中,在电磁干扰按照干扰原因的不同可以将其分为外部干扰与内部干扰。一般来说,电磁波与高电压是导致外部电磁干扰的主要因素,而内部构造存在不合理是导致内部干扰出现的主要因素。

2.3传导干扰和辐射干扰

在电气工程中自动化设备处于运行状态时,其同样会存在辐射干扰以及传导干扰的问题,同时会在一定程度上对自动化设备的工作状态造成影响。一般来说,在对辐射干扰与传导干扰出现的原因进行分析后发现,电磁波与电压的相互转换是导致此干扰问题出现的关键因素,并且会对自动化设备的工作状态产生不同程度的影响。

2.4信号模式干扰

信号模式干扰会在电气工程中自动化设备工作过程中出现,从而导致自动化设备在工作状态下出现程度不等的问题,进而影响自动化设备工作的可靠性与稳定性,并且存在较大的概率导致自动化设备出现不同程度的故障。其中,差模干扰与共模干扰是信号模式干扰的两种主要干扰模式。对于差模干扰而言,其主要因为长路线传输过程中存在互感耦合,而差模信号主要是以串联方式出现在信号源回路中所产生的。而共模干扰指的是电气工程中自动化设备在工作过程中,由于存在地电位出现变化的情况而引发的一系列干扰问题,所以对地干扰是共模干扰的另一种形式的称谓,并且共模干扰现象的出现可以导致电气工程中自动化设备出现故障,进而难以正常工作,其对于自动化设备的正常使用存在极大的影响。

3电气工程自动化设备中采取的抗干扰措施

3.1做好印制板及电路布局

为了降低自动化设备在实际应用过程中的干扰因素,可建议在自动化设备中引入多层印制板来实现降低干扰的目的。其中,利用板间电容在电源回路中充足存在的特点,可以将各类干扰脉冲在电源中进行有效地抑制,并且减少元器件之间的布线,可以有效地降低串扰耦合在不同回路间出现的频率。因此,采用多层印制板的方式可以将板间电容量提升,从而有助于将各类干扰因素抑制在电源之中,进而达到提升自动化设备抗干扰能力的目的。另外,电气元件之间的布线合理性同样需要引起关注,以便通过合理划分线路的方式来避免干扰因素的存在。与此同时,为了提升自动化设备的抗干扰能力,可以适当地将布线数量进行缩减,以便实现提升自动化设备抗干扰能力的目的。

3.2引入滤波器

为了有效地抑制瞬变干扰情况的出现,需要通过积极引入滤波器来加以对此干扰情况进行预防。其中,滤波器的引用,可以有效地实现自动化设备抗干扰能力的目的。通常来讲,滤波器的选择、安装对于自动化设备抗干扰水平有着密切联系,如果没有科学合理的选择与安装滤波器,则难以达到提升自动化设备抗干扰能力的目的。另外,为了保障自动化设备的抗干扰性,注意避免长期将输出线暴露在外界环境中,尽可能地缩短输出线距离,远离其他线路,避免对自动化设备造成二次回路干扰。

3.3开关电源的防护

自动化设备会因为电源断开或开启过程中而受到一定程度的危害,进行影响自动化设备的工作状态。因此,电气工程人员应合理地设计电源开关的布线,以便有助于防止进出线过程中存在冲突,进而导致干扰情况的出现。其中,首先应对开关的连线是否满足标准的要点进行确定,将干扰因素进行消灭在连线设计阶段;其次,通过合适的屏蔽线完善屏蔽线的设计;最后,合理地对指示灯线进行布设,最大限度地降低电路运行的干扰。因此,鉴于各种干扰因素存在于电源开关的各线路之中,所以电气工程人员应关注电源线路的设计与防护工作,避免因电源开关而产生影响自动化设备工作的干扰因素。

3.4加大信号传输管理力度

在自动化设备使用过程中,信号的传输质量与线缆长度以及性能等方面有着密切联系。因此,为了提升自动化设备的抗干扰能力,有必要以提升信号传输质量为切入点来采取相应的措施。例如:(1)在传输信号环节中,应尽量避免使用正电平信号来完成信号的传输任务,而是通过使用负电平来降低信号传输过程中所受到的干扰;(2)如果信号容易受到干扰,则可采用分开传输的方式来输送信号,以便提升信号传输过程中的抗干扰能力;(3)鉴于毛刺现象容易在信号传输过程中出现干扰后出现,所以需要通过引入电容滤波来进一步调整信号的传输,以便提升信号的抗干扰性;(4)电源线应与信号线之间保持合适的距离,同时信号传输可以采用双绞线模式进行,从而达到降低电磁干扰以及提升信号传输强度的目的;(5)信号传输电缆应设置屏蔽层,以使线缆绝缘性能不会对信号传输产生副作用;(6)采用分开传输模拟信号以及数字信号的模式,以便有助于增强信号传输过程中抗干扰能力。

结语

综上所述,为了确保电气工程中自动化设备可以高效的运行,避免各类干扰因素影响自动化设备的工作状态,在提升自动化设备工作效率的同时,降低其出现故障的概率,相关电气工程人员有必要对各种干扰因素进行分析,从而有助于电气工程人员更有针对性地制定抗干扰措施,对于电气工程中自动化设备的运行状态的提升有着积极的意义。

参考文献:

[1]孟杰.刍议电气工程中自动化设备的抗干扰措施[J].技术与市场,2016,23(7):200.

[2]底飞,王娇.电气工程中自动化设备的抗干扰措施分析[J].现代工业经济和信息化,2015,5(23):56-57.

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