電氣工程中自控設(shè)備電磁干擾分析

張 強(qiáng) 蔡雙昇

（中國核電工程有限公司華東分公司，浙江 嘉興 314300）

1 前言

當(dāng)代社會(huì)信息技術(shù)飛速發(fā)展，各種技術(shù)與設(shè)備都在朝著越來越智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。其中，電氣工程的施工技術(shù)與質(zhì)量亦在不斷提升與優(yōu)化的過程中。電力設(shè)備對(duì)電器工程有著非常大的影響，如今，電氣工程自動(dòng)化控制設(shè)備研發(fā)與利用已經(jīng)成為現(xiàn)代電力企業(yè)的一項(xiàng)的關(guān)鍵內(nèi)內(nèi)容。如果電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在運(yùn)行過程中存在電磁或信號(hào)干擾，就會(huì)給設(shè)備運(yùn)行造成不良的影響。為了最大程度上降低影響，就應(yīng)該合理分析存在的電磁干擾新區(qū)，并采取一定的改進(jìn)措施。

2 電氣工程中自控設(shè)備電磁干擾能力的重要性

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升與現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC等自動(dòng)化設(shè)備在電力工程中的應(yīng)用越來越廣泛。近些年來，我國的電氣工程技術(shù)得到了很大的提升，但隨著各行業(yè)發(fā)展對(duì)電力資源需求量越來越大，也對(duì)要電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性提出了更高的要求[1]。電力工程中自控設(shè)備的電磁干擾問題是影響我國電氣工程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展革新的一個(gè)重要問題，為了滿足社會(huì)生產(chǎn)生活日益增長的電力需求，就必須要對(duì)電氣工程中自控設(shè)備存在的電磁干擾因素進(jìn)行分析，并采取有效的應(yīng)對(duì)措施。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備操作，對(duì)于人工的依賴性非常大，并且在電氣設(shè)備的故障檢查以及運(yùn)行控制等方面存在耗時(shí)耗力、成本昂貴等問題。電氣工程施工本來就是一項(xiàng)復(fù)雜的、系統(tǒng)化的工作，對(duì)相關(guān)從業(yè)人員的技術(shù)水平和專業(yè)能力提出的要求比較高，采用自動(dòng)化控制電力設(shè)備，能夠有效提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及工作效率，大大減少了人工以及其它成本投入的同時(shí)，還能大大縮減工作量，優(yōu)化電力設(shè)備性能，使其能夠發(fā)揮更加全面的作用[2]。由于電氣工程中電氣自動(dòng)化控制設(shè)備系統(tǒng)的可靠性及性能的穩(wěn)定性對(duì)整合電力企業(yè)的安全生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有著直接甚至是決定性的影響，所以如何提高電力自控設(shè)備系統(tǒng)的抗電磁干擾能力是關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵性因素。電力工程的自動(dòng)化系統(tǒng)中所應(yīng)用的各種自動(dòng)化控制設(shè)備，一部分是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和各種電機(jī)設(shè)備上，也有一些是集中安裝在電力設(shè)備控制室，這些設(shè)備大部分都處于強(qiáng)電電路或者強(qiáng)電設(shè)備所形成的電磁環(huán)境中，電磁干擾比較大，容易對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，因此，要想提高電力工程中自控系統(tǒng)的可靠性，就必須要首先采取能夠消除各種電磁干擾的策略，這樣才能夠有效保證電力自控設(shè)備性能的有效發(fā)揮。

3 電氣工程中自控設(shè)備常見的電磁干擾因素

常見的電氣工程中自動(dòng)化控制設(shè)備電磁干擾因素主要有以下三類：第一，內(nèi)外部干擾。依據(jù)電磁干擾形式的差異可以將干擾因素分為內(nèi)部干擾因素及外部干擾因素[3]。在內(nèi)部干擾形式中，干擾因素的出現(xiàn)可能是由電力系統(tǒng)內(nèi)部架構(gòu)、生產(chǎn)工藝或者元件設(shè)置等造成的，而外部干擾因素的出現(xiàn)通常是各種電力設(shè)施對(duì)周邊環(huán)境造成輻射而引起的，如高電流、高電壓設(shè)施向周邊電纜發(fā)射的電磁波等，這些電磁波的產(chǎn)生對(duì)于自控電氣設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行常常有著很大的影響。第二，交變磁場的產(chǎn)生。磁場傳播需要載體，而不一樣的載體產(chǎn)生的電磁干擾也是不一樣的，所產(chǎn)生的電磁干擾可以根據(jù)以下幾個(gè)類別進(jìn)行劃分：輻射干擾。輻射干擾不同于其他的干擾方式，它主要依靠電磁波作為主要的磁場傳播載體。[4]傳導(dǎo)干擾。指的是電子傳播過程當(dāng)中依靠某個(gè)載體，借助公共抗阻方式傳播。當(dāng)傳播方式置于特定環(huán)境時(shí)，出現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換的情況，就可能產(chǎn)生交變磁場。第三，地電位差的產(chǎn)生。地電位差很多情況下是由于電流接地體系在運(yùn)行過程當(dāng)中產(chǎn)生某些故障，例如短路，那么，在整個(gè)現(xiàn)實(shí)運(yùn)行過程中，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生比較高的妨礙電流，這種電流在特定環(huán)境之下會(huì)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷航担沟米冸娬緝?nèi)部構(gòu)成很大的電位差，從而產(chǎn)生各種強(qiáng)度不等的電流，對(duì)電力自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行造成干擾。第四，在電流接電體系的運(yùn)行過程中，流經(jīng)有關(guān)聯(lián)電感元件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生特殊的干擾電壓，這種電壓的強(qiáng)度一般比較大，如果電感元件中的鏈接，則會(huì)造成極大的干擾電壓，從而妨礙自控設(shè)備的運(yùn)行。

4 電氣工程中自控設(shè)備抗電磁干擾措施

由于電氣工程中自動(dòng)化控制設(shè)備電磁干擾問題十分常見，所以可以采取多方面的措施來予以解決，常見的抗電磁干擾措施有以下幾種：第一，采取屏蔽技術(shù)措施。電力自控設(shè)備受到電磁干擾的影響會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果存在極大的偏差，從而影響到設(shè)備的自動(dòng)控制能力，導(dǎo)致各種狀況產(chǎn)生。通過應(yīng)用屏蔽技術(shù)，應(yīng)用屏蔽管對(duì)自控設(shè)備進(jìn)行連接，能夠有效的減少電磁干擾的影響。第二，通過提高信號(hào)系統(tǒng)抗電磁干擾能力的方式來解決問題。在進(jìn)行信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將電磁兼容效果、所用的器材型號(hào)等作為考慮因素，選擇具有良好抗電磁能力的器材設(shè)備。第三，優(yōu)化調(diào)整電路布局。線路過長和電壓輸出大都容易導(dǎo)致信號(hào)干擾的情況，所以通過優(yōu)化調(diào)整電路布局就能夠?qū)λa(chǎn)生的各種電磁干擾問題有很好的控制作用。工作人員應(yīng)該選擇那些絕緣效果比較好、長度適中的線路，從而有效的提高整個(gè)電路布局的抗干擾能力。除此以外，工作人員還可以采取屏蔽或者隔離的方法，阻斷信號(hào)傳播，從而實(shí)現(xiàn)抗電磁干擾。

5 結(jié)束語

綜上所述，作者在本文之中對(duì)其進(jìn)行了全面的剖析，希望能夠給予大家些許啟發(fā)，如今，自控設(shè)備也逐漸被應(yīng)用到電氣工程當(dāng)中，不但提高了電力設(shè)備工作效率，減輕了電力工作人員的負(fù)擔(dān)，還使得電氣設(shè)備故障的發(fā)生概率在原來的基礎(chǔ)上大大降低。自控設(shè)備應(yīng)用過程中的電磁干擾問題對(duì)設(shè)備性能的發(fā)揮有極大的影響，因此必須要引起高度的重視。