煤矿电力自动化控制装置的干扰分析与对策

刘红

（重庆松藻煤电责任有限公司 重庆綦江 401445）

煤矿电力自动化控制装置的干扰分析与对策

刘红

（重庆松藻煤电责任有限公司 重庆綦江 401445）

电力自动化控制装置在现代化工业生产中具有重要地位，在我国矿业发展中更是发挥着不可或缺的作用，本文主要通过对煤矿电力自动化控制装置的干扰因素进行分析，并对各个因素提出抗干扰的措施，希望对研究者有一定的参考作用。

煤矿；电力自动化控制装置；干扰分析；对策

自动控制系统是指在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统[1]。煤矿作为我国的支柱产业，电子自动化控制装置是不可缺少的设备，但是在自动化装置使用过程中，经常会收到各种形式的干扰，即使是很微小的干扰，也可能引起大的事故，特别是煤矿业，一旦有严重的事故发生，不仅会对经济造成损失，对人员的安全隐患更是不容小觑。虽然干扰因素不能完全消除，但我们要积极针对自动化装置的干扰因素进行分析，并找到防护措施。

1 煤矿电力自动化控制装置的干扰因素

造成煤矿中的电力自动化控制装置的干扰因素主要有：电网干扰、磁场干扰、静电干扰、漏电干扰、瞬变干扰等，这些因素都会对自动化控制装置的正常运行进行干扰[2]。

1.1 静电干扰

在煤矿的生产过程中，超大的功率装置周围存在较大的负载，磁感线圈也相应变大，而这种由较大电场引起的磁场效应被称为由静电引起的电磁干扰，比如设备面板上的显示器、信号灯等都是引发静电干扰的源头。通常，煤矿工业要求电力传输在10kV的基础上进行工作，而为避免电路发生损耗，一般采用铝制线路，但同时这种铝制线缆会增加磁场波及的范围，从而导致电容设备产生耦合，引起静电干扰。

1.2 电网干扰

例如，当装置有较大电流通过时，其电子控制装置通过电网获得交流电，以获得较大的电场，从而产生所需的电能，此时，由于电网的作用，使得用电设备周围分布的电容向周围造成干扰因素，这就是所谓的电网干扰。在煤矿开采过程中，电力自动化装置引起电源电压的变化，造成干扰。

1.3 漏电干扰

煤矿生产的电力自动化装置由于潮湿、性能退化、老化等引起的漏电现象会对绝缘电网的作用发挥造成影响，造成绝缘电网不能发挥绝缘的作用，造成自动化设备的漏电干扰，这种状况在天气情况不好的时候常有发生[3]。

1.4 电磁辐射干扰

引起电磁辐射干扰的原因主要是磁场与电场发生相互作用而产生电磁波，从而造成对电力自动化控制装置的正常稳定的运行造成影响。当装置周围流过较大的电流量时，部分元件包括电动机、电磁铁等这些磁场强度大的部件由于磁场变化对电力回路耦合造成影响，所以电子装置周围流过较强的电流时，磁场周围电流产生电动势和感应电流，对电力自动化控制装置带来不同程度的电磁辐射干扰。

1.5 共阻抗的干扰

共阻抗类的干扰是指自动化装置中各个回路间的公共导线由于电压下降的电阻，产生耦合现象，这时，这条回路就对其他回路形成了共阻抗的干扰。当装置正常工作时，电路的电流在流过导线时，由于导线之间都存在电阻、电感应，因此会造成导线电压下降现象。除此之外，电线之间的横截面积及其长短也会对电路造成干扰，横截面积越小，就更易受到共阻抗的干扰。

2 对煤矿电力自动化控制装置干扰的抑制对策

对于控制煤矿电力自动化装置的干扰，应从干扰源、被干扰对象及接收对象三个部分入手，可以采取屏障、阻断、切除等方法消除干扰隐患。在了解装置的各个部件环境的基础上，对不同的部件进行不同的改善方法，才可以有效的解决自动化装置的干扰问题。

对于矿业的发展来说，若要进一步保障施工人员安全、财产安全等问题，对这些干扰因素进行合理的控制，更是当下之需[4]。

2.1 静电防护措施

静电对自动化控制装置的防护措施主要有以下几点：①面板的整体覆盖。用强度足够高的绝缘面膜覆盖整个面板，包括的显示器、信号灯、按键等；②采用整体金属机壳与面板。在这里强调两点：a.“整体”是方法之一，机壳采用整体式要优于插件式，这是因为插件式面板接地困难，只能靠面板和机箱接触，同时，不导电的喷漆或氧化膜等对于插件式来说很难清除，导致不能有良好的电接触。另外，将整体与专用接电线和固定面板的金属铰相连接，可以有效的抗干扰。b.若采用插件式面板接地线，很容易形成干扰地线，原因是把放电过程中产生的电压引入面板，使放电能力变弱；③必须对自动化设备内元件进行认真、完全的防护。例如，设备上的开关、信号灯、显示屏等，若将静电干扰引入装置中，会导致装置的损坏，而对于失效的装置，由于放电过程中产生的火花都会对装置运行的稳定性造成影响，因此，必须要将设备的面板灯元件有效接地，并且装置内电路与外壳的空隙要足够大，符合规定的电气间隙的要求，确保高压静电不会由于空隙过小而进入设备内部。

2.2 电网干扰的防护

电网中电压会会形成浪涌，而这种电压的浪涌会对自动化装置造成干扰作用，对于这类浪涌问题，我们不仅可以采用压敏电阻进行适当的吸收，也可以通过在电源电压器两侧安置高频滤波装置来抑制电网电压的干扰。另一种方法，就是根据具体情况采取必要的隔离措施，对于电网干扰的防护的一大阻碍作用就是人们为减少电源重量，体积，以降低成本，其次，及时是使用了全套的抗干扰措施，也或多或少有掺杂着干扰信号，并基于干扰信号的基础上将信息传递出去。

2.3 磁场防护

煤矿开采过程中，由于自动化控制装置周围产生的磁场而导致出现正常工作造成干扰的情况，若要消除这些干扰，就需要对干扰源或被干扰对象做出进一步改进。为防止内部磁场向外部设备造成辐射，应在这些设备的周围用高导材料制成一个保护屏障，同时也防止了外部对内部的辐射，这种方法只适合于线缆较短的情况。若需要运输的距离较长，为了避免磁场耦合造成的干扰，可以将电缆做成双绞线的形式，这样做，可以大大减小电力自动化装置收到磁场的干扰[5]。

2.4 共阻抗干扰的控制

共抗组的干扰问题在整个工作过程中是比较常见的问题，对此：①可以采取扩充电源功率容量来解决此类问题，但是需要注意的是，为更好的防治这些干扰因素，应将模拟电路和数字电路连接到对应电源端口，将模拟电路与数字电路区分开来；②上文提到，电线的横截面积和长度会影响对干扰的控制效果，因此，应尽可能调节电线的属性：适当加大横截面积，减小线路长度；③要保证控制装置有较小的接地电阻，以减小强电装置带来的共阻抗干扰。

2.5 其它抗干扰的应对措施

其他干扰因素还包括漏电干扰等，因此，做好绝缘措施是关键，这就要求企业要定期检查装置，在确保安全的同时，进行彻底的清洁工作，另外，工作的环境也必须考虑进去，应尽量避免在较高湿度的环境中运行，信号线之间要保持合适的距离，防止产生漏电耦合干扰。

3 结语

总之，电力自动化装置中电路复杂，很容易受到不同方面的干扰因素，施工人员要及时发现存在的隐患，比如静电、磁场、电网、电阻等的干扰因素，并积极对这些因素进行分析，寻找合适的解决方案，将理论与实际相结合，形成一套完整的体系。与此同时，这些因素的预防措施也是关键，对可能出现的干扰因素进行准确的预测，保证整个系统高效、稳定的运行。

[1]孟汾兰.抗干扰技术在电力自动化装置中的应用分析[J].科技经济市场，2014（9）：8～9.

[2]颜乐平.电力自动化装置的抗干扰技术应用[J].时代农机，2015（8）：68～69.

[3]刘洋.试论热电厂电力自动化装置如何强化抗干扰措施[J].中国新技术新产品，2015（6）：13.

[4]曹宏.电子自动化装置干扰因素与对策分析[J].建材发展导向（下），2013（6）：364.

[5]张东，黄华.电子自动化控制装置的常见干扰因素及抗干扰对策[J].吉林工程技术师范学院学报，2014，30（12）：91～93.

TM571.6

A

1004-7344（2016）17-0145-02

2016-6-1

刘 红（1976-），男，助理工程师，大专，主要从事安全监测管理工作。