电气调试中电子电路干扰问题

杜秋宇 康二兵 杨洋 吕途

摘要：现代电气设备调试过程中对检测装置的依赖性较高，而检测装置从测量信息主要通过电流、电压传递信号。信号在传输的过程中，一方面受外界因素干扰，另一方面对外界形成干扰。本文分析了电气调试中电子电路干扰类型、形成原因，以及电子电路干扰的常见问题，探讨电子电路抗干扰的策略。旨在为电气设备调试工作提供一些参考。

关键词：电气调试;电子电路;干扰;抗干扰

引言

电气调试是电气工程基建安全投产运营的基础保障。由于大部分电气设备元器件及电子线路具有高敏感性特点，电子电路极易受电源干扰、电磁干扰等。电子电路在收到干扰的情况下，系统易发生崩溃或损坏，影响电气设备及系统整体运行的稳定性、可靠性及安全性。而电气调试过程中检测装置与电子电路本身就互相影响、互为干扰因素。确保电子电路在电气调试过程中不受影响则为电子调试的理想状态。实际工作中，想要获得这种理想状态就需要加强干扰因素的抗干扰，人为的控制干扰因素，降低或避免电源、电磁干扰，来保证电子系统的可靠运行。研究电气调试中电子电路干扰问题对解决电气调试过程中电子电路干扰问题处理和提高抗干扰水平有着重要的意义。

一、电气调试中的电子电路干扰

（一）电子电路干扰类型

1.电源干扰

电源干扰是一种肥非常复杂的干扰。由于电源干扰包含许多可变的因素，它的干扰形式非常多样。常见的干扰形式包括共模干扰、差模干扰。前者由电源输入线对大地或中线或中线对大地之间的电压差所形成。后者主要发生在电源线间、线与中线间，以及相线与相线之间。三相电源的共模干扰存在于任何一相与地之间。

2.電磁干扰

电磁干扰是一种广泛存在的现象。电磁干扰进入设备的方式包括传导、辐射两类。前者通过干扰源于被干扰设备之间的公共阻抗进行传播。后者通过电磁波辐射进行传播。电子干扰的来源非常广泛，包括自然界的各类放电现象及人的用电活动。电磁环境及其变化过程不断的对处于该环境中的电气设备产生电磁干扰。影响电子干扰的因素也较为复杂。常见的包括噪声源、噪声的耦合与辐射、受电磁干扰的设备等。如雷电噪声、电气设备噪声、电台干扰等。

（二）电子电路干扰的形成原因

1.人为原因

在电气调试过程中，可能会发生调试人员使用电子仪器不当、操作不规范等，诱发电子电路电源干扰、电磁干扰等。如示波器接地不正确。此外，检测仪器或装置保存不当，或养护不当，导致设备发生锈蚀、腐蚀等问题，诱发电子电路干扰。

2.设备结构原因

电气设备内部结构较为复杂，其内部结构电气元件、电子线路敏感度较高。电子元件、电子线路之间因设计错误、布线不当、电子元件或线路本身质量等问题，使得电子设备内部结构本身就存在较高的电源干扰的风险。在发生特殊条件，或长期处于恶劣环境之下就容易家具电子电路间的电源干扰、电磁干扰等为题。

（三）电子电路干扰的常见问题

1.信息通道干扰所致的设备震荡或系统瘫痪

电子电路干扰会直接影响信号的传输，导致信息通道受到干扰。信息通道干扰会导致电源波形发生畸变。电源波形畸变包括高次谐波。高次谐波会诱发电机震颤、设备过热等问题，从而使设备难以维持正常的运行。当传播信号的直流电源受高次谐波影响，就表现为不理想的直流电源状态。其中包含纹波。纹波对电子期间的运行形成一定的限制。当纹波超出限定值时，就会造成系统瘫痪等问题的发生。

2.空间辐射所致得到设备故障或瘫痪

电气设备调试过程中普遍存在空间辐射干扰。它的来源包括自然环境和人用电活动。空间辐射通过干扰传播方式和干扰耦合方式形成对耦合通道和耦合设备的感染，进而影响两个设备之间形成公共阻抗。此时，电流在阻抗上产生的电压降会对另一台设备造成影响，并将这种干扰传递到设备的内部。此外，在两个电路之间还会形成电感性耦合，两个电路间因分布电容形成电容性耦合。耦合干扰传播到设备内部会造成设备故障或瘫痪，导致设备无法正常运行。

二、电子电路抗干扰策略

（一）抑制干扰源

直接或间接的抑制干扰源可以有效得到预防空耦合及互感作用下发生的电子电路干扰问题。一般可采用屏蔽技术来对电子电路干扰进行抑制和抵抗。采用铝制或铜制的容易对需要保护的部分包起来，预防电子电路之间产生静电或电磁干扰，就能有效的屏蔽静电耦合、互感耦合等，从而降低电子电路干扰的敏感度。

（二）调整布局和布线

合理布线及调整布局、布线是电子电路抗干扰和降低电源干扰的有效途径。具体处理参考如下：（1）选用合适的导线，扁平电缆用数字信号并行传输，单股导线考虑允许电流值与导线的阻抗;（2）加粗电源线、地线，降低直流电阻;（3）布线时尽可能的避免出现平行的长信号线;（4）尽可能避免相关性较强的器件集中布置;（5）缩短引线，来减少电线的电感值;（6）屏蔽线采用屏蔽层一点接地原则;（7）采用双绞线消除电磁干扰时主义两根线的长度要保持绝对相等;（8）布线操作时，尽可能减少回路环的面积。

（三）正确接地

正确的接地是提升电子电路抗干扰的重要方法。公共基准电位与大地连接，坚持一点接地原则，合理选择串联或并联形式;悬浮接地时，电气设备金属外科不连接大地，系统就不会收到大地电流的影响;大规模的高速高频电路采用直接接地，可消除分布电容形成的公共阻抗耦合，抑制噪声感染源。必要时次爱用多点接地，可有效降低接线长度，统一基准电位，预防接地回路闭合形成的高频干扰问题。对于电阻风险较高的，可采用安全保护接地，保证电气设备有较小的接地电阻及可靠的连接方式。

（四）隔离电子电路干扰

在电气调试过程中，可以直接采用隔离器对存在电源干扰、电磁干扰的设备进行隔离，直接电力电子电路干扰。如变压器设备。采用隔离器隔离后就会将信号的输入回路与主回路隔离，从而抑制电子电路干扰的发生。

三、结语

综上所述，电子电路之间的相互干扰非常复杂，影响着电气系统的安全稳定运行。本文主要论述了电源干扰和电磁干扰。基于这两类电子电路干扰，在电气实际调试过程中无可避免的情况下，必须采取恰当的处理措施，选用合适的处理技术抑制、降低、隔离干扰因子，针对电子电路干扰进行抗干扰。本文提出抑制干扰源、调整布局和布线、正确接地、隔离电子电路干扰的措施，主要应用到屏蔽技术、布线技术、接地技术、隔离技术。这些技术可以为电气设备调试工作提供了相对理想的抗干扰措施，有效的保证了电气调试工作的理想状态。

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