电气工程中自动化设备抗干扰对策

2022-07-07杨闻晏剑明杨津听

华东科技 2022年6期

文/杨闻，晏剑明，杨津听

（1.云南银塔电力建设有限公司，云南昆明 50000；2.昆明电器科学研究所，云南昆明 650033；3.昆明理工大学，云南昆明 650031）

现阶段，随着我国科学技术的不断进步和发展，很多电气设备都已经开始趋于自动化发展，这对于提升生产效率具有显著的意义。但是电气自动化设备容易受到其他因素的干扰，所以技术人员一定要做好电气工程中自动化设备的抗干扰工作，避免对设备的性能产生不良影响。[1]

1.电气工程自动化概述及作用

电气工程自动化技术本质上是将自动化技术以及智能技术应用于电气系统中的一项先进技术。现阶段，该技术已经被大规模应用于工业和电子生产领域，是今后工业发展的必然趋势。它不仅可以降低企业人力成本和材料的损耗，同时可以更好地监督生产过程中出现的各种问题，实现对整个生产进程的自动监测。企业通过应用该技术可以构建起一个更加智能化的管理体系，一旦发现生产系统故障，可以第一时间加以解决。所以，有关部门要加强技术管理，为相关企业开展电气工程自动化提供更多的机会，同时也要及时掌握电气工程自动化技术的最新动态。[2]

2.电气工程中自动化设备面临的相关干扰因素

2.1 电磁

由于受多种因素的影响，电气工程中自动化系统在发展过程中遇到了许多问题，而电磁干扰是其中最为严重的一类。它不但会对自动设备的运行产生不良影响，而且对设备本身也会产生一些危害，从而引起各种问题。因此，技术人员要从根本上分析内外部电磁干扰问题产生的原因，从各个方面来进行突破，并正确把握各种问题的解决办法。[2]

2.2 传导与辐射

在电气工程自动化系统中，传导、辐射产生的干扰往往会对电气自动系统的工作性能产生不利影响，使系统的工作效率下降。当电压和电磁波同时存在时，二者之间往往会发生转换，这是自动化系统中常见的现象。由于电磁环境对人体的传导、辐射等因素的影响，操作人员必须对其加以防范，并进行有效的处理，以保证工作的顺利进行。[3]

2.3 电位差

结合大量的案例分析，技术人员发现在电气工程自动化系统的正常运行过程中，不同部分的电位往往存在一定的差异，这些差异会对设备的自动化运行产生一定影响。鉴于此，专业的技术人员有必要对设备展开详细检查，及时发现存在的故障问题，并做好相应的安全评价工作，旨在短时间内将问题消灭在萌芽状态。

2.4 电压干扰

在电气工程自动化系统中，因为二次回路产生的干扰电压会严重影响自动化装置的使用安全，因此，技术人员需要对二次回路电压进行有效控制。

3.电气工程中自动化设备的抗干扰措施

要想有效解决上述问题，就一定要采取有效的抗干扰措施，必须不断进行技术改进和突破，掌握更好的处理各种干扰源的手段。只有深入剖析影响电气工程自动化系统的干扰因素，掌握更多有效的解决办法，才能确保自动化系统的持续健康发展。

3.1 做好印制板及电路布局

做好印制板和电路布局可以有效抑制干扰，在电气工程自动化系统的实际运行过程中，该方法具有较强的实用性。在研制相关自动化设备时，技术人员通过在不同条件下开展试验工作，发现通过优化印制板以及电路布局可以起到较好的抗干扰作用。因此，技术人员尝试使用多层次印制的方式来减少干扰。[4]而在本文中，技术人员主要利用了板间电容在供电环路中的特性，对有关问题进行了处理，从而阻断了各类干扰脉冲，达到了良好的抗干扰性。此外，技术人员通过试验发现，减少各部件间的配线可以降低电路之间的频率，且能减少干扰产生的影响。由此可见，完善印制板以及电路布局可以为今后电气工程自动化系统抗干扰提供全新的创新思路。在先进技术和理论知识的加持下，完善印制板以及电路布局可以更好地服务电气工程自动化设备，为其运行提供良好的环境。

面对当前的发展形势，相关技术人员只有精确处理好每一项工作，才能获取较好的工作成效。完善印制板以及电路布局的核心目的在于，将干扰源控制在电源范围以内。同时，该方法不仅不会对电气设备造成任何影响，反而可以保证其工作的精度和效率。为了适应时代的发展，电气工程自动化系统必须不断改进自身的抗干扰性能，以降低故障的发生。我们要根据有关发展的原则，做好各方面的工作，这对促进电气工程自动化系统发展是非常有价值的。只要掌握了基本的理论，再加上各种新技术的运用，就可以不断地进行革新与发展，把各项工作做得更好。这样不但可以完善相关工作，而且可以提升装备的性能，不断打破常规，实现高效发展的目的。电气工程自动化系统的发展对于工业的发展具有十分重要的意义，是今后发展的必然趋势。在面对各方面的工作时，工作人员要从根本上查找问题，寻找发展的方向，使问题得到有效解决。[5]

3.2 引入滤波器

引入滤波技术可以很好地抑制瞬态干扰，也就是在滤波器中引入干扰源，可以使自动化设备具有较强的抗干扰能力。因此，技术人员一方面要充分认识到滤波器的应用，掌握其发展的关键点，从而达到良好的使用效果，另一方面要尽量缩短输出线路的间距，减少自动化设备的回路干扰。

实际上，滤波器技术的发展还在继续，它的应用使自动装置的抗干扰性得到了极大改善，其实用价值非常突出。[6]

要实现某一特定的发展目标，操作人员必须掌握滤波器的特性，选用适当的滤波器，确保所有的工作都在相应的管理体系下进行。当前，操作人员必须改进滤波器的性能，更好地指导有关工作的开展，从而有效提升自动化设备的抗干扰性能。在此基础上，操作人员还必须对滤波器加深认识，并掌握更多的相关资料，以便与时俱进。

只有不断地提升自身的发展实力，采取有效的抗干扰措施，才能取得较大的进步。电力工程自动化设备的抗干扰技术仍在不断发展，新的技术手段也在不断涌现。[7]

3.3 设计方案优化

在电气工程自动化设备的实际操作过程中，生产的线路和工艺参数的好坏将直接关系到以后操作的安全性和可靠性。为了有效提高自动化设备的抗干扰能力，技术人员可以对电路板的设计方案加以优化。在设计电路板时，加入足够的板间电容，可以有效解决电路板上产生的各类脉冲，有效抑制电路中的干扰，降低线路间的串扰耦合，从而改善自动化设备的运行安全；在设计自动化设备时，对电路板进行合理的规划和设计，有利于防止在电路板上出现内部干扰，从而影响到设备的使用安全；在优化设计方案时，设计人员可以减少线路的长度，提高整个系统的抗干扰性。因后，为保证电气工程自动化设备的正常使用，操作人员需要对其进行性能调试，退回不符合电气工程技术规范安全要求的产品，以保证其运行性能符合预定的工作指标。

3.4 信号传导管控

在电气工程自动化系统的信号传导过程中，一些干扰因子的存在往往会影响到最终的信号传输效果。如果不能及时解决这些干扰问题，就会给电力系统的运行带来很大的不便。

以自动化系统的正电信号传输为例，电缆的长度数值以及绝缘性等因素都会直接影响信号的传输效果。鉴于此，为了有效提升信号的传输效率，技术人员可以结合实际情况制定一些抗干扰的有效措施。第一，在自动化系统的信号传导过程中，技术人员可以构建专用的信号传输通道，避免对正电信号产生影响。第二，在电气工程自动化系统中，自动化设备在工作中会出现某些信号，这些信号很容易被干扰。为了防止在自动化设备工作过程中相关信号被外部环境干扰，技术人员可以采取单独的线路进行传输，以合理地提高信号的传送能力。第三，线路中发生干扰问题，将会对信号的传递安全性产生直接影响。因此，技术人员可以在发送信号时加入电容滤波器，以合理调节发送信号，确保信号传输的安全性。第四，在信号传输过程中，技术人员要确保信号线和传输线的间距距离。例如，用双绞线技术进行抗干扰，既能保证信号的质量和安全，又能减少电磁辐射对信号的直接影响。第五，在进行信号传输时，适当地采用带有屏蔽层的光缆可以有效改善线路的绝缘特性，从而改善传输信号的安全性和可靠性。第六，考虑到自动化系统的工作特点，为了有效防止自动装置受到干扰，技术人员可以将数字和模拟信号加以分离。

3.5 开关电源保护

在电气工程自动化系统中，开关电源的存在会对整体系统的正常工作造成直接干扰，从而对自动装置的工作稳定性产生一定的影响。电源通断会产生瞬间的电压和电流，对低功耗的电气设备产生较大的干扰作用。如果这些设备和仪表经受不住瞬间的电压冲击，就会危及自身的安全。比如，在电力系统的操作中启动开关电源，相应的显示器就会被切断，导致屏幕的暂时闪烁，从而对电子显示设备的安全造成一定的影响。为了避免这种情况的发生，相关电力系统工程师在规划和布置开关电源时，要做好充分的规划，优化供电线路的布置和保护。

电气工程中自动化设备的电力线路具有一定的复杂性，为了防止进、出线之间的矛盾，对供电的可靠性产生不利影响，技术人员可以从以下几个方面着手：第一，在进行接线设计时，要科学、合理地进行计划，以保证接线工作的质量和安全，保证开关电源的总体安全性和可靠性；第二，可以在电源装置周围提供屏蔽层，以增强开关电源的抗干扰性；第三，在处理开关电源的指示灯线时，要合理优化指示线，减少总线长度，以免设备受到更多干扰。开关电源的工作品质关系到线路的正常工作，因此，技术人员应采取有效的抗干扰措施，以减少供电的干扰。