电气工程自控设备电磁干扰思考

电气工程自控设备电磁干扰思考

摘要:电气工程中需使用的自控设备较多,受周围环境的影响,电磁干扰的问题显著存在。本文从电位差、信号、磁场以及设备连接等方面出发,分析了电气工程中自控设备电磁干扰的来源。基于此,主要以减轻干扰、提高自控设备运行的稳定性为目的,对电磁干扰的控制方案进行了研究,以期能够为电气工程领域的工作人员提供有价值的参考。

关键词:电气工程;自控设备;电磁干扰

随着社会各领域自动化水平的提升,自控设备逐渐被应用到了电气工程中,极大程度的降低了电气设备故障的发生几率。但自控设备应用过程中,如设备周围存在电磁或信号干扰源,设备本身的性能,通常会受到一定的影响,导致其自动控制功能无法正常发挥。可见,为进一步提高电气工程的发展水平,加强对电磁干扰的控制较为重要。

一、电气工程中自控设备电磁干扰的来源

电气工程中,自控设备的电磁干扰,主要来源于电位差、设备信号以及磁场干扰等方面,具体如下:

(一)电位差干扰

电气工程中设备的数量较多,当某一设备出现故障,而未被及时解决时,电位差的问题则很有可能出现[1]。另外,如自控设备所处的运行环境较差,或其自身的电压缺乏恒定性,设备运行过程中,电路的结构往往会受到较大的影响,导致电位差以及电磁干扰产生,对电气设备的稳定运行造成阻碍。针对上述问题,及时解决设备故障,提高电压的稳定性较为关键。

(二)设备信号干扰

设备信号干扰同样属于电气工程中自控设备电磁干扰的来源之一。自控设备的信号干扰模式,主要包括共模干扰以及差模干扰两种。两者的产生方式不同,但均会导致设备无法接受到有效的信号指令,致使干扰问题产生。就共模干扰而言,该问题主要由网络设备的运行所导致。网络设备的存在易引发地电位波,因此该类干扰又可称为“地干扰”[2]。就差模干扰而言,该问题主要由线路过长,致使互感耦问题出现所导致。及时调整电路布局,可有效解决上述问题。

(三)磁场干扰

电气工程中,自控设备的磁场干扰,又可称为“突变磁场干扰”。实践经验显示,根据干扰载体的不同,干扰的具体表现同样有所差异。磁场干扰产生阶段,需借助相应的载体(如电磁波等),实现辐射传播。如磁场周围的环境相对稳定,干扰的传播载体,往往会相互转换,进而导致传播形态发生变化,致使突变磁场产生。将干扰设备应用到电气工程中,是解决上述问题的关键。

(四)设备连接干扰

设备连接干扰,又称二次回路干扰,在电气工程自控设备的电磁干扰中较为常见。该干扰类型与电感元件的电压强度,存在较大的联系。当设备二次回路经过电感元件时,干扰电压会立即产生。随着电压的增高,元件断开的几率同样会显著提升。当电感元件断开后,干扰电压可立即对回路系统的整体结构造成破坏。为解决上述问题,合理连接电源、降低电感元件的电压强度较为重要。

二、自控设备电磁干扰的控制方法

为削弱电气工程中自控设备的电磁干扰,应从以下角度出发,实施相应的控制方案:

(一)解决设备故障

针对由电位差所导致的电磁干扰,应通过及时解决设备故障的方式对之加以预防及控制。例如:电气工程领域可将信息化设备,应用到电气设备运行的监督与控制过程中,通过传感器,实时采集设备的运行信号。当设备出现故障时,自动化设备会立即将异常信号,反馈给设备维护人员,并通过预警,提醒维护人员及时对设备进行维护。上述方案的实施,可有效降低电气设备的故障率,使电位差的问题得到解决,使电气设备得以稳定运行。

(二)调整电路布局

电压输出过大、线路过长,易导致信号干扰问题产生。可采用调整电路布局的方式,对由上述原因所导致的电磁干扰加以控制。例如:电力工程领域的有关人员,可适当增加印刷电路板的厚度,使电路板之间能够相互叠加,以便于为干扰问题留下足够的空间,降低自控设备失效风险的发生率,提高设备运行的稳定性。除此之外,如发现某部分线路过长,还需立即根据设备对线路长度的需求,适当缩短线路,达到预防信号干扰的目的。实践经验显示,选择绝缘性强、长度适中的线路,对电路的布局进行调整,可有效提高抗干扰的整体性,在解决自控设备电磁干扰问题方面,效果较好。另外,如有必要,工作人员还可通过隔离或屏蔽的方式,阻断信号的传播,达到抗干扰的目的。

(三)使用抗干扰设备

将抗干扰设备应用到电气工程中,能够有效解决磁场干扰问题。抗干扰设备的类型较多,以滤波器最为常用。例如:电气工程工作人员可将滤波器应用到自动化设备的设置过程中,通过阻断干扰传播途径的方式,削弱电磁干扰。滤波器一般包括多种型号,选择时,应视电磁干扰的强度,以及电磁干扰对自控设备所带来的影响,合理选择滤波器的型号,确保其性能能够达到保护自控设备免受干扰的目的。

(四)合理连接电源

合理连接与使用电源,同样能够使自控设备的电磁干扰问题得到解决。例如:电源使用过程中,有关人员应首先对接线质量进行检验。如发现接线质量不达标的问题,需立即更替。除此之外,工作人员还可通过屏蔽线路的方式,提高设备的抗干扰性能。需注意的是,为从根源处预防电磁干扰。电气工程领域应将电源开关的布局以及选择问题,纳入到电路设计规范当中。确保设计人员能够按照规范的要求,合理选择电源的连接方式,提高电压的稳定性,避免自动设备电磁干扰问题发生。

三、结论

综上所述,电气工程中,自控设备电磁干扰的来源较多。针对不同来源的干扰,应采用不同方式解决。电气工程领域的工作人员,应采用自动化设备对电气设备的运行状态加以监测,发现故障立即处理。应合理连接电源、调整电路布局,使信号干扰问题得到解决。在此基础上,还需将滤波器应用到设备运行过程中,达到削弱电磁波强度,提高电气设备运行稳定性与安全性的目的。

参考文献:

[1]宋志强.民用飞机燃油系统电子设备电磁兼容性符合性方法研究[J].科技视界,2016(22):118+122.

[2]张峰.探讨我国医用电气设备电磁兼容性研究进展[J].首都医药,2014,21(08):28-32.

作者:凌培根 单位:株洲中车机电科技有限公司