电气工程中自动化设备的抗干扰策略.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 23 日 作者简介：潘瑞刚（1976），男，汉族，宁夏银川人。-150-电气工程中自动化设备的抗干扰策略 潘瑞刚 中铝宁夏能源集团有限公司太阳山光伏发电厂，宁夏 银川 750000 摘要：摘要：电气工程作为我国社会发展的支柱产业之一，自动化发展程度较高。在使用自动化设备的过程中经常会受到多种因素的干扰，导致电气自动化设备无法正常运行，这对于电气工程领域的发展也产生了一定的负面影响。为进一步提高电气工程自动化建设水平，相关人员应加强对自动化设备干扰因素的研究，制定科学有效的电气自动设备抗干扰策略，以此保障电气工程自动化设备的正常运行，进一步提高我国电气工程自动化水平。关键词：关键词：电气工程；自动化设备；抗干扰策略 中图分类号：中图分类号：TM76 电气工程实现自动化发展，为人们的生产生活活动带来了极大便利。但就当前的电气工程自动化设备运行情况来看，依然受到了较多的影响因素干扰，不利于电气工程自动化设备的正常运转。所以，相关工作人员要加强对于自动化设备干扰因素的研究，在此基础上制定有效的抗干扰策略，提高我国电气工程自动化建设水平。1 电气工程中自动化设备会受到干扰的原因 当前电气工程中自动化设备会受到干扰因素影响主要有两方面原因：第一，是受到外界影响因素的影响，比如说天气条件影响，在雷雨天气中闪电放电过程中会形成大量的电磁辐射，使得自动化设备性能大幅下降。但是由于外界影响因素通常都无法预测，因此并没有能够彻底解决这一问题的方案。通常需要相关技术人员根据设备工作环境预测设备可能会受到外界因素干扰的强度来制定预防方案，尽最大的可能降低外界因素对电气自动化设备运营的干扰；第二，是受到一些客观因素的影响，导致电工程自动化设备无法正常运转。客观因素大多数都是关于自动化设备的，如自动化设备制造质量不达标、工作人员没有正确操作自动化设备等，这些都是会降低自动化设备抗干扰能力较为常见的客观因素1。除此之外，在电气工程自动化设备设计环节就忽视了抗干扰结构的设计，导致设备抗干扰能力不足，也会对自动化设备的正常使用造成影响，不但会影响设备自身的使用年限，还会阻碍电气工程的自动化建设水平提升。2 电气工程中自动化设备的干扰因素 在现阶段，我国电气工程自动化建设取得了较大成效，实现了电气工程工作效率与质量质的跨越。但仍然有较多干扰因素存在，不利于设备实现长远稳定运行，下面将对电子工程中自动化设备的干扰因素进行总结：2.1 二次回路电压干扰因素 电气工程自动化设备的二次回路电压干扰通常是由电路中的电感元件造成的。电路在运转的过程中，部分断开的电感元件会形成高频干扰电压，这种高频干扰电压会对于设备的交流电压及电流溯量回路造成干扰，导致电气自动化设备无法正常运转。除此之外，高频干扰电压还会对相邻电路的自动化设备造成影响，干扰规模较大，需要得到相关工作人员的重视，降低二次回路电压对于电气工程自动化设备的影响2。2.2 电磁干扰因素 电磁干扰是当前对于电气自动化设备影响较大的因素之一，通常有内部与外部两种模式，其中内部干扰主要是因为自动化设备的内部构造、元件精度或是元器件布局存在问题，然后影响到了自动化设备的运行精准程度，对于自动化设备的整体功能造成较大影响。外部干扰因素是由高压和电磁波造成的，电气自动化设备之间相互影响，严重影响电气工程自动化设备运转效率。因此，进一步提升电气自动化设备抗电磁干扰能力，才能够避免电磁干扰损坏设备，影响到电气工程的经济效益。2.3 信号干扰因素 中国科技期刊数据库 工业 A-151-信号干扰因素是目前导致电气工程设备问题频发的原因之一，并且这种干扰模式影响范围较大，会对整个电气系统的正常运转造成影响，最终使得电气自动化设备信号无法正常传输设备，导致设备停工等问题。信号干扰主要可以划分为差模干扰及共模干扰两种形式，其中差模干扰主要是因为长路线传输的互感耦合导致的，通常会导致信号源回路串联问题3。而共模干扰通常是因为电气系统运转时，因地电位变动产生的信号变动而对设备造成的运转异常现象，所以共模干扰也可以称为对地干扰。2.4 电位差干扰因素 接地系统是电气工程自动化系统中的关键环节，当接地系统运行时产生单相短路故障，就会在变电站接地网中形成妨碍电流，当妨碍电流通过接地系统中的电阻设备时就会产生电压降，在变电器结构中产生电位差，对于自动化设备的稳定运行造成较大影响。当接地系统中出现电位差后，连接各个电气自动化设备的电缆芯及接地屏蔽层中就会产生电流，这有可能会造成电气自动化设备的损坏，不仅不利于电气工程自动化系统运转的安全性，还会为企业造成不必要的经济损失4。2.5 静电干扰 当处于湿度较低的环境时，就极有可能出现静电，静电高压最高可达上万伏特，一旦技术人员带有静电进行设备操作，就会对设备静电干扰，不但会对电气工程的正常运行造成阻碍，严重的还会导致自动化设备受损，增加不必要的电气工程运行成本，影响电气工程的经济效益。3 电气工程中自动化设备的抗干扰策略 3.1 加强印制电路板布线的质量管理 为进一步提高电气工程自动化设备的抗干扰能力，相关工作人员应加强印制电路板的质量管理工作。首先，在开展电路板布线设计工作的过程中，应合理进行集成电路设计，尽量减少布线数量；其次，还可以使用多层印刷电路板技术来提高电气自动化设备抗干扰能力，通过该技术能够进一步提高器件之间的电容，还可以在电路板电源上安装防雷装置，来降低外界因素对于电气自动化设备的干扰5；再次，在设计电路板的过程中还可以使用陶瓷电容装置，通过陶瓷电容装置来减少集成电路对于电气自动化设备造成的电偶影响；最后，还应该重视对集成电路板安装检查工作，确保电流流量大的元件与控制精准度需求较高元器件的摆放距离较远，通过对于各元件的放置位置及布线情况的监测，避免大电流磁场对于自动化设备元件造成干扰，影响电气工程自动化设备的正常运转。3.2 重视信号传输环节的管理工作 在电气工程自动化系统当中，电缆线的绝缘性能及长短等因素都会对于设备运输信号的传递情况造成影响。所以，工作人员要重视信号传输环节的管理工作，采用科学手段提高信号传输质量。首先，在电气工程自动化建设条件满足的情况下，可以使用负电平传输的方式进行信号传输工作，以此避免大量的正电平信号对电气自动化设备信号传输造成的影响；其次，还可以通过分开传输的模式进行设备信号传输工作。此外，为进一步避免干扰因素对设备信号的影响，应将连接线路的材料换为自带屏蔽层的材料，从而提升自动化设备信号抗干扰能力；其次，为避免在设备运行时出现信号传输的毛刺现象，技术人员应利用电容滤波来调整传输信号，减少传输信号受到的干扰；最后，还可以在进行线路总体布局时控制对于设备传输信号的干扰，将信号线路布置在距动力电源线较远的位置，通过双绞线模式进行信号传输工作。除此之外，还可以使用金属隔板来保护信号线路，降低电气自动化设备在信号传输过程中受到干扰因素的影响6。3.3 加大对电源开关的保护力度 在电气自动化设备使用的过程中，若是高频率地切换设备电源开关，就会损害自动化设备内部元件，还会影响到系统中其他的自动化设备的正常运转。所以，在开展电气工程自动化工作的过程中，应加强对于自动化设备电源开关的保护力度，增强自动化设备电源开关设计的合理性，通过科学的电源进出走线排布降低电源开断过程中磁场变化对于其他自动化设备造成的干扰。首先，应对电源开关的连接情况进行检查，确保电源开关与自动化设备的连接符合相关设计要求，提升电源开关连接的规范性，避免因电源开关连接错误而形成自动化设备运行干扰因素；其次，还需要根据电气工程自动化系统的运行环境及设备情况，选取合适的电源开关屏蔽措施，降低电源开关的对外辐射；最后，电源开关的照明线路也会对自动化设备中国科技期刊数据库 工业 A-152-的正常运转，相关工作人员应注意对照明线路的设计优化，进一步提升自动化设备对于电源开关干扰因素的抵抗能力7。3.4 合理选择滤波设备 通过实践证明，滤波设备与电气工程的匹配度会影响到自动化设备的抗干扰能力，而且滤波设备是否合理设计都在设备系统中以及与设备系统的连接标准性也会对整体自动化设备的刚干扰能力造成影响。如果滤波器选择不合理或是安装布局存在问题，就会影响到自动化设备的运行情况。所以，相关工作人员应根据电气工程自动化设备运行需求来选择相应的滤波设备，并由专业的技术人员根据滤波设备安装规范及技术要求进行滤波设备组装工作。在安装滤波设备的过程中，工作人员应分开进行滤波装置的输出线及输入线安装工作，通过合理的布线设计，将输出线和输入线距离控制在最小范围内并将其与其他传输线路分离，通过这样的方式避免二次回路影响设备运转。与此同时，还应避免输出线持续裸露在外，可尝试使用锅台进行干扰的方法，提高滤波器接地的有效性，以此提高电气自动化设备的抗干扰能力。3.5 提升设备抗静电干扰能力 电气工程自动化设备在干燥环境中运行时，极易产生静电积累问题和静电自放电的情况，不仅会干扰自动化设备的正常运行，若是没有及时解决这一问题，还会影响电气自动化设备的使用寿命。想要切实提升电气自动化设备的抗静电干扰能力，相关工作人员可以通过以下几点实现：第一，由于电气自动化设备的外观大多数都是由金属制成，都比较容易产生静电，从而对自动化设备造成静电干扰。因此，相关技术人员在使用自动化设备开始工作时需要做好相应的静电防护，利用绝缘服饰避免自身携带静电与设备产生反应，保护自动化设备的正常运转；第二，在进行自动化设备布局操作的过程中，要合理控制自动化设备整个集成电路、控制器件和金属外壳之间的距离，避免与金属外壳距离较近被高压静电破坏；第三，为保障自动化设备接地的可靠性，可以使用整体式金属外壳及面板来代入插入式金属面板。这主要是因为，在出现静电放电问题时插入式金属面板的固定螺钉及铰链会造成较大的干扰。而使用整体式金属外壳面板后会设计专用的接地线，整体抗干扰能力比较强8；第四，还应该使用整体面罩对电气自动化设备面板进行保护，在减少静电对设备干扰的基础上，实现设备防水防尘性能的提升，保护自动化设备良好运行。3.6 提高接地系统设计的合理性 提高接地系统设计的合理性，能够切实提升电气自动化设备的抗干扰能力。在电机工程自动化设备中需要接地的设备数量较多，如直流开关电源、工控机及传感器等等，工作人员要严格设计这些设备的接地系统，保障接地系统设计的规范性与有效性。在完成安装后也要进行严格检查，确保安装连接方式与设计方案一致。除此之外，还应在接地系统中设计防雷装置，将闪电放电过程中产生的多余能量传入大地，以此降低自然雷雨天气对于电气工程自动化设备的干扰，实现电气工程自动化设备的稳定运行。3.7 提升工作人员专业能力 虽然电气工程自动化设备在运行的时候只需要工作人员进行输入指令等操作，但是若是工作人员缺少专业能力与知识，还是会对设备的自动化运行造成干扰。所以，电气企业还应该重视提升工作人员的专业能力与综合素质。应定期开展人员素质培训，引导员工树立较强责任意识，能够认真对待电子自动化设备的每一项操作，以此避免出现错误操作影响电气自动化设备的正常运转。同时还应利用培训提高工作人员自动化设备维护理论知识与技能水平，便于在工作中及时发现并解决设备故障问题，减小干扰因素对自动化设备的损害，通过定期开展设备维护，提高设备的使用寿命。4 结论 总而言之，电气工程作为社会发展的基础产业，其自动化水平对于经济发展有着较大影响。为保障电气工程自动化发展质量，相关工作人员应加强对于自动化设备干扰因素的研究，制定切实有效的抗干扰方案，采用新设备、新技术对自动化电气设备进行管理，保障电气工程能够正常运转。参考文献 中国科技期刊数据库 工业 A-153-1白少峰.浅析电气工程中自动化设备的抗干扰策略J.中国设备工程,2023(20):87-89.2杜浩博.电气工程中自动化设备抗干扰对策J.城市建设理论研究(电子版),2023(23):47-49.3杨闻,晏剑明,杨津听.电气工程中自动化设备抗干扰对策J.华东科技,2022(06):85-88.4汪洋.电气工程中自动化设备的抗干扰措施研究J.中国住宅设施,2022(04):82-84.5孙昌松.谈电气工程中自动化设备的抗干扰措施J.冶金与材料,2022,42(02):165-166.6刘葛.浅析电气工程中自动化设备的抗干扰措施J.办公自动化,2021,26(22):36-38.7戴巍.浅析电气工程中自动化设备的抗干扰措施J.中国设备工程,2021(13):104-105.8李昆峰.电气工程中自动化设备的抗干扰策略研究J.电子测试,2022(21):133-124.