电气自动化设备应用中干扰和屏蔽研究

电气自动化设备应用中干扰和屏蔽研究

刘孝中

身份证号：140121199509107214

摘要：“干扰”对电气自动化设备带来的危害，严重影响着设备的“健康”，通过良好的屏蔽措施，可以避免或减少干扰带来的不良影响，可以促使我们的设备少生病。同时，重视干扰问题，可以比较设备的优劣，对用户的使用有着重要意义。

关键词：电气自动化设备；干扰；屏蔽措施

1电气工程中自动化设备常见的干扰问题

1.1电磁干扰

电磁干扰是自动化设备工作过程中所不可避免的问题之一，电气工程在运营过程中难免会产生一定的电磁场和电磁环境，自动化设备如果没有针对电磁方面进行屏蔽，将会受到电磁干扰而影响自动化设备工作电压和电流，影响自动化设备的工作环境和正常工作程序。受到电压和电磁波等影响，导致电气工程电磁干扰工具转换之间存在一定的不同。在电磁干扰问题的作用之下，自动化设备在后续各项工作开展过程中也有可能出现其他方面的问题，对自动化设备的工作带来较大的风险。

1.2通讯信号干扰问题

电气工程自动化设备实际运转的过程中，通常需要与智能控制仪表、控制器及传感器等多种设备进行辅助工作，这些设备在工作过程中需要进行信号的通信与传递，包括数字信号和模拟信号这两种常见的通讯信号。可以通过无线传输和有线传输的方式进行信号的传递，在传输的过程中，如果无线传输过程中存在比较强大的电磁波对信号传输空间进行扰动，而且这个强大的电磁波接近无线通信信号频率时，将会直接干扰无线通信信号的稳定性，导致通信问题的发生。在进行信号有线传输的过程中，如果没有针对信号电缆做好屏蔽工作，电缆会受到外界环境的干扰尤其是外界电磁场的影响而产生感应电流，导致信号传递失真以及信号传递失效的问题，影响信号的正常通信。由此可见，通讯信号干扰也是影响电气工程自动化设备正常工作的关键原因之一。

1.3辐射干扰问题

辐射干扰问题一般指的是电压和电磁波在进行相互转换的过程中对自动化设备、工作环境以及工作状态造成的影响和破坏。辐射干扰是最为常见的干扰现象之一，将会直接影响自动化设备的正常工作。自动化设备在工作过程中难免会产生一定的辐射干扰以及传导干扰，工作人员必须要结合自动化设备的工作环境、工作内容以及工作目标，避免自动化设备的故障，提高自动化设备的运营效率以及运营安全性。

1.4干扰电压

二次回路往往会产生干扰电压，对电气工程自动化设备的工作产生巨大的威胁，工作人员需要结合二次回路产生干扰电压的途径以及来源进行针对性的控制，减少自动化设备工作过程中的干扰因素，保障自动化设备能够正常稳定的工作。电气工程运行过程中，二次回路的影响所导致的干扰电压会改变这些工程项目的运行环境和运行方式，从而导致各项自动化设备的工作产生一定的问题，严重影响自动化设备的生产效率以及生产质量。

2电气工程中自动化设备的抗干扰对策

2.1加强对信号传输管理工作的优化与改善

工作人员在进行电气工程项目信息数据处理与信息共享的过程中，需要加强对线缆长度以及线缆质量的重视，为自动化设备的运营创造良好的环境，减少信号干扰问题对自动化设备造成的破坏。适当地调整线缆的绝缘性能，在保证信号传输质量的同时，减少干扰信号的产生，工作人员还需要加强重视正电平信号的工作，减少负电平传输对外界所造成的影响，重视起信号分开传输活动，调整信号传输的抗干扰要求，保证电气工程自动化设备的工作质量。另外，工作人员还需要加强对信号线距离的排布与设计，可以利用屏蔽层来保证线缆的绝缘性能，提高自动化设备的抗干扰能力。在自动化设备运营过程中，有可能出现信号传输的毛刺问题，工作人员可以针对这种现象采取电容滤波的方法进行规避，有效解决信号传输中的信号不稳和信号扰动问题，保证自动化设备的工作质量和工作效率。

2.2提高开关电源的抗干扰能力

电源开关在自动化设备的使用过程中应用相比较频繁，如果在工作过程中过多地切换电源开关，将会直接影响电子设备的工作环境和电子设备的稳定工作。因此，工作人员需要结合电气工程自动化设备的实际工作要求，合理进行电源走线的排布，避免电源瞬间开断产生的磁场环境对周围自动化设备正常工作造成的影响。工作人员需要严格按照行业标准和国家规定开展开关电源的连接和安装工作，选择针对性的屏蔽措施，避免开关电源过多对外辐射热量和电磁量。科学布置照明线路，避免电路运行过程中受到干扰与破坏，加强对开关电源线路的重视程度，并在电源设备方面进行屏蔽层的设置，对布线的位置进行指示灯的布线工作，能够确保各项工作的质量，提升电源的保护效果，进而促进各项工作的顺利进行。

2.3做好电气工程设备的电路布局以及印刷版设计

科学的电路布局和印刷版设计可以有效减少自动化设备在运行过程中的干扰问题，工作人员可以采取多层印刷版的方式，并适当增加印刷版之间的电容量来进行印刷版的设计与建造，从而可以提高设备自身的抗干扰能力，减少各种干扰因素对设备正常工作造成的影响。电路设计的优化与完善能够降低辐射干扰问题和传导干扰问题，保证自动化设备的科学使用。工作人员还需要分隔开电路之间容易产生干扰的环境和因素，明确元器件的工作特点以及工作要求，尽可能地避免自动化设备在工作过程中受到干扰因素的影响，保证自动化设备能够正常、安全、稳定地使用。

2.4供电系统隔离

由于一些现场常常会对大功率电机进行开关，开关过程中会产生高频信号，为了防止高频电磁对系统产生干扰，可以通过在供电线路上安装变压器，可以对大功率电机开关产生的高频电磁进行约束，避免对整体控制系统产生影响。

2.5扭绞与屏蔽

信号导线的扭绞即“屏蔽双绞线”，扭绞替代平行，可起到抑制磁场干扰的效果。屏蔽即采取金属导体隔绝元件、组合件以及信号线。屏蔽能够对多线缆分布电容性耦合噪声干扰起到很好的抑制作用。常用的方法是运用屏蔽双绞线连接模拟信号。一般来讲，不仅仅电噪声造成干扰信号，而且强交变磁场也会干扰信号。因此，不仅要对电屏蔽进行充分的考虑，而且需要做好磁屏蔽工作，可以采取导磁性能优越（如铁、镍等）的导体实现屏蔽措施。

2.6选择合适的滤波器

随着电气系统的信息化水平不断升级，滤波器对快速瞬变干扰具有明显的抑制作用。设计人员在选择滤波器时，应该根据实际需求，选择型号和性能能够满足实际需求的滤波器，然后由专业的安装人员严格地按照相关规范和工艺顺序进行滤波器的安装，在安装时必须对滤波器的输出线以及输入线进行分开安装，尽可能地缩短输出线距离，远离其他线路，避免对自动化设备造成二次回路干扰。同时，还应该尽可能地降低输出线暴露在外界的时间，采用锅台干扰或者重新接收的方式，保证滤波器始终处于良好的接地状态。

结束语

在工业系统以及基础设施建设中，电气工程是十分重要的环节，其安全性能是十分必要的。但是由于在电气设备的运用中会收到受到交变磁场、地电位差、信号模式、二次回路等方面因素的干扰，不能很好的发挥其作用，这就主要做好自动化设备抗干扰和屏蔽措施。

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