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摘要:電氣工程中需使用的自控設備較多,受周圍環境的影響,電磁干擾的問題顯著存在。本文從電位差、信號、磁場以及設備連接等方面出發,分析了電氣工程中自控設備電磁干擾的來源?;诖?,主要以減輕干擾、提高自控設備運行的穩定性為目的,對電磁干擾的控制方案進行了研究,以期能夠為電氣工程領域的工作人員提供有價值的參考。
關鍵詞:電氣工程;自控設備;電磁干擾
隨著社會各領域自動化水平的提升,自控設備逐漸被應用到了電氣工程中,極大程度的降低了電氣設備故障的發生幾率。但自控設備應用過程中,如設備周圍存在電磁或信號干擾源,設備本身的性能,通常會受到一定的影響,導致其自動控制功能無法正常發揮??梢?,為進一步提高電氣工程的發展水平,加強對電磁干擾的控制較為重要。
一、電氣工程中自控設備電磁干擾的來源
電氣工程中,自控設備的電磁干擾,主要來源于電位差、設備信號以及磁場干擾等方面,具體如下:
(一)電位差干擾
電氣工程中設備的數量較多,當某一設備出現故障,而未被及時解決時,電位差的問題則很有可能出現[1]。另外,如自控設備所處的運行環境較差,或其自身的電壓缺乏恒定性,設備運行過程中,電路的結構往往會受到較大的影響,導致電位差以及電磁干擾產生,對電氣設備的穩定運行造成阻礙。針對上述問題,及時解決設備故障,提高電壓的穩定性較為關鍵。
(二)設備信號干擾
設備信號干擾同樣屬于電氣工程中自控設備電磁干擾的來源之一。自控設備的信號干擾模式,主要包括共模干擾以及差模干擾兩種。兩者的產生方式不同,但均會導致設備無法接受到有效的信號指令,致使干擾問題產生。就共模干擾而言,該問題主要由網絡設備的運行所導致。網絡設備的存在易引發地電位波,因此該類干擾又可稱為“地干擾”[2]。就差模干擾而言,該問題主要由線路過長,致使互感耦問題出現所導致。及時調整電路布局,可有效解決上述問題。
(三)磁場干擾
電氣工程中,自控設備的磁場干擾,又可稱為“突變磁場干擾”。實踐經驗顯示,根據干擾載體的不同,干擾的具體表現同樣有所差異。磁場干擾產生階段,需借助相應的載體(如電磁波等),實現輻射傳播。如磁場周圍的環境相對穩定,干擾的傳播載體,往往會相互轉換,進而導致傳播形態發生變化,致使突變磁場產生。將干擾設備應用到電氣工程中,是解決上述問題的關鍵。
(四)設備連接干擾
設備連接干擾,又稱二次回路干擾,在電氣工程自控設備的電磁干擾中較為常見。該干擾類型與電感元件的電壓強度,存在較大的聯系。當設備二次回路經過電感元件時,干擾電壓會立即產生。隨著電壓的增高,元件斷開的幾率同樣會顯著提升。當電感元件斷開后,干擾電壓可立即對回路系統的整體結構造成破壞。為解決上述問題,合理連接電源、降低電感元件的電壓強度較為重要。
二、自控設備電磁干擾的控制方法
為削弱電氣工程中自控設備的電磁干擾,應從以下角度出發,實施相應的控制方案:
(一)解決設備故障
針對由電位差所導致的電磁干擾,應通過及時解決設備故障的方式對之加以預防及控制。例如:電氣工程領域可將信息化設備,應用到電氣設備運行的監督與控制過程中,通過傳感器,實時采集設備的運行信號。當設備出現故障時,自動化設備會立即將異常信號,反饋給設備維護人員,并通過預警,提醒維護人員及時對設備進行維護。上述方案的實施,可有效降低電氣設備的故障率,使電位差的問題得到解決,使電氣設備得以穩定運行。
(二)調整電路布局
電壓輸出過大、線路過長,易導致信號干擾問題產生??刹捎谜{整電路布局的方式,對由上述原因所導致的電磁干擾加以控制。例如:電力工程領域的有關人員,可適當增加印刷電路板的厚度,使電路板之間能夠相互疊加,以便于為干擾問題留下足夠的空間,降低自控設備失效風險的發生率,提高設備運行的穩定性。除此之外,如發現某部分線路過長,還需立即根據設備對線路長度的需求,適當縮短線路,達到預防信號干擾的目的。實踐經驗顯示,選擇絕緣性強、長度適中的線路,對電路的布局進行調整,可有效提高抗干擾的整體性,在解決自控設備電磁干擾問題方面,效果較好。另外,如有必要,工作人員還可通過隔離或屏蔽的方式,阻斷信號的傳播,達到抗干擾的目的。
(三)使用抗干擾設備
將抗干擾設備應用到電氣工程中,能夠有效解決磁場干擾問題??垢蓴_設備的類型較多,以濾波器最為常用。例如:電氣工程工作人員可將濾波器應用到自動化設備的設置過程中,通過阻斷干擾傳播途徑的方式,削弱電磁干擾。濾波器一般包括多種型號,選擇時,應視電磁干擾的強度,以及電磁干擾對自控設備所帶來的影響,合理選擇濾波器的型號,確保其性能能夠達到保護自控設備免受干擾的目的。
(四)合理連接電源
合理連接與使用電源,同樣能夠使自控設備的電磁干擾問題得到解決。例如:電源使用過程中,有關人員應首先對接線質量進行檢驗。如發現接線質量不達標的問題,需立即更替。除此之外,工作人員還可通過屏蔽線路的方式,提高設備的抗干擾性能。需注意的是,為從根源處預防電磁干擾。電氣工程領域應將電源開關的布局以及選擇問題,納入到電路設計規范當中。確保設計人員能夠按照規范的要求,合理選擇電源的連接方式,提高電壓的穩定性,避免自動設備電磁干擾問題發生。
三、結論
綜上所述,電氣工程中,自控設備電磁干擾的來源較多。針對不同來源的干擾,應采用不同方式解決。電氣工程領域的工作人員,應采用自動化設備對電氣設備的運行狀態加以監測,發現故障立即處理。應合理連接電源、調整電路布局,使信號干擾問題得到解決。在此基礎上,還需將濾波器應用到設備運行過程中,達到削弱電磁波強度,提高電氣設備運行穩定性與安全性的目的。
參考文獻:
[1]宋志強.民用飛機燃油系統電子設備電磁兼容性符合性方法研究[J].科技視界,2016(22):118+122.
[2]張峰.探討我國醫用電氣設備電磁兼容性研究進展[J].首都醫藥,2014,21(08):28-32.
作者:凌培根 單位:株洲中車機電科技有限公司