淺析電氣工程中自動化設備的抗干擾措施

朱志杰

摘? ? 要：國家加強了對電氣工程及其自動化技術的理論研究，電氣工程及其自動化技術得到了快速的發展，如今自動化設備在國家的生產中出現的頻率在不斷攀升，我國各行業的生產力水平也得到了極大的提升。但是在自動化設備的使用過程中，由于受到許多干擾因素的影響，這些設備的工作效率出現了一定的下滑，一些干擾因素甚至會影響到自動化設備的使用壽命。如今對自動化設備的抗干擾研究已經成為電氣領域中一個重要的課題，本文通過分析自動化設備存在的一些常見干擾因素，并結合專業知識提出相應的抗干擾策略。

關鍵詞：電氣工程;自動化設備;抗干擾;有效措施

1? 前言

電氣工程中的自動化設備應用有效性，對電氣工程來說具有重要的影響作用。在電氣工程中自動化設備的抗干擾措施是一項全面性、系統性的措施，只有正確地了解到當中存在的干擾因素，并采取有效措施進行控制，才能促使工程的自動化水平提升，為電氣工程穩定性提供保障。下面將對電氣工程中自動化設備的抗干擾措施進行詳細分析。

2? 電氣工程中自動化設備產生干擾的主要原因

干擾一般會受到兩個因素的影響，第一是客觀因素，這一點也就是平時所說的外界條件，例如天氣等，會對自動化設備產生干擾的多是外界的干擾，其中雷雨天氣對自動化設備的干擾比較大。雷雨天氣，在一定程度上影響電氣化設備的使用，并且這樣的外界因素具有不確定性，無法進行準確的預測，因此這些問題解決起來并不容易。這些客觀因素一般需要相關人員對電氣化設備的受到干擾的強度進行分析，在分析后進行提前的防范，盡可能的讓客觀因素不干擾自動化設備的運行，使之有效的運行工作。另一點就是主觀因素的影響，這一因素對自動化設備會產生極大的干擾[1]，并且這些干擾會使得設備無法正常運行。問題一般存在于設備的本身：①設備的質量不過關，這是比較嚴重的問題;②使用方面的問題，相關人員在使用時沒有掌握使用的正確方法，這樣就導致了干擾問題的出現;③設備的設計問題，設備的設計本身沒有進行有效的抗干擾設計。這些問題的存在嚴重干擾到了電氣工程自動化設備的使用，不僅影響了效率，也使得設備的壽命降低，造成了一定的損失。

3? 電氣工程中自動化設備的主要干擾類型

3.1? 電磁類型

電磁干擾是自動化設備工作中最常見的干擾，按照干擾模式主要可以劃分為內部干擾和外部干擾兩種。內部干擾是指內部系統結構、元件精準度、元件布局等因素導致設備出現一定的工作誤差，對自動化設備的精確度會造成較大的影響，直接影響到自動化設備的整體性能;外部干擾則主要包括高電壓、電磁波對設備運行造成的干擾，外部干擾主要體現在自動化設備系統中各組成部分之間的相互干擾，同樣會影響到整個系統的工作效率。只有最大限度地降低電磁干擾的影響，自動化設備才能完成高效精準的工作。

3.2? 二次回路類型

二次回路產生的干擾電壓，直接影響了電氣工程自動化設備的正常運行。相關工作人員在對電氣工程自動化設備中存在的干擾因素進行分析的過程中，要重視二次回路過程中自身產生的電壓對整個電氣工程運行的影響[2]，以提高對干擾因素的檢測效率，保證電氣工程自動化設備的質量和運行效率。

3.3? 信號類型

在電氣工程中自動化設備運行期間會出現信號模式干擾這一故障問題，并且整個電氣工程系統都會因為信號模式干擾的出現而出現不同程度的影響，提升電氣工程中各項自動化設備出現故障的概率。根據對信號模式進行分離，可以劃分為差模干擾及共模干擾兩個模式，其中差模干擾產生主要是由于長路線傳輸的互感耦合。差模信號是以串聯的方式出現在信號源回路之中的。共模干擾模式則是由于電氣工程網絡在運行過程中，受到地電位發生變化而產生的一系列干擾，則共模干擾又被稱為對地干擾，而該種干擾模式是導致電氣工程自動化設備無法正常運轉的主要因素。

3.4? 電位差類型

在自動化設備工作系統中，接地系統是一個極其重要的部分，當接地系統出現故障時，變電站會產生一個妨礙電流，通過接地元件后會產生一個電位差，這個電位差會干擾所有用電設備的工作。電位差干擾會對自動化設備產生不同程度的影響，嚴重的電位差干擾甚至會損壞電路中的電纜，這對自動化設備來說是一個極大的隱患。

4? 電氣工程中自動化設備抗干擾有效措施

隨著科學技術的發展和電氣工程在人們日常生活和生產中的普遍應用，相關部門越來越重視對電氣工程自動化設備中抗干擾的研究。無論是工程師還是相關電力人員都要認識到電氣工程自動化設備運行過程中抗干擾的重要性，加大研究力度，從根本上提高中國電氣工程自動化設備的運行水平，采取相應的抗干擾措施來降低電氣工程自動化設備運行中各種故障的出現，保證電氣工程自動化設備的運行效率，提高我國電氣工程的總體發展水平。

4.1? 合理布局印刷版與電路

在印制板布線過程中，科學地設計自動化設備的抗干擾措施，能夠有效地提高自動化設備的抗干擾能力。相關專業人員要重視設備之間的布線工作，通過合理的線路分配來降低和避免各種干擾因素的發生。在進行自動化設備設計時，應該盡可能的縮短器件串擾的距離以及走線距離[3]，把相關的電子器件放在儀器內。在電源和地之間必須設置相應的陶瓷電容，這樣能夠有效地消除集成電路對自動化設備造成的電偶作用。

4.2? 開關電源

電源的工作關系到所有用電設備的正常使用，電源在工作過程中通斷瞬間會導致自動化設備內部產生若干效應，對用電設備及其周圍會產生一定程度的干擾，因此可以在電源的周圍設置屏蔽層，將電源通斷瞬間產生的不良影響降到最低。同時在選擇電源時要根據設備的需求選擇功率合適的電源，盡量減少因電源質量較差、電源功率不匹配給設備帶來的負面影響。

4.3? 對信號傳輸進行嚴格管理

線纜性能、長度等一系列因素，均會對信號傳輸帶來不同程度的營銷，倘若無法借助可靠的手段對其予以消除，必然會對信號傳輸帶來極為不利的影響，特別是對于正電平信號而言，可受到線纜長度、絕緣性能等極大程度的干擾，要想增強信號傳輸的抗干擾水平，則應當開展好下述幾項工作。（1）在信號傳輸過程中，應當避開對正電平信號的應用，而盡量推行負電平傳輸模式，進而有效縮減信號傳輸所受外界干擾因素的制約。（2）針對較為容易遭受干擾的信號，應當推行分開傳輸模式，進而有效增強信號傳輸的抗干擾水平。（3）針對信號傳輸期間遭受干擾引發的毛刺現象，應當引入電容濾波對信號予以調整，進一步有效縮減信號所受的干擾。（4）盡量使信號線與其他電源線保持安全距離，推行雙絞線模式開展信號傳輸，進而有效增強信號傳輸抵抗電磁干擾的水平。（5）信號傳輸過程中，應當引入附帶屏蔽層的電纜，進而有效縮減信號傳輸所受線纜絕緣性能等影響。

4.4? 加強工作人員綜合素養

盡管自動化設備在工作過程中不需要過多的人為操作，但是偶爾一些不當的人為操作還是會對設備的工作和性能造成較大干擾。在發展自動化技術的同時還要做好對操作人員的素質培訓工作，工作人員應當具備較強的責任意識，從自動化設備的安裝、使用到維護都應該養成良好的操作習慣。只有操作人員的工作能力得到提升，對自動化設備的抗干擾能力的研究成果才能得到正確的應用。

5? 結語

可干擾電氣工程自動化設備的因素較多，這些因素的存在對其使用帶來了消極影響，因此相關人員從設備的設計到使用，都要注意避免干擾情況的產生，保證自動化設備在電氣工程中有效運用，使電氣工程發展的更加便捷可靠。

參考文獻：

[1] 韓保國.電氣工程中自控設備電磁干擾分析[J].數碼設計，2017（11）：97.

[2] 周純.電氣控制與PLC控制系統抗干擾問題研究[J].中國新技術新產品，2018（20）：17～18.