电测仪表所受干扰的分析及预防方法分析

欧琳

（国网湖南省电力公司永州供电分公司湖南永州425000）

电测仪表所受干扰的分析及预防方法分析

欧琳

（国网湖南省电力公司永州供电分公司湖南永州425000）

电测仪表作为电力行业不可或缺的一个重要仪器，对于整个电力线路的工作具有一定的指导意义，但电测仪表在实际应用过程中，常会受到多种因素的干扰，影响其测试的准确性。因此，本文主要对电测仪表常受的几点干扰因素进行了分析，并提出了相应的预防措施，以期为提高电测仪表准确性提供一定的参考。

电测仪表；受干扰；分析；预防

1 引言

电测仪表及装置在工作过程中，有时会出现某些不正常现象，如一次检测元件测量的信号波动、仪表指针抖动、数字仪表的数码不规则地跳动等，这些现象将导致测量数据不准确，必须予以重视，做好相应的预防工作。

2 电测仪表所受主要干扰源

2.1 静电感应

电测仪表在实际工程中，最为常见的一种干扰源就是静电感应，一般情况下，此种感应主要是电路元件中残留了一些寄生电容，导致两条支路上的电荷会发生相互转移。具体感应方式如图1所示。

图1 静电感应的干扰

2.2 电磁感应

若电路与电路之间存在互感现象，则电路中会有电磁感应现象发生，从而发出对电测仪表进行干扰的信号。

2.3 漏电流感应

电子线路内部的各元件支架、印刷的电路板、电容内部的介质、外壳以及接线柱等绝缘性较差，尤其是应用传感器的环境湿度较大时，绝缘体中的绝缘电阻会有所降低，出现漏电电流，从而对电测仪表的检测产生干扰，特别要注意，当电路的输入级有漏电电流流入时，则产生的影响就更严重。

2.4 附加热电势和化学电势

附加热电势以及化学电势存在的主要原因在于金属的性质不同，其产生的热电势或者金属腐蚀而引发化学电势，一旦该化学电势处于电回路时会成为一种干扰，此种干扰大部分都以直流的形式出现在接线端子板或者干簧继电器等易于产生电热势的地方。

2.5 振动

磁场中的导线在运行时，会出现感应电动势，所以在振动的环境中对信号进行固定有一定的必要性。而将上述四种干扰信号进行串联，则会以串模干扰的形式出现。

2.6 不同地电位引入的干扰

大地中，不同点与不同点之间的存在着一定的电位差，特别是靠近功率较大的用电设备时，这些设备具有的绝缘性较差，这一电位差更大。而仪表在实际使用过程中，还会在输入回路中有意或者无意的出现超过两个接地点。这样一来，可以将不同接地点的电位差引入到电测仪表中，接地电位差能够超过10V以上，其可在两根信号的导线上同时出现。而在受到共模的干扰以及部与信号相互叠加，则不会对仪表产生直接的影响。不同接地点的电位差引入仪表产生的电位差如图2所示。

3 预防电测仪表受干扰的方法

3.1 串模干扰的预防方法

串模干扰跟被测信号所处的地位相同，所以当有串模产生干扰时，则难以消除，因此，首先要做的就是避免其产生，而具体的避免串模受到干扰的方法有以下几点：

图2 共地耦合干扰电位差

3.1.1 扭绞信号导线

将信号导线扭绞在一起，进一步减小信号回路中的磁通变化量，使得磁通变化速度有所减小，感生电动势减小，此时，这两种信号干扰源跟干扰源之间的距离差不多相同，分布电容也接近相同，因此，能使由磁场和电场通过感应耦合进入回路的串模干扰大为减小。

3.1.2 屏蔽

为了避免受到电场的干扰，则可以利用信号导线将金属包裹起来，一般是利用一层金属网包裹在导线外，并在导线外套上一层绝缘层，为了对“场”进行隔断，对各种“场”的干扰进行抑制。要确保屏蔽层是接地的，才能够避免其受到干扰。

3.1.3 滤波

滤波法通常指在测量线路的输入端，将电容或电感线圈跟电阻组成滤波器，并接入其中，以便对干扰信号进入二次仪表和PLC等控制系统进行抑制，进一步衰减干扰信号。而对于那些变化速度较慢的自流信号，则可以将滤波电路安装在仪表的输入端，进一步降低混杂于信号受干扰程度。而在实际设计时，由于设计仪表电路时就已对信号干扰这一因素进行了考虑，所以很少用到此方法。

对于那些处在高处或者地处空旷地带的仪表，由于其受到雷击的概率较小，则可以将浪涌保护器配置在室内部分。常用的几种软件滤波法有：平均值滤波；中值滤波；限幅滤波。但这几种方法通常适用于那些不可避免干扰后而形成被动抑制措施，在实际设计时，要注意将信号远离动力线、减少杂散磁场的产生，屏蔽变压器等电器元件，采取主动隔离的方式，尽可能的避免干扰场的形成。

3.2 共模干扰的预防方法

由于仪表系统的信号更多为低电平，所以，共模干扰会导致电测仪表的测量信号发生变形，影响到测量的准确度，为了进一步防止共模干扰可以采取以下几点措施：

3.2.1 接地

通常而言，仪表以及信号源的外壳会跟大地相接，保持着零电位的状况。也要确保信号源电路以及仪表系统的接地，以便能够消除共模信号。

3.2.2 绝缘

由于信号源对地不会完全的绝缘，且不能够对电位差引进的干扰进行消除，因此，为了能够进一步提高仪表工作的稳定性，一般会在低电平测量仪表中将二次仪表“浮地”，也就是将二次仪表进行接地，以便对共模干扰产生的电压泄露的途径进行干扰。在实际应用过程中，会将屏蔽和接地的方式相结合，有效解决干扰的问题。若屏蔽层的信号侧跟仪表侧都接地，则地电位差会通过屏蔽层形成回路，且地电阻跟屏蔽层中的电阻相比要小很多，会在屏蔽层上形成电位梯度，并通过屏蔽层跟分布在信号导线中的耦合信号线路中，所以，务必要确保屏蔽层的一侧接地，同时信号导线屏蔽层接地要保持跟系统接地处于同一侧。

3.2.3 双层屏蔽

由于电测仪表的外壳是接地的仪表的输入端与外壳之间一定存在分布电容和漏阻抗，因此，浮地不可能把泄漏途径完全切断，必要时要在仪表的外壳内部再套一个内屏蔽罩。内屏蔽罩与信号输入端以及外壳之间均不做电气连接，从内屏蔽层引出一条导线与信号导线的屏蔽层相连接，而信号线的屏蔽在信号源处一点接地，这样就使仪表的输入保护屏蔽及信号屏蔽对信号源稳定起来，处于等电位状态，从而大大提高仪表抗干扰的能力。

4 进一步规避电测仪表受干扰的基本建议

4.1 选择合适的电测仪表

各个电力企业单位需要根据日常电力测量的测量强度、测量范围等内容选择适当的电测仪表型号。这需要各个相关电力企业积极主动的学习和了解相关的事项和要点，扭转当前在进行电力测量好工作中存在的不准确的观念，结合自身的工作特点，对电测量表的测量范围等因素进行合理的选择。为了选择合适的电测仪表型号，首先需要在仪表的选取过程中选用量程较小的电测仪表，在这种情况下，电测量表将会处于相同精度级别，这一操作有助于将仪表的测量误差控制在最小的状态之下。

4.2 减少电测仪表环境因素

尽量将电测仪表测量过程中的环境影响因素降到最低，这需要相关工作人员进行在测量过程中对测量环境的空气温度、空气湿度、电磁波环境、电测仪表的安放位置等各种相关影响因素进行合理的选择与设置。为此需要做到以下几点：①在进行仪表测量的前期，需要由相关技术负责人员对电测仪表的安装环境进行全面的考察和评估，分析其常规的空气温度和湿度，如果安装地点的环境因素与实际的安装要求不相符合，可以申请在电测仪表的周边安装恒温装置以及除湿装置；②针对电磁波影响电测仪表测量精准度这一问题，需要相关技术人员加强技术防范。目前，金属屏蔽是效果相对良好的电磁波消除技术，这项积水也就是利用金属将电测仪表完全罩住，这样就将电磁波与电测仪表完全隔离在两个空间，将干扰电磁波阻挡在仪表的外部；③相关技术人员需要注意的是，在进行电测仪表的安装超过之前，需要对安装环境的光照强度、振动强度等进行全面的测试，在检测的过程中，确保电测仪表处于一个平稳的状态，使仪表受到的波动性影响降到最低。只有充分保证黄环境的相对稳定性，才能提高电测仪表的测量准确性。

4.3 安装和使用电测仪表时要注意规范

在电测仪表安装和使用的过程中，必须遵循相应的要求规范，同时在使用过程中也需遵守章程，这在某种程度上对安装人员提出了新的要求，他们在开展工作之前必须对安装要求有一定的掌握，然后才可以付诸实践，否则将会引发非常严重的后果。电测仪表在实际应用中差距相差较大的原因在于人为因素，从某种意义而言存在不稳定性，因此只有从人员培训方面着手就能从根本上解决这一问题。与此同时，安装人员还应对紧急事件做出有效处理，及时发现问题，解决安装过程中存在的所有问题。

5 结束语

总而言之，电测仪表在日常使用中会受到多方因素的干扰，影响其测试的精准度，其中既包括仪表本身原因，也包括一些外界影响因素，而明确其具体的防范措施，能够有效为电力工作者提供相应的指导参考。

[1]牛聪.电测仪表所受干扰的分析及预防方法[J].广东科技，2011，20（22）：92～93.

[2]孙艳辉.电测仪表的干扰分析及防护研究[J].电源技术应用，2013（8）.

[3]张海燕.变电站现场测量仪表的主要干扰原因及防范措施研究[J].中国科技纵横，2013（13）：87.

TM930

A

1004-7344（2016）28-0064-02

2016-9-19

欧琳（1978-），女，主要从事电测仪表工作。