浅析电气工程中自动化设备的抗干扰措施

朱志杰

摘    要：国家加强了对电气工程及其自动化技术的理论研究，电气工程及其自动化技术得到了快速的发展，如今自动化设备在国家的生产中出现的频率在不断攀升，我国各行业的生产力水平也得到了极大的提升。但是在自动化设备的使用过程中，由于受到许多干扰因素的影响，这些设备的工作效率出现了一定的下滑，一些干扰因素甚至会影响到自动化设备的使用寿命。如今对自动化设备的抗干扰研究已经成为电气领域中一个重要的课题，本文通过分析自动化设备存在的一些常见干扰因素，并结合专业知识提出相应的抗干扰策略。

关键词：电气工程;自动化设备;抗干扰;有效措施

1  前言

电气工程中的自动化设备应用有效性，对电气工程来说具有重要的影响作用。在电气工程中自动化设备的抗干扰措施是一项全面性、系统性的措施，只有正确地了解到当中存在的干扰因素，并采取有效措施进行控制，才能促使工程的自动化水平提升，为电气工程稳定性提供保障。下面将对电气工程中自动化设备的抗干扰措施进行详细分析。

2  电气工程中自动化设备产生干扰的主要原因

干扰一般会受到两个因素的影响，第一是客观因素，这一点也就是平时所说的外界条件，例如天气等，会对自动化设备产生干扰的多是外界的干扰，其中雷雨天气对自动化设备的干扰比较大。雷雨天气，在一定程度上影响电气化设备的使用，并且这样的外界因素具有不确定性，无法进行准确的预测，因此这些问题解决起来并不容易。这些客观因素一般需要相关人员对电气化设备的受到干扰的强度进行分析，在分析后进行提前的防范，尽可能的让客观因素不干扰自动化设备的运行，使之有效的运行工作。另一点就是主观因素的影响，这一因素对自动化设备会产生极大的干扰[1]，并且这些干扰会使得设备无法正常运行。问题一般存在于设备的本身：①设备的质量不过关，这是比较严重的问题;②使用方面的问题，相关人员在使用时没有掌握使用的正确方法，这样就导致了干扰问题的出现;③设备的设计问题，设备的设计本身没有进行有效的抗干扰设计。这些问题的存在严重干扰到了电气工程自动化设备的使用，不仅影响了效率，也使得设备的寿命降低，造成了一定的损失。

3  电气工程中自动化设备的主要干扰类型

3.1  电磁类型

电磁干扰是自动化设备工作中最常见的干扰，按照干扰模式主要可以划分为内部干扰和外部干扰两种。内部干扰是指内部系统结构、元件精准度、元件布局等因素导致设备出现一定的工作误差，对自动化设备的精确度会造成较大的影响，直接影响到自动化设备的整体性能;外部干扰则主要包括高电压、电磁波对设备运行造成的干扰，外部干扰主要体现在自动化设备系统中各组成部分之间的相互干扰，同样会影响到整个系统的工作效率。只有最大限度地降低电磁干扰的影响，自动化设备才能完成高效精准的工作。

3.2  二次回路类型

二次回路产生的干扰电压，直接影响了电气工程自动化设备的正常运行。相关工作人员在对电气工程自动化设备中存在的干扰因素进行分析的过程中，要重视二次回路过程中自身产生的电压对整个电气工程运行的影响[2]，以提高对干扰因素的检测效率，保证电气工程自动化设备的质量和运行效率。

3.3  信号类型

在电气工程中自动化设备运行期间会出现信号模式干扰这一故障问题，并且整个电气工程系统都会因为信号模式干扰的出现而出现不同程度的影响，提升电气工程中各项自动化设备出现故障的概率。根据对信号模式进行分离，可以划分为差模干扰及共模干扰两个模式，其中差模干扰产生主要是由于长路线传输的互感耦合。差模信号是以串联的方式出现在信号源回路之中的。共模干扰模式则是由于电气工程网络在运行过程中，受到地电位发生变化而产生的一系列干扰，则共模干扰又被称为对地干扰，而该种干扰模式是导致电气工程自动化设备无法正常运转的主要因素。

3.4  电位差类型

在自动化设备工作系统中，接地系统是一个极其重要的部分，当接地系统出现故障时，变电站会产生一个妨碍电流，通过接地元件后会产生一个电位差，这个电位差会干扰所有用电设备的工作。电位差干扰会对自动化设备产生不同程度的影响，严重的电位差干扰甚至会损坏电路中的電缆，这对自动化设备来说是一个极大的隐患。

4  电气工程中自动化设备抗干扰有效措施

随着科学技术的发展和电气工程在人们日常生活和生产中的普遍应用，相关部门越来越重视对电气工程自动化设备中抗干扰的研究。无论是工程师还是相关电力人员都要认识到电气工程自动化设备运行过程中抗干扰的重要性，加大研究力度，从根本上提高中国电气工程自动化设备的运行水平，采取相应的抗干扰措施来降低电气工程自动化设备运行中各种故障的出现，保证电气工程自动化设备的运行效率，提高我国电气工程的总体发展水平。

4.1  合理布局印刷版与电路

在印制板布线过程中，科学地设计自动化设备的抗干扰措施，能够有效地提高自动化设备的抗干扰能力。相关专业人员要重视设备之间的布线工作，通过合理的线路分配来降低和避免各种干扰因素的发生。在进行自动化设备设计时，应该尽可能的缩短器件串扰的距离以及走线距离[3]，把相关的电子器件放在仪器内。在电源和地之间必须设置相应的陶瓷电容，这样能够有效地消除集成电路对自动化设备造成的电偶作用。

4.2  开关电源

电源的工作关系到所有用电设备的正常使用，电源在工作过程中通断瞬间会导致自动化设备内部产生若干效应，对用电设备及其周围会产生一定程度的干扰，因此可以在电源的周围设置屏蔽层，将电源通断瞬间产生的不良影响降到最低。同时在选择电源时要根据设备的需求选择功率合适的电源，尽量减少因电源质量较差、电源功率不匹配给设备带来的负面影响。

4.3  对信号传输进行严格管理

线缆性能、长度等一系列因素，均会对信号传输带来不同程度的营销，倘若无法借助可靠的手段对其予以消除，必然会对信号传输带来极为不利的影响，特别是对于正电平信号而言，可受到线缆长度、绝缘性能等极大程度的干扰，要想增强信号传输的抗干扰水平，则应当开展好下述几项工作。（1）在信号传输过程中，应当避开对正电平信号的应用，而尽量推行负电平传输模式，进而有效缩减信号传输所受外界干扰因素的制约。（2）针对较为容易遭受干扰的信号，应当推行分开传输模式，进而有效增强信号传输的抗干扰水平。（3）针对信号传输期间遭受干扰引发的毛刺现象，应当引入电容滤波对信号予以调整，进一步有效缩减信号所受的干扰。（4）尽量使信号线与其他电源线保持安全距离，推行双绞线模式开展信号传输，进而有效增强信号传输抵抗电磁干扰的水平。（5）信号传输过程中，应当引入附带屏蔽层的电缆，进而有效缩减信号传输所受线缆绝缘性能等影响。

4.4  加强工作人员综合素养

尽管自动化设备在工作过程中不需要过多的人为操作，但是偶尔一些不当的人为操作还是会对设备的工作和性能造成较大干扰。在发展自动化技术的同时还要做好对操作人员的素质培训工作，工作人员应当具备较强的责任意识，从自动化设备的安装、使用到维护都应该养成良好的操作习惯。只有操作人员的工作能力得到提升，对自动化设备的抗干扰能力的研究成果才能得到正确的应用。

5  结语

可干扰电气工程自动化设备的因素较多，这些因素的存在对其使用带来了消极影响，因此相关人员从设备的设计到使用，都要注意避免干扰情况的产生，保证自动化设备在电气工程中有效运用，使电气工程发展的更加便捷可靠。

参考文献：

[1] 韩保国.电气工程中自控设备电磁干扰分析[J].数码设计，2017（11）：97.

[2] 周纯.电气控制与PLC控制系统抗干扰问题研究[J].中国新技术新产品，2018（20）：17～18.