电气工程中自动化设备的抗干扰途径

王彦宁

（宁夏聆音科技有限公司，宁夏 银川 750002）

1 电气工程自动化

电气工程自动化体现了时代的进步，是计算机信息技术发展到一定阶段的必然结果。电气工程自动化中集成了自动化技术与智能化技术，提升了电气工程的整体水平，为电气工程运行、控制等提供了便利。基于自动化技术、智能化技术的优越性，突破了传统电气工程中的诸多限制。当前绝大多数电气工程中都有自动化设备的身影，市场上不同企业之间的竞争压力日渐增大，只有从技术角度实现创新与优化，才能在竞争中赢得先机。自动化设备在电气工程中的作用不可替代，不仅减少了人力投入，节约了人力成本，而且实现了各种资源的合理利用。在电气工程的运行过程中，通过自动化模块发现问题、解决问题，实现全过程监控。自动化设备在电气工程中的应用提高了电气工程建设的总体水平，实现了自动化技术、智能化技术等的融合，在电气工程中形成了崭新的工作模式，控制效率和控制水平显著提高。在自动化技术、自动化设备的辅助下构建智能化系统，该系统可对电气工程实施实时监控，反馈信息并预警。

2 电气工程自动化设备常见的干扰因素

2.1 辐射干扰

电气工程自动化设备在使用过程中经常面临辐射干扰的问题，受辐射的影响，导致设备的自动化转换难以正常实施。从电气工程中自动化设备的使用情况来看，辐射干扰是常见的干扰类型，当存在此类干扰时，自动化设备无法保持稳定的运行状态。辐射干扰具有一定的特殊性，这一特殊性决定了电气工程自动化设备中辐射干扰并不能完全消除，需要在自动化设备配置与安装中加强对设备工作环境、运行条件、运行流程等的把控，通过相应的措施屏蔽辐射干扰、传导干扰，使自动化设备可高效运转，降低故障概率[1]。

2.2 电磁干扰

电气工程自动化设备运行过程中，电磁干扰也是1种比较常见的干扰类型。电气工程自动化设备运行过程中可能会产生电磁场，如果未进行电磁屏蔽处理，在电磁干扰情况下自动化设备的电压与电流将出现异常，严重影响自动化设备的可靠运转。为降低电磁干扰对设备运行的影响，往往会采取一定的抗电磁干扰措施。如果电磁干扰作用在自动化设备上，设备在后续运行过程中可能出现各种故障，导致自动化设备的运行安全性、稳定性大大降低。电磁干扰的形成如图1所示。

图1 电磁干扰的形成

2.3 通信信号干扰

各个电气工程中往往会配备各种自动化设备，不同设备之间往往有一定的关联。电气工程投入使用后，为发挥不同自动化设备的功能优势，需保持设备之间的通信正常。结合电气工程中自动化设备的使用情况，自动化的实现往往需要智能控制仪表、传感器或控制设备等的辅助，保持不同设备之间的良好交互、信息传输，对通信有着较高的要求。通信信号以模拟信号与数字信号为主，在信息传输的过程中包含有线传输与无线传输。无线传输对传输环境有着更加严格的要求，一旦传输环境内有比较强烈的电磁波，且该电磁波与无线传输信号的频率相接近，就会出现信号传输空间的扰动，导致无线传输信号的稳定性降低、通信过程中出现信号丢失等问题。当信号采取有线传输时，一旦未对信号电缆实施屏蔽干扰，在环境、温度等的多重作用下，电缆可能会产生感应电流。在此条件下，信号传输的准确性无法保持，易在通信过程中出现信号失效的现象，同样无法保持正常通信[2]。

2.4 干扰电压

电气工程中的电路在长时间运行过程中可能会出现二次电压，这种电压条件对于自动化设备的运行也存在负面影响。当前电气工程自动化设备的使用中，干扰电压对自动化设备的干扰不可忽视。在具体的工作中，相关人员需根据二次回路干扰电压的形成原因、路径情况制定科学的防护策略，保障自动化设备在运行过程中免受电压干扰，给自动化设备创造相对安全的运行环境。

2.5 静电干扰

与其他干扰因素相比，静电干扰属于1种无法避免的自然现象。静电干扰状态下，自动化设备很难维持在最佳运行状态[3]。如果静电释放在自动化设备的附近，静电电压将引起设备中部分元件的损坏，给自动化设备造成难以挽回的损失，使电气系统的工作受到影响。

3 电气工程中自动化设备的抗干扰途径

3.1 优化印制板线路布置

结合干扰类型，需保障印制板布线的合理性，在线路优化的前提下提升设备的抗干扰能力。正式线路布设前应重视印制板，降低各种干扰因素对设备的影响，通过各种抗干扰措施，实现对自动化设备的保护[4]。利用多层印制板可增大板块与板块之间的电容量，增强抗干扰能力。后续印制板的布线过程中，可能会因线路分配问题而影响抗干扰效果，需在线路布设的过程中进行综合分析与评估。印制板线路布置的优化不仅需要考虑布线的合理性，还需要关注布线与有关器件的协调性，只有协调性达到了相关标准，才能降低相互之间的干扰、限制。针对印制板的线路布置，还需预测是否存在其他干扰因素。如果存在干扰因素，可以根据干扰因素的类型、干扰路径采取分隔处理方式。

3.2 优化信号传输

从信号传输的优化着手，通过一系列的优化工作提高信号传输的稳定性、可靠性。针对干扰因素采取屏蔽处理的方式，通过屏蔽工作从根本上降低信号传输干扰。针对电气工程中比较明显的干扰因素，可引入隔离处理的方式，将干扰因素与自动化设备分离开，从根本上达到优化的目标[5]。在传输路径选择方面，应重点关注屏蔽层线路的选择。选择优质材料，以发挥材料的屏蔽和防护作用，严禁使用劣质材料。对于电气工程中的电源线、信号线路，均应保障线路布设的科学性，使电源线与信号线分离开来，避免在信号传输过程中相互干扰。

3.3 开关电源保护

电气工程中的开关电源同样存在一定的干扰因素，如果缺乏对开关电源的抗干扰处理，后续自动化设备可能无法保持正常的运转。具体来说，电源主要有连接和断开2种状态，不论哪种状态都会伴随瞬时电压与电流的产生，对设备运行造成一定的干扰。瞬时电压电流作用下，小功率电气设备无法正常运行，当设备难以承受瞬时电压冲击时，可能会引发设备故障或其他安全事故。电气工程人员在开关电源的规划和布局过程中需统筹规划，结合实际需求优化电源线路的布局，针对开关电源配备继电器保护处理。电气工程中的电源线路具有高度的复杂性，在线路设计的过程中可利用计算机系统构建三维空间模型，在模型内集成各种信息，实现线路布设的优化。电源连线设计过程中，应遵循合理性、安全性与科学性的要求，对开关连线的施工安装加以严格监督，以保障每个连线处理都符合相应的规范与标准，提升开关电源的安全性。为了提高开关电源的抗干扰能力，需要在电源设备周围设置屏蔽层。针对开关电源指示灯线路，应开展全方位的线路优化，通过优化控制线路总体长度，从源头上降低干扰。

3.4 对滤波器进行优化

自动化设备的滤波器配置中，应综合多方面因素选择恰当型号的滤波器，使设备具有更强的抗干扰能力，减少周边环境对设备运行的负面影响。针对滤波器的选型，应从规格、工作能力以及价格等方面综合分析。滤波器的使用效果与前期的安装规范性有着直接的关系，在安装环节应结合滤波器本身的特点选择恰当的安装方式。具体安装时，尽可能避免将滤波器暴露在外部环境中。针对电气工程中的滤波器选用与安装工作，也可以根据自动化设备的工作环境、工作要求等实施优化。在滤波器配置前，相关人员需对电气工程中的自动化设备工作环境、干扰因素等展开全面分析，选择性能好、质量佳的滤波器，由专业人员负责滤波器的安装。分开安装滤波器的输入线与输出线，保障输出线距离的合理性，使输出线与其他类型线路保持在安全距离。

3.5 加强静电防控

自动化设备中静电并非一瞬释放的过程，而是随着设备使用时间的延长逐步发生静电累积，在达到一定标准后再释放，释放的过程中静电电压亟剧增大，易引起设备的损坏。自动化设备的构成复杂，其中的许多零部件都有可能出现静电现象，如果这些零件发生了静电累积放电，将引起设备的损坏。针对此类问题，操作人员在自动化设备的操作过程中应加强静电防护，如佩戴防静电手套、穿好防静电工作服等。针对静电现象的防护，最简单且有效的方式就是确保安全距离符合要求。静电放电有距离限制，一旦超过了放电距离规定，静电干扰就显著降低，因此通过安全距离可实现静电防护。

4 结 论

电气工程中的自动化设备在运行过程中经常受到各种因素的干扰，运行的稳定性、安全性无法保障。为了提高电气工程的整体水平，充分发挥自动化设备在电气工程中的作用，需要从干扰因素、干扰路径等方面采取多种措施实现自动化设备的抗干扰。