电气工程中自控设备电磁干扰现象处理研究

电气工程中自控设备电磁干扰现象处理研究

李亚林

湖南省湘平路桥建设有限公司  湖南省长沙市  410000

摘要：自控设备在电气工程中的合理应用，能够推动系统运行效率和运维管理水平不断提升，为企业创造更大经济效益，但是在实际运行中，受自控设备运行原理影响，会产生不同形式的干扰现象，对系统运行安全和稳定性产生影响。本文从不同因素作用方式出发，提出电磁干扰的处理策略，以此为自动系统建设和运维工作开展提供参考，为提升电气工程安全稳定运行水平起到积极促进作用。

关键词：电气工程；自控设备；电磁干扰

电气工程中自控设备的电磁干扰是指由于电气设备运行中的电磁辐射及传导作用等，导致电缆型号降低，影响本系统或其他系统内电子设备正常工作的电磁波现象。电磁干扰现象的存在，会导致受干扰的设备无法正常运行甚至是出现安全问题。因此在日常运维工作开展中，必须要根据电磁干扰现象发生的具体形式，分析问题产生原因并采取有效的处理措施，确保系统保持安全稳定运行状态。

1、电气工程中自控设备电磁干扰现象类型

1.1 电位差干扰

自控设备运行中，电位差产生的干扰是较为常见的现象，其原因是由于系统运行中电流接地装置出现故障现象，尤其是短路故障的产生。在出现短路现象时，所产生的高电流会在较短时间内转变为相应电压差，在变电站中形成较大电位差。电位差的存在，会导致自控系统回路在流经多个接地点后，分别在两个接地点之间形成不同强度的电流，对自控设备系统形成干扰电压，从而导致部分设备无法正常运行。

1.2 二次回路干扰

二次回路干扰是由于自控系统运行中，二次回路在经过设备内部部分电感元件时，会由于高强度电压作用导致运行负荷明显加大，尤其是在连续出现情形下，运行负荷在不断增加情形下产生中断连接现象[1]。如实际运行电压超出电感元件运行负荷电压峰值，被感染的电感元件必然会出现断开现象，导致自控设备内的电气系统出现明显的干扰电压现象，如没有及时进行处理，则会直接导致自控系统回路无法正常运行，甚至是出现故障现象。

1.3 信号干扰

在电气工程自控设备运行中，信号干扰现象也较为频繁，对系统安全稳定运行产生较为显著的影响。信号干扰主要包括共模干扰、差模干扰、工模干扰与差模干扰同时存在三种形式。工模干扰是由于自控设备在运行产生的地电位波而导致的电磁干扰，对设备运行稳定性具有较为显著的影响。差模干扰则是由于自控设备内部线路过长而导致信号传输时会出现耦合现象，进而导致电磁干扰发生。工模干扰与差模干扰同时存在，则是由于自动系统运行中，任意两条线路的电源线或通信线上由于幅度和相位存在偏差，从而导致干扰现象发生。这些干扰现象的存在，会导致自控设备无法正常运行，甚至有不同形式的故障发生。

1.4 磁场干扰

磁场干扰主要是由于磁场将电气设备作为传播载体而出现的干扰现象，可以分为传导干扰和辐射干扰。传导干扰是以电压为传播载体产生的干扰现象，而辐射干扰则是以电磁波为传播载体产生的干扰现象。传导干扰和辐射干扰不仅会由于自控设备运行状态而独立存在，还有可能会由于运行方式差异而互相转换，因此对自控设备的稳定运行会产生极为显著的影响。

1.5 人为干扰

当前自控设备运行中，还需要在深入做好日常维护，确保设备能够保持良好运行状态，但是在运维工作开展中，如没有严格依照规范要求或相应标准进行维护处理，导致设备运行中某些方面存在运行偏差[2]。在日常作业中，没有严格安全生产作业要求设定运行参数，都会导致系统运行中出现较为显著的电磁干扰现象。同时在系统运行出现故障时，没有及时做好维修处理或处理方式不当，也会导致系统运行中出现较为显著的电磁干扰现象。

2、电气工程中自动设备电磁干扰的处理策略

2.1 科学使用抗干扰设备

电力能源供给及电气系统的高效运行，是经济社会中生产生活有序推进的基本保障，因此在实际运行中，对电气工程运行稳定性产生极为显著的影响。因此在电气工程设计、建设及运行中，需要根据规范要求和实际运行情况，科学选择合适的抗干扰设备，并确保设备效能充分发挥出来，有效抑制电磁干扰现象的发生。在当前电气工程中，抗电磁干扰设备主要有如下几种：（1）接地线，这是应用最为常见，也是必须采用的抗干扰处理措施。（2）电磁吸收器，将电磁波吸收并转化为热能或其他形式的能量，能够有效降低电磁干扰对设备运行影响。（3）电磁屏蔽膜，通过覆盖于特定位置，能够有效规避电磁干扰对设备运行的影响。（4）滤波器，根据电气工程不同运行环节选择合适型号与性能的滤波器，能够有效过滤掉电路运行中的噪音信号，有效避免电磁干扰的负面影响。（5）多层印制板，其原理是通过降低输出电压而提升自控设备抗电磁干扰能力。

2.2 提升信号传输抗干扰能力

信号系统是电气工程最为基本的组成部分，是确保自控设备能够稳定运行的重要保障，同时也是最为容易被电磁干扰所影响的环节。因此在电气工程建设运行中，必须要强化对信号系统抗电磁干扰的重视程度，优化抗电磁干扰方式，确保信号能够准确、及时传输。这方面工作的有效开展，应当从如下方面着手：首先是在设计环节，应当考虑自控设备运行中容易对信号传输产生的干扰因素，提升风险防控意识，根据自控设备运行环境，选择最为合适的材料，确保材料型号、性能和电磁兼容性都能够满足实际运行要求。其次是有合理优化自控设备布局方式，确保线路长度保持在合理区间，以尽量避免干扰信号的发生。再次是要选择合适的屏蔽装置及隔离装置，有效规避外部设备电磁干扰对信号传输产生的影响。最后是要选用屏蔽性能好、抗干扰能力强的零部件设备，确保信号系统自身具有较强的抗干扰能力。

2.3 优化电源开关设计方案

电气工程中自控设备的作用发挥，离不开各种形式的启停操作，需要选用合适的电源开关进行优化控制。但是在电源开关进行开闭作业中，会由于电压或电流的瞬间变化而产生电磁干扰现象，对自控设备正常运行产生影响[3]。因此在设计自控设备电源线时，应当考虑设备运行特征、运行负荷等情况，优化电源进线和出线方式，尽量规避电源系统产生的电磁干扰影响。同时在设计中还应当优化电源线路的屏蔽方式，确保线路及指示灯布置在合适位置，通过操作方式优化尽量降低启闭作业对自控设备产生的干扰现象。

2.4 改进完善屏蔽技术

优化完善电磁干扰屏蔽方式，提升自控系统抗电磁干扰能力，是确保电气工程安全稳定运行的重要保障。在具体设计中，可以从如下方面入手：一是通过在自控系统合适部位增加接地金属方式进行处理，选择合适的材质及有良好导电性能的金属板，尽量降低电磁干扰现象的影响。二是采用合适的磁场屏蔽技术，通过降低磁场耦合发生概率方式，有效降低磁场干扰现象的发生。三是优化自控设备运维检修方式，在运行发现干扰现象较为显著的区域，准确分析问题产生原因并采取有效方式进行处理，以此有效规避后续干扰现象的发生。

3、结束语

当前电气工程运维管理精细化发展背景下，必须要强化对电磁干扰处理的重视程度，从设计环节入手，通过材料优化和技术更新等方式，有效提升自控设备抗干扰能力，确保系统保持安全稳定运行状态，有效提升工程项目运行经济效益和社会效益水平。

参考文献

[1]谢坤,周斌.电气工程中自控设备电磁干扰研究[J].中国新通信,2022,24(21):44-46.

[2]陈志国.电气工程中自控设备电磁干扰问题探讨[J].数字通信世界,2020,No.187(07):110-111.

[3]洪炳育.电气工程中自控设备电磁干扰分析[J].科学技术创新,2018(14):158-159.