浅析中波发射台电力系统自动化抗干扰的措施

浅析中波发射台电力系统自动化抗干扰的措施
发布时间：2022-08-02T01:58:41.370Z 来源：《科学与技术》2022年3月6期作者：任贵孚
[导读] 中波发射台是当前广播以及电视等推送各种公共服务的主要手段之一，
任贵孚
内蒙古自治区广播电视传输发射中心乌拉特后871台内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特后旗潮格温都尔镇 015599
摘要：中波发射台是当前广播以及电视等推送各种公共服务的主要手段之一，在广播电视台站的自动化设备日趋完善的今天，设备的可靠性和自动化程度得到业内人士的关注和重视，电力系统在广播发射台站的自动化应用中不断提升和强化，但在具体应用中存在着电磁波干扰带来的问题，影响到安全播出和播出效果，本文进行针对性的剖析，以确保电力系统自动化在广播发射台的正常运行。

关键词：抗干扰；广播发射台；电力系统；自动化
引言
随者网络信息化的发展，系统化的电子设备在规模和数量上都在不断的扩大，将其应用到网络设备中时，本身的工作电压相对较低，所以出现过电压现象时，就会对其基本运行造成干扰和破坏，情况严重时会损坏整体系统的运行，在瘫痪状态下造成极大地经济损失。

于大功率广播发射台而言,其具有更加复杂的电磁场环境，在运行中对于电力系统的干扰更加复杂，一旦进入变电站的综合系统就会造成对元器件和部件的损坏，使得整体系统难以正常运行。

这就需要针对性的采取有效措施，强化电力系统自身的抗干扰能力。

一、中波发射台电力系统自动化抗干扰的重要性
近年来，随着传输任务的不断提升，使得电力系统在其具体应用中的规模也在不断的扩大，而发射台在具体应用中对供电系统的可靠性运行也提出了更高的要求，据无线局数字统计，70%以上的停播事故是因为供电系统的原因，所以各台应引起高度重视。

变电站内高压电器设备周围高压电器设备的操作、低压交流、直流回路内电器设备的操作、雷电引起的浪涌电压、电气设备周围静电场、电磁波辐射和输电线路故障所产生的瞬间过程等都会产生电磁干扰，这些干扰进入变电站内的综合自动化系统或其他电子设备，就可能引起自动化系统工作不正常，甚至损害某些部件或元器件。

电磁干扰的三个要素为：干扰源、耦合通道、敏感元件，干扰信号由干扰源通过电磁耦合通道作用于微型机装置内某些敏感的回路中。

对于大功率中、短波发射台站，由于高频电磁场环境复杂，机房内、离馈线、天线较近的区域场强较高，实测曾有局部综合场强超过500（V/m），远远超过GB/T 14598 —2002《量度继电器和保护装置的电器干扰实验》中辐射电磁场干扰试验中3级试验标准中的10v/m。

因此，许多自动控制设备在机房中因干扰问题无法应用，电力自动化设备在发射台中也很少应用。

二、清除干扰信号来源
（一）切断电源回路高频感应对微机保护装置的干扰
高频感应信号经电源导线直接耦合到电路中形成干扰是最常见的一种干扰。

主要采取如下几种措施来抑制传导干扰：
（1）微机保护装置的供电电源采用直流供电的方式，并加装交流滤波器，将直流电源中感应的交流干扰信号最大程度的过滤掉，为微机保护装置提供一个干净的直流电源。

（2）在微机保护装置内部的控制软件中进行数字滤波，以保证微机保护装置内供给计算机芯片的电源的精度。

（二）减少微机保护装置信号输入输出回路中的电磁干扰
（1）采用A/D采样滤波隔离：对CT、PT的A/D采样引入的强电模拟信号，通过专门滤波隔离，抑制谐波影响，清除外来模拟干扰信号源。

（2）采用光电隔离：对于分合闸回路、通讯输出等开入/开出，全部采用光电隔离，杜绝沿通讯回路等可能入侵的干扰信号。

（3）强化信号回路的屏蔽：所有进出微机保护装置的信号线均采用屏蔽电缆，屏蔽电缆的双端均可靠接地，用此方法在最大程度上减少了干扰信号通过微机保护装置的信号线传到保护装置内对装置形成的干扰。

三、装置结构的抗干扰措施
为了达到电磁屏蔽的目的，保证微机保护装置的正常工作，除了切断电源干扰源输入、信号回路采用屏蔽电缆等措施外，还对微机保护装置安装的处所——开关柜内的仪表柜进行加强屏蔽。

插件方式：采用背插式结构保证外露在开关柜仪表门外的机箱部分为一体化整体，屏蔽电磁场。

机箱结构：采用整体铸铝的全密封金属机箱，全密封屏蔽。

加强装置散热性能：采用散热性能很好的机箱，更适应于电台发射等高强场环境。

加强装置接地：装置外壳可靠接地，并将装置内部所有印刷电路板联结后通过外引端子可靠接地，使装置内、外形成一个可靠的等电位接地，整体增强抗干扰能力。

A/D采样金属密封屏蔽罩：对CT、PT引入的A/D采样插件，为使模拟强电与数字弱电回路彻底隔离，使电子设备、仪器仪表不受外界电磁场的干扰，可以将其置于金属罩壳内，以达到屏蔽外来电磁干扰的目的。

对于高频电磁波，铜、铝屏蔽性能较好，由于铝的质量轻、价格低廉，在工程中通常采用薄铝板作为屏蔽罩。

四、增强元件的抗干扰能力
三个CPU并行工作：采用采样、保护、管理三个功能相对独立的嵌入式CPU并行工作模式，CPU运行负载很轻，增强了CPU自身的抗外来干扰能力。

且具有强大自检和互检机制，可靠性更高。

工业级芯片及表面贴膜工艺：装置功耗低，抗干扰能力强、抗震性好，可靠性高，性能可靠。

五、完善接地方案
在抗干扰的措施中，完善、合理的接地方案是最简捷、最实用的措施。

在实际施工中我们考虑到电台的具体情况，主要考虑如下几点：
（一）高频接地与设备间、配线间放置的设备接地一并考虑。

对高频干扰强烈的，增加高频接地系统。

（二）将安全保护地、防雷保护地、交流地、直流地（信号地、逻辑地）、屏蔽地等联合接地，其接地电阻应小于1。

建筑物作总等电
位连接，局部作辅助等电位连接。

（三）信号电路和电源电路、高电平电路和低电平电路不应使用共地回路。

（四）灵敏电路的接地，应各自隔离或屏蔽，以防地线电回流或静电感应而产生干扰。

接地装置的设计可参照国家标准GB50174-93《电子计算机房设计规范》有关条款，在建筑物入口处的接地装置上用直径5mm多股铜绞线把入口电缆的屏蔽层与保护器接地片连接在一起。

在设计综合自动化装置时，选用优质的微型机芯片和其它半导体元件，设计合理的线路布局和制造工艺，切断各种电磁耦合的途径。

通过多种技术手段的抗电磁干扰措施，装置电磁兼容满足GB/T14598、DL/T630、DL/T478、IEC1000-4、IEC801-5等各项国家标准。

使得综合自动化系统具有较高的可靠性和强的抗干扰能力，实现了对变电站传统的继电保护、控制方式、测量手段、通信和管理模式的全面技术改造。

总结
结语
近些年，随着互联网技术的出现，传统的中波广播等媒体遭受巨大打击。

新媒体技术虽然发展迅速，但在一些方面依然有待完善，而传统中波广播媒体历经数十年的发展已然拥有较好的使用基础，在各方面的建设也相对完善，受到广大用户的认可。

对于中波广播媒体行业来说，应当不断寻求新的突破，不断完善现有技术水平，包括中波发射台技术等，提升其运行稳定性，为用户提供更好的服务。

参考文献：
[1]刘洪才主编《广播发射新技术》第八章：大功率发射台站电力系统自动化应注意的问题。

[2]苗涛，丁武，高占福，大功率广播发射台电力系统自动化抗干扰探讨[J]，广播电视信息，2019，11；81-82。