电子自动化装置的干扰与抑制技术

电子自动化装置的干扰与抑制技术
摘要：电子自动化装置干扰主要来自电场、磁场和电磁波脉冲信号，抑制信号干扰主要从隔离和滤波两方面入手，通过对电子自动化装置或者干扰源的隔离来抑制干扰，除此之外，还可以应用相应的技术手段，对通信信号进行滤波筛选，在干扰抑制实际工作中，需要根据实际情况选择合适的抑制技术，保证抑制效果，提高电子自动化装置的运行可靠性。

关键词：电子自动化；干扰技术；控制技术
电子装置的自动化程度伴随科技进步呈不断提高的趋势，然而电子自动化装置在各个领域及生产实际中的应用中，由于客观环境中存在着诸多干扰因素，对装置功能的发挥产生了极为不利的影响。

所以，对干扰因素加以梳理及分析总结，针对性地采取措施加以抑制，是保护电子装置以及实现其功能正常发挥的关键。

一、电子自动化装置干扰类型
电子自动化装置往往工作在比较复杂的现场环境下，面临着静电干扰、磁场耦合、共模干扰、共阻抗干扰以及漏电和电网污染等多种形式的干扰，需要采取综合措施抑制干扰。

1.1静电干扰/磁场耦合
静电干扰是电子自动化装置自动运行过程中，因为其产生的电场和装置中的电容耦合而对电子自动装置造成的电磁干扰。

电动机、动力线路、变压器、电磁铁、交流接触器等设备都会对电子自动化装置产生不同程度的干扰，因为这些设备在运行过程中会产生交变电磁等干扰信号。

例如大电流动力线路周围的电场，随着电流强度的变化而出现很强的波动信号，给周边其他线路会造成严重的干扰。

强电流线路会在电流四周形成很强的磁场。

如果电子设備在强电路磁场周围，电子设备运行产生的电磁波将会受到强电流磁场影响，出现耦合干扰，甚至会产生电弧和电火花，严重干扰电子自动装置的正常运行。

1.2共模干扰/共阻抗干扰因素
电子自动化装置往往采用差分信号传输方式，但是装置信号收发器共模电压有一定的范围，如果线路中共模电压超过了工作范围，就会给电子自动化装置带来干扰。

共模干扰往往会产生很强的干扰信号，影响电子自动化装置正常的数据通信，甚至有可能造成通信接口等电子自动化装置零部件损坏。

除此之外，各种有触点的电气开关产生的电火花、电弧等都会产生很强的电磁波，同样也会给电子自动化装置造成很严重的信号干扰。

电子自动化装置内的电阻和电感等元器件多安装在电子回路之间的公共导线上，任意一个回路电流经过了电路之间的公共导线，都会使公共导线上出现压降，这个压降耦合和其他电子回路之间就会产生共阻抗干扰。

共阻抗干扰会导致电路状态出现瞬变，高频电路也会受到比较严重
的干扰。

1.3漏电耦合/电网污染
如果控制装置内部、内部和外部之间不应该存在电气联系的位置电气绝缘性能下降，设备内部、设备之间就有可能出现漏电现象，最终出现漏电耦合干扰。

尤其是在空气潮湿的环境下，电子自动化装置内部元器件运行过程中可能会结露水，元器件之间绝缘性能下降，更容易出现耦合干扰，导致电子自动装置误动作。

除了漏电干扰，电网污染也是干扰来源之一。

电子自动化装置运行过程中容易受到电网信号的干扰。

例如大型感性负载关闭瞬间产生的浪涌过压叠加在电网电压上，会导致用电设备在启动瞬间电压降落，大功率可控硅导通瞬间会导致电网电压波形畸变加剧，被电网吸收的高频干扰信号也将对电自动化装置产生干扰，多级变压器寄生电容耦合到电子自动化装置供电线路，这些干扰信号都会给电子自动化装置的运行可靠性带来不利的影响[2]
二、电子自动化装置的干扰抑制措施
针对上文中提到的在电子自动化装置运行过程中存在的干扰因素的形成原因以及它们的影响进行过详细的叙述之后，下面，更重要的就是介绍如何消除以及抑制这些作用。

2.1静电屏蔽用于静电干扰抑制
对于常见的静电干扰因素来说，通常可以采用静电屏蔽的方式来减轻或者消除信号的干扰。

在解释静电屏蔽这一原理时就需要运用物理学中涉及到的静电平衡理论。

我们知道当一个导体处于静电平衡状态时，导体的内部没有场。

所以根据这一原理以及金属导体的特性，可以采用接地的方式，这样可以将金属导体以及电力线之间的静电清除掉。

2.2磁屏蔽用于磁场耦合干扰的抑制
在工业设备的运行过程中，就会有很多的机会产生强大的磁场。

磁屏蔽的原理和静电屏蔽的原理有着异曲同工之妙。

在实际的操作过程中需要运用高导材料制作的屏蔽体对装置进行屏蔽处理，这样的话，可以保证装置在运行的过程中不会吸收，也不会接触空气中存在的电磁信号，而且抑制了干扰源产生的电磁波的传播，保护了屏蔽体。

2.3电磁屏蔽用于电磁辐射干扰抑制
根据上文中提到过的，电磁辐射是和交变电磁场的频率成正比。

也就是说，交变电磁场的频率越高，那么电磁辐射就会愈加强烈。

由于电磁辐射是高频电磁场的产物，因此，在制作屏蔽体的时候自然就需要选择一些电阻率较低的金属材料来制作屏蔽层，常见的就是铜、铝等金属材料。

当高频电磁场对金属层产生作用的时候，屏蔽层内部就会产生涡流，而涡流产生的电磁场就能对干扰电磁场进
行减弱或者消除。

在这个过程中可以看到，电磁屏蔽一方面可以屏蔽干扰源另一方面又可以屏蔽保护对象，能够起到较好的保护作用。

2.4漏电耦合干扰及电网干扰的抑制
漏电耦合干扰的产生往往是由于设备运行环境过于恶劣，绝缘电阻减小造成的漏电，所以要解决这个问题很简单，只要工作人员可以加大监督检查力度，对于电子自动化装置定期检查，就不会有大问题。

对于电网干扰抑制主要可以选用压敏电阻，用来吸收浪涌过压，在装置电源变压器两侧以及整流电路上加高频率对其进行抑制。

结语
在工业现场作业中，电子自动化装置极易遭受各种干扰因素的作用。

这是因为工业现场存在各种各样的电磁信号，且其频率也各不相同，从而产生噪音。

通常情况下，工业现场作业噪音不受控制，脱离于专门信号单独存在，所以其是绝对的。

另外，电子自动化装置的干扰大多源自噪音，是噪音达到一定程度产生的。

参考文献
[1]谭友成。

火力发电厂电气设备选型与节能技术分析[J].今日科苑，2015，（04）：101.
[2]杜鹏华。

试论火电厂电气节能技术[J].科技与企业，2015，（3）：96.
[3]曹剑锋。

火力发电厂的电气节能问题与措施研究[J].科技与企业，2014，（10）：164.。