电力系统自动化设备的电磁兼容技术

电力系统自动化设备的电磁兼容技术

摘要：特殊的工作环境使自动化设备在运行过程中容易受到电磁干扰，影响设

备运行的准确性。电磁兼容技术的作用便是解决自动化设备的电磁干扰问题。文

中主要分析探讨了电力系统自动化设备中电磁兼容技术的应用，以期能够不断促

进电力系统自动化的发展。

关键词：电磁兼容；电力系统；自动化

1前言

电磁兼容技术能有效解决电力系统设备运行过程中出现的干扰问题，保证在

电力环境中各种电气设备安全共存，其在自动化设备中的应用能够有效减少电磁

对于设备运行的干扰，从而提升自动化设备运行的准确性，保证电力系统运行稳定。

2屏蔽技术的设计要点

2.1屏蔽技术的原理和目的

屏蔽技术即利用导电材料将电磁场局限在一定范围内，从而抑制电磁扩散，

减少对电器设备的干扰。屏蔽的目的有两个，首先是防止内部辐射的电磁能泄露

至系统内部，其次是限制外来电磁干扰进入系统。

2.2屏蔽技术的类型

根据屏蔽的作用原理，可以将电磁屏蔽分为电场屏蔽技术、磁场屏蔽技术和

电磁场屏蔽技术。（1）电场屏蔽技术采用具有良好导电性能的导体充当屏蔽体，并具有良好的接地功能，有效的把电场中止在导体表面，通过接地线与导体表面

的电荷的感应，实现了对电场的屏蔽。因此，要想有效的减少因静电耦合产生的

干扰，应主要从以下两方面着手，首先要应用导电和接地性能良好的金属屏蔽体，有效对抗静电干扰，其次要分离相互耦合的电子元器件，减少相邻导体间因静电

耦合产生的寄生电容。（2）磁场屏蔽技术通过采用高导磁率的材料制成导磁体，并对电磁形成阻碍作用，从而有效的防止电磁内部的泄漏、扩散和外部磁场的干扰。当导磁体的工作频率低于100KHz时，通常采用铁、硅钢片等高导磁率的材

料对磁场进行干扰。而在高频磁场，通常应用银和铜等低电阻率的材料，利用电

磁感应原理，在屏蔽体表面形成涡流的反磁场与原磁场进行对抗，实现对磁场的

屏蔽效果。（3）电磁屏蔽技术是指对电场和磁场同时进行屏蔽，电磁屏蔽技术

主要用于高频磁场，通过电磁通过金属保护层的衰减过程，完成对磁场的屏蔽。

电磁波在金属保护层中产生的损耗可以用传输方程进行计算和分析，应用此种方法，不仅能够方便快捷的计算金属保护层的屏蔽效果，还能使屏蔽的原理更清晰

明了。

3电力系统自动化设备中电磁兼容技术的应用

3.1电磁兼容技术应用的价值

电磁兼容技术是在电子设备发展基础上诞生的，电子设备在运行过程中会受

到电磁干扰，影响设备运行的准确性和稳定性，而电磁兼容技术能有效解决电磁

干扰的问题。在电力系统自动化运行过程中，各设备之间的电路常常会产生干扰，外界电磁的干扰会直接影响自动化设备运行的准确性，给电网运行的安全性和稳

定性带来威胁，而电磁兼容技术的应用则能够有效减少电磁波对自动化设备产生

的干扰，提升自动化设备运行的准确度。随着电力系统中的自动化设备越来越复杂，电路的工作频率越来越高，电磁干扰也越来越严重，电磁兼容技术在电力系

统运行中发挥的作用也越来越大。因此，加强对电磁兼容技术的研究是非常有必

要的。

3.2电力系统自动化设备中电磁兼容技术的应用问题

一是设备运行过程中出现的相互干扰。在电力系统中很多都是一次和二次设备，而自动化设备属于二次设备，设备中的各个元件产生的电磁波、外部电路的电磁波都会对自动化设备产生影响。电磁波过大会直接导致设备无法运行。我国的电磁兼容技术发展水平并不十分理想，影响了电磁兼容技术的更新，使得电磁兼容技术水平跟不上自动化设备的更新水平，导致电磁兼容技术在电力系统中发挥的作用有限。二是电磁兼容技术在自动化设备中应用具有特殊性。电力系统中的自动化设备包含了很多的模拟电路、数字电路等，在运行的过程中都会对其他设备带来一定影响，同时也会受到其他设备的干扰。而这些干扰中脉冲干扰是重要干扰源。电力系统设备会受到脉冲干扰，而电磁兼容技术的应用也会受到脉冲的干扰，从而对电源、电路等产生影响。

4提升电力系统自动化设备中电磁兼容技术应用水平的措施

4.1隔离处理相互干扰线路

隔离处理相互干扰线路可有效减少自动化设备运行中线路之间产生的电磁感应干扰，进而提高自动化设备运行的安全性和可靠性，提高自动化设备运行的效率和质量。隔离处理相互干扰线路的设备应与干扰线路紧密相连，隔离设备的系统和功能要和需要隔离干扰的自动化设备同步更新，确保隔离技术与自动化设备线路产生的电磁干扰同步，提高隔离处理的效果。隔离干扰技术主要是将线路周围磁场进行隔离，这样能够有效减少不同线路之间的干扰，可以将干扰线路和其他线路用隔离元件直接分隔开，尽量不要让别的线路和干扰线路平行排列。对于一些脉冲比较大的线路来说，在设计隔离干扰线路时要尽量选择损耗比较小、功率比较小的元件来进行隔离，以减少元件本身产生的干扰带来的影响。

4.2采用合理的屏蔽技术

我国电力系统自动化设备中应用最广泛的屏蔽技术主要有三种，分别是电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。其中电场屏蔽包括静电屏蔽和交变电场屏蔽；磁场屏蔽包括静磁屏蔽和交变磁场屏蔽；电磁场屏蔽主要是屏蔽自动化设备运行中产生的电磁感应现象。不同的自动化设备有不同的频率，其产生的电磁干扰也不同，在实际运用中需要根据设备的实际情况选择合理的屏蔽技术。如产生低频磁场的设备运行时主要由低频和磁场组成，其产生低频磁场的特点是吸收、发射损耗小，根据这个特点应选择与之频率、损耗相应的磁场屏蔽技术。如果选择的屏蔽规格过高，不但会造成资源浪费还会影响自动化设备的正常运行。

4.3提升接地技术

从各种电子设备的运行情况来看，实施接地技术非常重要。信号接地可以分成很多类型，而接地技术的应用也是保证自动化设备运行安全，减少电磁干扰的重要保证。不断提升接地技术水平，有效控制设备接地电压，将其控制在一定范围之内。如果自动化设备是在高压情况下工作运行的，那除了要对电压进行限制之外，接地技术还能够促进电网保护装置改进，强化电网保护作用。

结束语

综上所述，电力系统是一个复杂且庞大的系统，其中有着为数众多的自动化设备，这些设备在运行时不可避免地会产生电磁干扰，为使电磁干扰的影响降至最低限度，应合理应用电磁兼容技术，这样除了能够保证自动化设备的稳定运行之外，还能提升整个系统的运行安全性及可靠性。

参考文献