电气自动化设备应用中干扰和屏蔽研究 张杨源

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:张杨源
[导读] 摘要:社会进步迅速,我国的电气行业的发展也有了创新。
        身份证号码:36073219880207XXXX   524072
        摘要:社会进步迅速,我国的电气行业的发展也有了创新。电气自动化设备拥有高效率、高精度等特点,近年来,不断得到更多企业的认可,并广泛地投入使用,但由于某些设备电柜存在不规范的布局,长期使用出现的线缆老化或者维修维护不到位等原因,造成设备自身抗干扰能力下降。干扰对电气自动化设备有着十分严重的危害,它会造成信号的失真,从而影响设备的功能,严重时还会造成废品或毁坏设备。
        关键词:电气自动化设备应用;干扰;屏蔽研究
        引言
        电气工程中自动化设备运行可靠性,将直接影响到工程运转安全性与稳定性。鉴于电气工程运转特殊性,必须主动规避相关危险因素,杜绝危险隐患发生,提高电气工程运行质量与安全。通过对自动化设备运行工况分析,发现部分干扰因素的存在,影响到设备运行安全性。电气工程规划设计时,编制相应抗干扰作业书,确保在抗干扰措施执行下,可提高电气工程自动化设备运行整体稳定性。
        1影响电气工程自动化设备的干扰因素
        1.1电气自动化设备电磁干扰
        对于电气自动化设备而言,常见的干扰因素就是电磁干扰,电气工程自动化运行环境中有着极为强大的电磁场,一旦电磁场发生运动变化,将对自动化设备造成外部电磁干扰。此外电磁场出现的快速变换问题,也会对自动化设备的弱点系统造成一定的电磁干扰,而电气工程自动化设备中的元件也极易在强力电磁场的干扰下出现感应电流,致使电气工程自动化设备运行发生问题。
        1.2电气自动化设备通信信号干扰
        电气工程的自动化设备中拥有大量的传感器设备以及控制器设备,因此在电气自动化设备在运行过程中需要借助信号传递实现信号传导。通常情况下,电气自动化设备应用的信号传输方式主要分为有线传输和无线传输。有限信号传输过程中极易受到外界电磁场的干扰,导致传输过程中激发的感应电流受到磁场干扰进而出现信息失真问题;无线信号传输过程中,信号传输极易在电磁波较强的空间下对通信信号造成影响,出现通信错误问题。
        2重要性
        我国工业发展中,自动化与智能技术的作用非凡,自动化技术是我国新中国得到发展以来的结晶,在实际工作环节影响着设备的工作效率,影响着整个工程的质量和完工情况。在不久的将来,自动化设备应用于工业行业,将会普及到各个领域,自动化设备的功能决定了未来中国工业领域发展的广阔天地。但不可避免的是,使用电子自动化控制设备,容易产生来自各种因素方面的营养,电子自动化控制非常容易受到干扰,长久以往,容易阻碍整个工作流程的工作效率,进而影响企业的发展。因此,需要重视电子自动化控制中的干扰问题,将研究力度投入于解决电子自动化控制中干扰因素的方案研究。
        3电气自动化设备应用中干扰和屏蔽优化
        3.1设计方案优化
        自动化设备运行时,设备制造线路与参数,直接影响到后续运行安全性与可靠性。为有效提高设备抗干扰性能,则可对线路板设计方案进行优化。在线路板设计时增加充足板间电容,以有效处理线路板出现的各种脉冲信号。在对设计方案进行合理优化后,则可以有效控制电路板出现干扰因素,减少线路之间出现串扰耦合,提高自动化设备运行安全性。此外,电气设计工作人员开展自动化设备设计工作时,必须对线路板进行科学布局设计,避免后续线路板运行时产生内部干扰因素,影响到设备运行安全性。开展设计方案优化时,可有效降低布线长度,增强电子设备的整体抗干扰能力。当自动化设备的设计方案得到优化后,为确保电气自动化设备运行达到基本工作要求,工作人员必须对设计新设备进行性能调试。

对于凡无法达到电气工程标准安全要求的产品,则一律进行退回,确保优化后的自动化设备运行性能达到预期工作目标。
        3.2气自动化设备静电放电的抗干扰措施
        静电积累现象以及电气自动化设备的静电自放电问题,对电气自动化设备而言有着极大的负面影响,甚至还会损坏自动化设备的运行效率,为此需要采取有效的静电放电的抗干扰措施。第一,在电气工程自动化设备面板上的信号灯、液晶屏、按钮以及开关等零部件安装静电放电干扰措施,保证电气自动设备的电路元件不会受到静电影响。此外,自动化设备操作人员在开展系统操作时做好静电防护准备,如操作人员可通过佩戴静电防护装置来避免自身出现静电放电问题。第二,在进行自动化设备布置时,确保设备内部的集成电路与控制器件以及金属外壳之间留有足够的安全距离,避免电路器件之间由于距离太近出现高压静电击穿问题。
        3.3开关电源保护
        电气工程中开关电源会直接产生干扰因素,影响到自动化设备运行稳定性。因为电源的连接与断开状态,都会产生一定的瞬时电压与电流,进而产生一定干扰因素,降低设备运行安全性。在瞬时电压电流影响下,对小功率电气设备会造成很大干扰影响,若部分设备仪器无法承受瞬时电压冲击,则直接影响到设备运行安全。例如,在电气工程运行时,开关电源进行启停,相关周边显示器的电源连接则会出现瞬间中断,此时显示屏会出现短暂的闪屏情况,影响到电气显示设备运行安全性。为有效规避该问题的出现,电气工程人员对开关电源进行规划布局时,必须开展统筹规划工作,对电源线路的布局设计方案进行优化,并对开关电源进行继电器保护处理。由于电源线路的复杂性,可利用计算机系统构建三维空间模型,以分析电源线路设计方案可行性与可靠性。为避免电源出线与进线出现冲突,影响到电源运行可靠性,设计工作人员可从如下多个方面进行入手。第一,开展电源连线设计时必须进行科学合理规划,严谨地对开关连线进行施工安装监督,确保连线工作的质量与安全,保障开关电源运行整体安全性与可靠性。第二,为加强开关电源的抗干扰能力,则可在电源设备周边设置屏蔽层。第三,对开关电源的指示灯线路进行处理时,必须对指示灯线路进行合理优化,以降低线路的总长度,降低设备受到更多干扰因素影响。开关电源的运行质量,直接影响到电路运行安全,必须对开关电源进行有效抗干扰处理,降低电源运行干扰因素。
        3.4通过使用屏蔽装置的方式,防止设备干扰问题
        金属不会产生静电,因此,进行设备构成材料选择时,可选择金属材料,将金属材料运用于电子自动化控制设备,通过连接金属导体和电线,能够形成屏蔽磁场环境,进而防止出现静电干扰。一般而言,如若电流交变环境下的电磁场频率变得弱小,就会使电磁辐射强度降低,反之,则会变强。选择金属导体或者金属半导体作为设备组成材料时,需要充分了解不同金属产生的效果,实际上,铝和铜可作为屏蔽电子自动化控制设备的屏蔽措施,原因是就算进行了干扰防御,也容易出现电流交变磁场频率提升环境下的辐射增加。
        结语
        总体而言,在现在的工业产业发展中,传统的人工方式已经被时代淘汰,现在的工业发展迎来的是自动化控制技术,并随着技术的成熟,电子自动化控制设备被广泛应用于实际工作领域。然而,在应用中也不断出现了干扰问题,需要有关研究者针对现状问题进行针对性分析,防止静电干扰、磁场干扰、漏电耦合等问题发生,提高产业发展速度,实现工作效率加快。
        参考文献
        [1]从彬,朱钰.电气工程中自动化设备的抗干扰策略研究[J].现代工业经济和信息化,2017,7(23):54-55,70.
        [2]张传兴.电气工程中自动化设备的抗干扰策略研究[J].纳税,2018,(9):234,237.
        [3]范文君.电气工程中自动化设备的抗干扰措施[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(10):127-128.
        [4]储诚江.电气工程中自动化设备的抗干扰措施[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019,(12):177-178.
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