赵腾坤
中国天辰工程有限公司黑龙江分公司 黑龙江哈尔滨 150076
摘要:目前,建筑智能设计已变成建筑设计当中的主力军,要达到智能化的建筑设计就需要确保建筑强弱电一体化,防强电干扰技术的应用就是解决这一问题的有效保证,也是能否顺利实现弱电系统正常运行的有效保证。因此,本研究通过对防强电干扰技术和有关原理进行研究探析,以企能够为技术应用人员起到一定的借鉴与参考意义。
关键词:强弱电一体化;建筑智能设计;防强电干扰;干扰技术
近段时间以来,伴随着我们国家自动化与智能化的应用进程迅猛推进,在建筑设计当中,建筑从业者很早已经开始把先进的技术推广应用其中了。防强电干扰技术既可以确保建筑设计符合强弱电一体化的标准要求,让建筑设计走智能化的发展道路,又可以降低资金投入成本,更有利于施工的制造与管理。
1.强弱电一体化在系统应用中
在整个系统中,要想符合强弱电一体化标准要求,第一关就是要做到强电弱电化。在以前,大家通常用的电源是电压220伏的工频电源,各种传感器、变送器与调节阀都是以此为电源的。不过在实际应用当中用来控制测量信号的电压是有弱电电压组成,这就造成产品和敷设电气管线中间出现很多问题,特别是有强电流入电路以后会引起设备出现故障,更有甚者能够威胁到人们的生命财产安全。因此,这种技术能够让高压供电转变为低压供电进行改进,有效降低了工作中的危险程度,让人们的人身安全和设备安全得到保护。
电压改进以后,仅仅弱化了控制回路的电压,主回路运行上仍旧是强电电压,因此,在工作过程当中,分别存在着强电系统和弱电系统两个系统运行,只是他们的安装位置不一样。这种设计既不能有效降低投入成本,又在一定程度上增加了管理的难度。故此,在自动化系统当中实现强弱电一体化,其目的就是要获得电脑对两个系统的管理控制,同时还要将两套系统安装到一个地方,这样既解决了成本投入问题,又解决了管理方便的问题,大大提高了系统的科学性与可靠性。一言以蔽之,获得强弱电一体化,就是为了让建筑设计的整个过程变得更易操作和便捷。
2.防强电干扰技术在强弱电一体化中的应用
2.1抗干扰技术在电气柜中的应用
因为自动化强弱电一体化系统是把弱电和强电两个系统安放到相同的电气柜里面,这样两个系统挨得很近,同时也会造成线路的大量重叠交错,在工作当中,这就会造成两个系统之间的互干互扰,就需要应用防强电干扰技术来大幅度的降低系统之间的干扰。
通常来说,造成电磁干扰现象条件有以下几点:干扰源的存在、有对应的传输介质、有敏感的接受原件存在。强电系统工作的设备就是弱电系统在工作时的干扰源,在工作传输电能的时候,就造成线性集成电路、数字电路和处理器等比较敏感的电器元件受到干扰影响。然而,干扰源所发出的干扰信号就是利用两个系统相互耦合的方式向前传递的,当这种干扰信号传递到敏感元件后,弱电系统就会呈现出不同程度的不稳定现象。耦和方式分为辐射耦合和传输耦合,辐射耦合涵盖了感应与传导耦合的时,“场”的干扰就会出现;传输耦合涵盖了导线与电源在传输电能的时,“路”的干扰就会出现了。防强电干扰技术就是有效的把“场”与“路”耦合干扰方法切断,这种切断的方法包含降低、消除、屏蔽、隔离公共阻抗,实现弱电系统在工作时让强电系统无法干扰。
2.2抗干扰技术在弱电系统中的应用
2.2.1隔离的方法有效切断干扰
在强弱电一体化系统应用当中,干扰表现的主要形式是导线的传输传导,干扰信号侵入的方式是通过电源线、信号线与控制线来实现的。第一,隔离控制线干扰时,通常选取的是光电器和继电器,这种方式隔离十分便捷,隔离干扰源干扰的效果又十分明显,因此,该种方式应用十分常见。第二,在隔离信号线干扰时,常常采取的是选取光电器件与脉冲变压器等原件进行干扰隔离,当模拟信号输入时,通常也会选取隔离放大器对线路中的输入回路与主回路干扰信号采取隔离。在实际操作工作者常常会选取隔离放大器型号为ISO 130,该种放大器能够利用光与磁输入耦合过程的干扰信号。并且,该放大器在工作中能够达到140db的共模隔离,最大能够实现80赫兹的频响,非线性与排异能力分别实现0.25%与1.8mV,并且该设备的价格比较低廉,因此在实际应用当中该设备的比较普遍采用。
2.2.2选用屏蔽的方式
选取屏蔽的方式题目的也是为了让弱电系统免受强电系统的干扰,通常包含电磁屏蔽与静电屏蔽两种方式,电磁屏蔽的方式就是利用低频段电磁波进行屏蔽,而静电屏蔽的方式通常有低频段与高频段两种方式。静电屏蔽常常是在两个导体中间放置金属板,并且金属板要确保具有良好的接地性。假如在工作中需要获得比较好的屏蔽效果,可以选取放置双层金属屏蔽网,并将接缝处理好。
2.3电源与接地抗干扰技术
2.3.1强化电源的交流滤波
在交流电源的输入端放置滤波模块,这样可以有效消除电力系统的干扰程度。在相对恶劣的电磁环境当中常常会选取该方法,这种方法又可以不一样的电子控制设备当中多次反复利用,并且具有较好的屏蔽效果。
2.3.2多层电压电气屏蔽的方法
通常来说,在进行屏蔽时,通常会选取带有静电屏蔽装置的电源变压器,它能够有效的隔离交流共模干扰。假如,出现较高的干扰频率时,能够选取多层屏蔽变压器装置,同时利用浮地保护技术实现强电系统隔离弱电系统的干扰。
2.3.3选取双层屏蔽接地技术与综合抗干扰技术
在电气柜中实现有效隔离干扰,选取双层屏蔽浮地技术,第一层屏蔽层必须接地,第二层屏蔽层一定和弱电系统的机器外壳相连接。因为弱电系统的机壳与机柜都是绝缘的,并且在里面同样应用了可以屏蔽电磁作用的材料,就可以让电源变压器次级接地与弱电回路的公共线都不用接地,这样又会变成浮地的现象出现。故而,就可以达到干扰信号传输不到弱电系统当中,大大消除了共模干扰的干扰程度。
3.小结
总的来讲,本研究通过确保智能建筑设计强弱电一体化的防干扰技术探究与分析,由于该技术在应用当中与功能上还有一些不完善,因此,有关技术工作者与操作者在实际应用中还需要对这一技术进行优化与更新,让该技术获得更加广泛的普及与应用,为社会创造更大的经济利益与社会效益。
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作者简介:赵腾坤,男,30岁,本科学历,中国天辰工程有限公司黑龙江分公司施工管理部电气工程师。