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摘要：在电气工程当中需要应用各种不同类型的自控设备，这样一来就形成了相对复杂的运行环境，电磁干扰问题也随之出现，在应用自控设备的时候如果周边存在各种干扰源，设备运行必然受到不良影响，进而导致自控性能失常，为此，必须不断提升自控设备的抗干扰能力。
关键词：电气工程；自控设备；电磁干扰；问题；措施
1电气工程自动控制设备常见的电磁干扰问题
1.1地电位差干扰
接地电位差主要是由于系统运行中电流接地装置的故障引起的，如短路故障等，此时系统将产生较大的电流，阻碍系统的运行。电流出现后，会在短时间内转变为响应电压降，进而在变电站内形成较大的电位差，这种电位差会严重影响电气工程自控设备的正常运行。系统回路经过多个接地点后，会形成不同强度的电流，在自控设备内部系统中形成干扰电压。
1.2交变磁场引起的干扰
一般来说，不同类型的磁场传播载体产生不同种类的电磁干扰，又可分为辐射电磁干扰和传导电磁干扰。其中，传导干扰是指通过使用相应的传输载波和使用公共电阻传输方式可以实现电磁传输。与辐射电磁干扰相比，干扰模式存在一个空白，其载体是电磁波。
1.3信号模式干扰
信号模式干扰可分为两种类型，一种是差模干扰，另一种是共模干扰。共模干扰是指电气工程自动控制设备在运行过程中，由于地电位的波动而引起的干扰，也可称为对地干扰。差模干扰是系统信号在长距离传输过程中由于互感器之间的耦合而形成的。这两种信号模式会阻碍和干扰自动控制设备的正常运行。
1.4二次回路干扰
在电气工程自动控制设备的实际运行过程中，当二次回路电流通过相关的电感元件时，会产生一个比较特殊的干扰电压。一般来说，这种电压强度相对较高。如果感应元件的连接突然中断，在这期间会形成很大的干扰电压，这种电压会对电路产生很大的负面影响，阻碍系统中自动控制设备的正常工作。
1.5内部干扰和外部干扰
根据电磁干扰方式可分为内部干扰模式和外部干扰模式。内部干扰方式主要涉及设备部件的安装、生产工艺的应用和系统组成。外部干扰因素主要来自系统中各种设备的运行引起的敷设干扰。例如，高压设备或电缆发出的电磁波会影响周围的设备。
2电气工程中自控设备抗电磁干扰措施
2.1线路敷设
电压等级由高到低的电力电缆，由强电到弱电的控制和信号电缆，线路应按“自上而下”的顺序排列，每一个电压等级应敷设在电缆桥架内。少量的低压电缆和强电流控制电缆共用同一层的桥，中间有金属隔板。
考虑到化工厂耐腐蚀性强，本工程采用玻璃钢桥架，但不起屏蔽作用。现场发现电缆线铺设在钢桥上，与钢缆无钢缆隔离措施。多条大电流电力电缆靠近控制电缆，这可能是产生强干扰的原因之一。
2.2交直流共用控制电缆
根据控制原理图分析，电动机保护器的直流24V启停控制线与220V交流控制线共用一根控制电缆，也可能造成干扰。这种控制方法在其他化工厂也有应用，但没有类似现象。在实际应用中，应认真考虑控制电缆干扰的方法之一，并结合实际应用加以总结。
2.3优化电路布局
一般来说，如果电气工程中自控设备系统的线路过长或者电压输出值过高，都容易产生信号干扰，为此，技术人员可对电路布局实施优化调整，控制相应的电磁干扰。例如，电气工程技术人员可提升印刷电路板的厚度，实现电路板的叠加处理，以便节省更多空间，便于后续处理相关干扰问题，最大程度提升自动设备的运行效率。
此外，如果系统中部分线路长度超标，技术人员要根据自控设备的实际需求，适当缩减系统线路长度，以便更好的抵御其产生的信号干扰。正确选择线路类型，并合理控制其线路长度，优化电路的布局，能够显著优化自控设备的整体抗干扰能力，对于消除电磁干扰方面效果良好。
此外，在有必要的情况下，技术人员还应该在系统中设置电磁隔离或者电磁屏蔽装置，将信号干扰的传播途径阻断。技术人员还应引入合适的滤波器装置。滤波器装置主要能够用于抑制快速瞬变性电磁干扰，技术人员在系统中引入适当的滤波器装置之后，能够更好的提升自控设备的抗干扰性能。滤波器装置的类型、性能、质量和安装等直接决定了自控设备抗干扰性能的强弱，因此技术人员需严格控制上述因素，选择与自控设备相匹配且性能优越的滤波器装置，并严格遵守安装技术标准，令其发挥出应有功效。
2.4设备及电缆接地
金属桥架系统应具有可靠的电气连接，每隔30m接地，采用玻璃钢桥架时，应沿桥架全长敷设专用保护导线。当控制回路的控制电缆位于有干扰作用的环境中，且无有效的抗干扰措施时，应采用金属屏蔽；当电磁感应干扰较大时，应采用两点接地；当静电感应干扰较大时，可采用一点接地。
为了尽可能减少现场修改量，采用中间继电器进行信号隔离。该方案只需对抽屉内部端子进行修改，且改动较小。通过信号隔离，提高了控制系统的抗干扰能力。
新增中间继电器隔离后，靠近新建变电所中控室的线路干扰信号不能启动中间继电器，设备运行恢复正常。但部分设备位于旧配电室，信号由新建的中控室集中控制。如果距离超过500米，设备仍不能正常工作。考虑了电缆分布电容引起的继电器误动作。
2.5严格控制电源连接
技术人员如果能够保证电源连接处理的合理性，也能有效解决自控设备运行过程中遭受的电磁干扰问题，技术人员首先要对电源装置的接线质量实施检测，如果接线质量不能达到相应的技术标准，技术人员必须及时更换，此外，技术人员还可以实施线路屏蔽，从根源上抑制系统中的电磁干扰。
通常情况下，电源装置开启或断开的瞬间往往会产生一定程度的电磁感应，这种程度的电磁感应或多或少都会对电源装置所连接的电气设备产生干扰，此外，这种电磁感应还会同时影响电源装置周边的电子设备。为了避免此种情况发生，技术人员在设置电源开关线路排布的时候，要尽量远离电子设备，抑制开关装置开闭瞬间产生的电磁效应。电气工程应该将电源装置的线路布局和连接等技术问题列入到电路技术规范当中，用于规范技术人员，令其合理选择电源连接方式，提升系统电压稳定程度，避免出现电磁干扰。
2.6提高信号系统的抗干扰性能
在设计信号系统时，技术人员需要列出设备选型、电磁兼容效果等重要因素作为参考依据。技术人员必须选择抗干扰性能好的设备部件，以提高系统的整体抗干扰性能。例如，在选择系统的扼流变压器装置时，为了减少电磁干扰，首选BES型扼流变压器装置。该类变压器装置具有特殊的缓冲系统，能充分缓解系统中可能形成的冲击电流，从而降低系统中不稳定电流对信号系统的电磁干扰，保证系统运行的稳定性。这种变压器装置中使用的转接装置可以看作是一种滤波装置，可以有效地滤除大量的电磁干扰，最大限度地消除电磁对自控设备系统的恶性影响。
结论
综上所述，电气工程中自动控制设备的电磁干扰源很多。应采取不同的方法解决不同来源的干扰。电气工程领域的工作人员应使用自动化设备监测电气设备的运行状态，如有故障应立即处理。信号干扰问题应通过合理连接电源和调整电路布局来解决。在此基础上应用电磁波对设备的运行和稳定性进行削弱也是必要的。
参考文献：
[1]刘素贞，李丽滨，蔡智超，张闯，杨庆新.电磁超声检测系统中消除电磁干扰电路的设计[J].电工技术学报，2019，31（01）：80-84.
[2]尹晖，张晓鸣，王艳涛，干喆渊.特高压输电线路电磁干扰3维可视化研究[J].高电压技术，2019，40（12）：3874-3881.
[3]张晓，余占清，罗兵，王绍安，蔡汉生，黄莹.雷电脉冲电磁场对电站敏感设备的电磁干扰[J].高电压技术，2019，40（06）：1696-1702.