电气设备噪声干扰原因及抑制的策略浅谈论文_裘柳枫

电气设备噪声干扰原因及抑制的策略浅谈论文_裘柳枫

杭州利群环保纸业有限公司

摘要:随着我国工业技术的逐渐更新,电气行业的发展也突飞猛进。但是电气设备的噪声干扰问题,一直困扰着相关从业者。这些噪声问题不仅会为电气设备带来不良的影响,也会在一定程度上干扰信息传播信号,影响工业加工或工作效率。因此,在设备实际运行的过程中,技术人员需要有效分析这些噪声的来源,并合理制止噪声的出现,保障电气设备能够发挥有效性能,继而提升工作效率。本文主要研究电气设备噪声干扰的原因,并提出有效的抑制策略。

关键词:电气设备;噪声干扰;原因;抑制策略

前言:一般情况下,想要彻底解决电气设备噪声干扰问题是相对困难的,但是随着科学技术的逐渐发展,现如今可以用科学的力量来控制噪声的强度,使其不会对设备的使用效果以及工业加工效率造成影响。在实际抑制的过程中,技术人员可以选择适当的屏蔽措施和隔离措施,减少噪音的振动,延长电气设备使用寿命的同时,提升工业生产效率。

一、电气设备噪声干扰的原因和噪音来源

(一)原因

首先是自然界的放电噪声。造成电气设备产生噪声干扰的原因有很多,其中之一就是无法进行最彻底控制的自然界干扰,即大气、雷电、太阳黑子以及宇宙射线等原因,产生的放电现象。这些都会为电气设备带来一定的噪声干扰。

其次是固有噪声。也就是物质本身存在的噪声。具体来向,固体物质自身由于物理性无规则的运动,会发出一种轻微的噪声,一般分为三种,即接触噪声、颗粒噪声以及热噪声。其中,热噪声是电气化设备的电阻等元件,因为热骚动因以及各类温度变化,产生的噪音,其分布一般来讲都相对均匀,不会对设备或者工作产生较大影响。颗粒噪音是指由于设备的电子元件放射值发生变化而产生的噪音,具有白噪声特征。接触噪音就是物质与物质之间经过接触而产生的噪音,一旦其中的电导率发生较大的变化,或者是接触插件存在不良的情况都会产生严重的噪音影响。

(二)来源

首先是工频来源。工频干扰是指大功率输电线和低电平信号线之间发生耦合之后产生的干扰。在耦合的过程中所产生的电磁波会向外界发射一定的无线电干扰,而且会沿着信号边缘对高频波载信号进行损毁,继而出现严重的噪声情况。

其次是在过渡过程中出现的干扰。通常情况下,在工业加工中为了能够充分保障电路的安全,其通断的要求一般是相对较快的,而且整个电路的电流和电压也会发生急剧变化,形成一定的冲击脉冲。尤其是在电路中,电容和电感的阻断过程也会发生一定的变化进而产生顺变电压,从而对设备产生干扰。

最后是射频干扰,一般情况下,高频焊接以及高频感应加热设备,或者是一些大功率的电子设备,如雷达、电视发射台等,都可能会通过电磁波的干扰而出现一定的频道不稳定的情况,进而干扰附近的精密仪器设备[1]。

二、噪声干扰的耦合方式

电容性耦合,也被称为静电耦合,是两个电路之间存在寄生电容,然后将一个电路的电荷转嫁到另一个电路之上。

互感耦合也被称为电磁耦合,是利用连个电路之间的互感性,一个电路一旦发生电流变化,另一个电路的电流也会由于互感发生相应的变化。

共阻抗耦合,是指处于同一个系统中的多个电路之间,或者是电路与设备之间,势必会存在一些公共阻抗。也就是当其中一个电路中有电流通过,电流的干扰也会对其他电路或者设备造成影响,产生干扰信号。

漏电流耦合,电气设备在安装的过程中,会存在绝缘不良的情况,电流一旦经过,绝缘电阻可能会出现一些漏电的情况进而引起一定的噪声干扰。

传导耦合,噪声在经过导线之后,会随着电路进入到传导系统当中。在整个系统当中,如果信号线过长,或者是交流电源线信号出现问题,都会产生一定的传导耦合。

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辐射电磁波耦合,一些大公功率的设备,如电视广播发射台、高频电子电工设备等,其多发出的电磁波会对电气设备的外壳、信号、仪表机箱以及导线等元件造成一定的影响和干扰。而且一些架空输电线所辐射出的电磁场也会利用供电线路进入到电子设备当中,从而成为干扰信号源。

三、电气设备噪声干扰的抑制方法

(一)宏观角度来讲

首先要消除和抑制噪声源。这个方法也是最主动和积极的措施,要求技术人员利用相关的屏蔽系统来罩住噪声源,或者是适当增加一些低能和高能的过滤器,不断地限制脉冲前沿的时间,从而增加电气设备工作的稳定性。

其次要不断破坏噪声的干扰途径。技术人员要不断地提高电气设备或者是仪器的绝缘性能,并有效寻找到能够抑制外泄电流干扰的途径,采取必要的隔离和屏蔽措施,阻断电磁耦合或电光耦合器之间发生关系的方式。必要的情况下技术人员也可以利用悬浮装置及时阻断噪声信号。而且还可以对信号进行必要的限幅、整形和矫正处理,也要选择合适的焊接地点,用转变隔离器的方式来阻断电磁耦合[2]。

最后也要不断地削弱接收电路对于噪声干扰的敏感性。在电气设备运行的过程中,如果电路中对于噪声的干扰,所表现出来的适应度不高,或者是敏感性较强的话,技术人员就需要采取选频段的形式对噪声予以消除。而且如果电路中存在一些噪音或杂音,还需要用负馈的电路进行抑制,避免影响到整个电路系统的运行效率。

(二)微观角度来讲

首先从屏蔽措施的角度来讲。一旦出现噪声干扰,技术人员可以先利用设备屏蔽两分钟,采取电场屏蔽或者是磁场屏蔽。其中,电场屏蔽是指技术人员利用电,本身具备的良好的导体封闭噪声源的特点,对敏感线路进行接收和管理,使其可以在整个电磁场系统中产生一定的涡流效应,从而防止信号的干扰或者是传输。电磁屏蔽则要求技术人员利用高通导磁材料,对屏蔽层中存在的低频干扰问题进行解决,以提升电气设备的运行效率。需要注意的是各类仪表屏蔽或者是电子设备屏蔽的过程中,必须要保障被屏蔽电路的领信号基准电位和电场屏蔽罩相互连接,之间不能存在缝隙,否则会出现新的噪声干扰。除此之外,合理设置必要的接地点,也是防止电气设备噪声干扰的主要措施,要求技术人员对设备的接地问题进行反复的纠正和处理,防止匝间分布以及耦合电容之间出现噪声相互传递的现象[3]。

其次是必要的隔离和阻隔措施。隔离和阻隔也就是防止电路之间相互连接,使其能够相互独立工作,不会造成回路。想要有效地保障电路之间相互隔离,需要采取三个有效措施:用光电耦合器件作为支撑,对电路进行隔离和区分;由于继电器的控制触点动作以及信号动作大多是分布在两个电路中的,所以可以适当用继电器进行阻隔;用隔离变压器进行必要的阻隔管理,实现具体的分割,提升电气设备的运行效率。除此之外,在实际的工作中,技术人员也需要做好切实的安全防护处理,及时对噪声进行阻断,对电流或其他材料进行隔离的时候也需要采取正常的手段以及专业的技术,一旦发现问题及时上报,提升电气设备运行效率的同时,为整个电气事业的发展以及工业技术的革新奠定坚实的技术基础。

四、结束语

电气设备噪声干扰问题,一直困扰着与此相关的工业加工作业,不仅严重影响了电气设备的使用寿命,而且还降低了工作效率,甚至对作业人员的安全造成了不良影响。基于此,为了能够有效地杜绝噪音或者是消除噪音,技术人员必须要找到电气设备噪声干扰产生的原因,对其中的缘由进行分析和管理。同时,也要出具有效的阻断和抑制策略,从宏观和微观两个角度来隔离和阻断噪声,或者是通过对设备的改造来升级电气设备系统,提升其工作效能的同时,有效消除噪声干扰,为工业技术的更新和发展奠定基础。

参考文献

[1]郑胜家,郑文杰,舒剑.电气设备噪声干扰原因及抑制的方法[J].科技创新与应用,2020(03):33-34.

[2]张团善,石玮.电气设备噪声干扰原因及抑制的方法[J/OL].西安工程大学学报,2020(01):14-19[2020-02-05].

[3]柴俊武.电气设备噪声干扰原因及抑制的方法[J].自动化与仪表,2002 (01):74-75.

作者简介

裘柳枫(1983.8-),性别:男,民族:汉族,籍贯:杭州富阳,就职于杭州利群环保纸业有限公司,从事专业和研究方向:电气自动化.

论文作者:裘柳枫

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/11

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