浅析电力系统中电子设备抗干扰技术研究及应用

浅析电力系统中电子设备抗干扰技术研究及应用

李燕涛

（渭南广播电视发射台陕西渭南）

摘要：对于电力系统中出现的静电感应以及雷电冲击、电子设备的磁电兼容性问题等等现象，近年来越来越多的学者关注电力系统中电子设备的抗干扰技术，并且在电源的设计中使用了瞬间变化的电压抑制器，并且使用滤波器来抑制高频的共模干扰，这些对于电子线路中的抗干扰型设计有着一定的帮助，并且对电力系统中的电子设备屏蔽以及信号传输都有着促进解决的作用。通过对于电子设备的不同环节采取综合干扰的措施来提升其抗干扰的能力，逐渐满足其在恶劣情况下的运行要求。

关键词：电力系统；电力测控设备；抗干扰

引言

在电力系统中有着较多应用型电子设备。并且随着微电子电路设备的广泛普及，相关的电子测控的设备所面临的检测对象基本都是电压和电流数值很大的。而这些电子设备的使用环境经常也会受到磁电效应的辐射以及相关的静电感应现象，这些干扰一方面可能会使得电力系统中的电子设备装置可靠性大大降低，另一方面甚至可能使得系统出现误差的操作。

1抗干扰电源

对于干扰电源的工作来说一般有两种方式，首先是以雷电冲击为代表的切合性容量较大的负载较大的感性负载，他们会使得电源在极短的时间内负荷过载，从而产生尖峰等现象；其次就是以高频的波谐干扰为代表的现象，针对这些现象，应当对于电源系统进行如下的操作措施：

1.1采用TVS抑制尖峰、浪涌干扰

如果能够采用瞬间变化的电压抑制器，也就是TVS，就可以在一定程度上和压敏电阻有着一致的效果例如系统遭受雷击等干扰的时候，就会在电源线上出现瞬时的高能脉冲，这样的话TVS的工作电阻就会瞬间变得很低，同时也会允许经过较大的电流，甚至可能瞬间将电压提升到预定的数值，因此采用TVS来抑制尖峰和浪涌干扰是十分有效的。

1.2电源滤波器抑制高频干扰

利用电源的滤波器可以有效的在电源进行供电的时候对其影响进行最小化处理。并且滤波器中的共模遏流圈采用双线环绕的方式就可以十分有效的在同一个磁环中绕成不同匝数的线圈，从而可以十分有效的起到高频信号的短路作用，电杆信号对于相关的直流信号是没有影响的，而因此消除共模的干扰就可以由共模的扼流圈来进行完成，这也就是电源线的输入输出电流产生的磁通相互抵消的具体效果，因此其对于常规的信号基本没有电感的作用，能够较为有效的去除共模的干扰。

2电子电路的抗干扰措施

2.1电路板抗扰性设计

在电路板的设计上，应当秉持着电路印刷版的设计布线合理性，并且尽量的减少同一个电路板上不同部分的干扰，因此电路板的设计应当从以下几个方面入手：首先是电源线和地线应当有着尽量加粗和缩短的情况，用来降低环路的电阻数值；对于一些低频的线路应当采用单点并联的方式，而在实际的布线过程中可以先部分进行串联，再整体进行并联，对于一些高频的电路就比较适合用多点就近接地的方式，而对于一些高频原件的切入就应当运用栅格形式的包围；在铺设的时候相关信号线应当尽量的远离电源线，不要与其他数字信号线相平行并排设置。

2.2减小电路板中的电磁干扰

通常状态下一台电子仪器是由多个电路板以及多个部件相构成的。并且在同一块电路板之中也存在着较多的电路单元。这些单元在电路之间的影响对于系统的可靠性有着十分不利的影响。在进行PCB线路的电路设置时，会使得PCB电路板的电源线和地线尽量是接近的，逐渐减小其包围面积，从而可以较为有效的减小外借的磁场切割线路，信号线可以接地，起到一个减小接地电阻和接地电位差的作用。

2.3减小电路器件耦合干扰

在不同的PCB电路板中，应当选择最为适合量的退耦电容，这些数值的判断可以由电源的相关干扰信号来决定，并且起到提升电路抗干扰的水平，一般来说可以采取0.1μF的独石电容进行干扰情况的缩减。而为了进一步保证电路元件的作用，可以在支路上串联阻抗的元件，起到减小电路器件干扰的作用。

3信号传输线路抗干扰

3.1输入信号线缆

在电子测控整体系统的信号传输中，应当进行一定的选择和使用，例如在频率适合的状态下最好选用的就是屏蔽双绞线的输入模拟信号；在有条件的时候也应当采用双层的屏蔽电缆作为模拟信号来进行抗干扰操作。在第二次控制的设备中就应当采取悬空的形式尽量减小因为电位不平衡而出现的干扰情况。

3.2开关状态信号线

依据控制相关信号以及状态信号的不同使用场合以及特点，控制信号就可以有着不同的控制对象，一方面可以是继电器，另外的就是状态信号线的信号传输大多数是开关的信号。所以在选择了双绞线用作总体的传输线路时就应当从以下几方面进行注意：首先要尽可能的采取平行线路的传输方式，这样会使得其整体有着较好的抗干扰能力，其次应当在使用过程中尽可能的避免接插件等相关不连续使用的器件。在选择双绞线的时候也应当选择间距较小的。因为如果多根双绞线同时架设的时候就可能会产生双绞线位置的重合性，从而会使得节距有着一定的不可控制性，从而较大程度的抑制了噪声的产生；在最后运用长的运输线路进行信号传输的时候也应当在终端接上相关的匹配阻抗，用来消除相关的反射情况，在起始端也应当采用串联的阻抗，来有效的进行电子设备的抗干扰操作。

4结论

随着微电子电路设备的广泛普及，相关的电子测控的设备所面临的检测对象基本都是电压和电流数值很大的。而通过在电源的设计中使用瞬间变化的电压抑制器，使用滤波器来抑制高频的共模干扰，这些对于电子线路中的抗干扰型设计有着一定的帮助，并且对电力系统中的电子设备屏蔽以及信号传输都有着促进解决的作用。

参考文献

[1]韩天宇.电力系统中电子设备抗干扰技术研究与应用[J].信息通信,2015,(04):107.

[2]韦林,廖慧昕,易干洪.电力电子技术在电力系统中的应用研究[J].数字技术与应用,2012,(10):97-98.

[3]张伟.电子设备防雷技术在电力系统二次设备中的应用[J].水电能源科学,2008,(02):178-180.

作者简介

李燕涛（1986-02-07），男，汉族，籍贯：陕西西安，学历：硕士研究生，研究方向：模式识别与智能控制。