電氣控制設備干擾該怎么解決？優(yōu)秀的電氣人都是這么做的
一、供電系統(tǒng)地設計
1．接地方式，設備內(nèi)部有各種不同目的的接地，他們之間不允許簡單的相互連接，以免通過接地回路發(fā)生干擾影響。常見的接地有三種：
⑴.保護接地 設備金屬外殼等的接地，以免危及操作人員的安全。相應的接地線為保護地線PE；
⑵.系統(tǒng)接地 其接地目的是為系統(tǒng)各部分提供穩(wěn)定的基準電位，要求接地回路的公共阻抗盡可能小。相應的接地線為系統(tǒng)接地線SE。
⑶.屏蔽保護及防靜電接地 電纜、變壓器等屏蔽層的接地，目的是抑制電磁場干擾。相應的地線稱為屏蔽及防靜電地線FE。
2．增加屏蔽保護及防靜電接地
經(jīng)過30多年改革開放，現(xiàn)代化工廠遍布全國，工廠用電負載由原來較多使用低壓開關、低壓控制繼電器、接觸器、普通交直流電機，發(fā)展成由工業(yè)計算機控制的變頻系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機器人系統(tǒng)及數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)。系統(tǒng)微電壓信號居多，需要屏蔽保護及防靜電接地線FE，此接地與原有供電系統(tǒng)PE功能有所區(qū)別。
原有低壓配電系統(tǒng)即 TT 、 TN 和 IT 三類系統(tǒng)中的專用保護線 PE是設備保護地線，就TN-S 方式供電系統(tǒng)，它是把工作零線 N 和專用保護線 PE 在變配電室總等電位銅排一點分開的供電系統(tǒng)，在工廠專用保護線 PE常常與設備及控制盤外殼相連接，固定在工廠內(nèi)墻下部周圍，在設備與控制盤外殼帶電時專用保護線 PE有大電流流過，PE線產(chǎn)生很高電壓，易干擾設備控制系統(tǒng)，工業(yè)計算機控制的變頻裝置、直流裝置、伺服裝置、機器人裝置及數(shù)據(jù)保護裝置等系統(tǒng)地不能接入專用保護線 PE，所以要再增加屏蔽保護及防靜電接地線FE，原有供電系統(tǒng)改為為三相六線制即L1,L2,L3,N，PE, FE。PE和FE 在變配電室總等電位銅排有電氣聯(lián)系，F(xiàn)E單獨敷設電纜線至控制柜、盤、箱。屏蔽保護及防靜電接地線FE用25mm2以上單芯護套銅線為宜?？刂乒駜?nèi)需要獨立設置FE銅排，以我多年使用情況，銅排截面積3X40mm2,長度800mm以上為宜。
二、系統(tǒng)控制盤內(nèi)布置設計
1.設計原則
在設計制作系統(tǒng)控制盤中，在控制功能完善的基礎上，加強抗干擾性能，保障設備正常運行?？垢蓴_設計中做到使系統(tǒng)或裝置既不因外界電磁干擾的影響而誤動作或喪失功能；也不向外界發(fā)送過大的噪聲干擾，以免影響其他系統(tǒng)或裝置正常工作，設計制作中遵循下列三原則：
⑴.抑制噪聲源，直接消除干擾產(chǎn)生的原因；
⑵.切斷電磁干擾的傳遞途徑，或者提高傳遞途徑對電磁干擾的衰減作用，以消除噪聲源和受擾設備之間的噪聲耦合；
⑶.加強受擾設備抵抗電磁干擾的能力，降低其噪聲敏感度。
2.干擾來源
對控制盤分析，干擾有幾種情況：
⑴.器件之間電磁干擾，接觸器、繼電器電磁線圈，變壓器，變頻器等發(fā)出電磁干擾；
⑵.線間電磁干擾，變頻器輸出電源線，中高頻輸出線等發(fā)出電磁干擾；
⑶.供電電源，受干擾的不純潔的交流AC380V/AC220V工頻電源。
3.盤面布置
首先對圖紙有著詳盡了解，對元器件進行分類，基本分三大類：
強電器件是一類，包括接觸器、空氣斷路器、加熱供電器件、電壓轉換變壓器等。
弱電控制器件是一類，包括交流變頻器、直流控制裝置、伺服控制裝置、機器人控制模塊等。
⑶.計算機系統(tǒng)是一類，包括PLC控制模塊，微電壓供電電源，輸入輸出控制轉換接口等。根據(jù)分類器件定制控制盤，原則上一類器件一種盤，這樣控制盤之間通過箱體能屏蔽一些電氣干擾，再為布線防干擾做了前期工作。
器件布置，有電氣聯(lián)系相鄰的器件安裝距離越近越好；行線槽選用寬度小、高度大的線槽，多利用空間位置；既要敷設高電壓電線又要穿過微電壓信號線采用雙行線槽分開布線；器件和行線槽縱橫錯落有序，大電流器件周圍布置大型線槽，盡量減少電線電纜交叉。
控制盤內(nèi)除敷設三相銅排還要敷設N（零線）銅排、PE(保護接地線)銅排、FE (屏蔽保護及防靜電接地線)銅排，三排布置在盤面下部或柜體底部，三排要絕緣支架。PE(保護接地線)銅排與工廠內(nèi)PE排用單芯電纜連接
4.盤內(nèi)布線
器件布端子，屏蔽層單端接在盤內(nèi)FE地排，能有效過濾高頻、大電流及空中電磁波的干擾。
一般可考慮以下幾點：
⑴.必要時,微信號用屏蔽電纜或金屬電纜槽內(nèi)走線；
⑵.傳感器與開關量信號電纜分開布線；
⑶.信號電纜與動力電纜之間應具有盡可能大的隔離距離；
⑷.加裝電源隔離變壓器；
⑸.對系統(tǒng)提供接地回路，F(xiàn)E(屏蔽保護及防靜電接地線)和PE(保護接地線)；
⑹.所有的屏蔽層均在柜內(nèi)FE排接地；
5.電源隔離及防護.
每個工廠都有自己變配電室，用電來至電廠配電后一條供電母線上，供電母線沿途分配給工廠變配電室。
各工廠啟停設備（切換感性或容性負載）會造成供電母線電壓的波動和脈沖噪聲；
雷電對供電母線電壓沖擊更大，其電壓高達5X106V，雷擊至使工廠供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)癱瘓或損壞。
變頻器、逆變電源、無功補償裝置等電力電子設備對電網(wǎng)諧波污染。
為阻止供電線路電壓波動和脈沖噪聲以及諧波電壓對生產(chǎn)線或設備控制系統(tǒng)的干擾，加裝抗干擾設備。變頻器、逆變電源、無功補償裝置等前后加裝電抗器和電子濾波器，它既可以過濾電網(wǎng)供電中脈沖和諧波，又可以抑制對電網(wǎng)輸入。加裝穩(wěn)壓器，將電網(wǎng)電壓較大波動控制在±10%以內(nèi)，穩(wěn)壓器采用磁飽和穩(wěn)壓器。
給PLC控制器和儀表供電加裝隔離變壓器，帶多重屏蔽的隔離變壓器能有效地抑制浪涌噪聲和中頻噪聲。現(xiàn)在多采用三重屏蔽變壓器、一次側屏蔽層接地，可有效消除共模噪聲；二次側屏蔽層接系統(tǒng)地或邏輯公共地；二次側最外層屏蔽亦接系統(tǒng)地。這樣可以使電網(wǎng)中的脈沖浪涌和高頻噪聲降低到原來的60%~70%。
瞬變噪聲的抑制，在切換感性負載或容性負載時，負載中電流急劇變化，在電網(wǎng)中形成很高的脈沖瞬變噪聲，這類噪聲頻譜寬，能量大，范圍廣，對PLC控制器及交直流裝置危害很大。對感性負載如交直流接觸器、繼電器采用RC、RD、RCD、穩(wěn)壓管、壓敏電阻等吸收網(wǎng)絡；對容性負載加裝限流裝置如電阻、放電開關等。
三、系統(tǒng)控制盤與設備連線
連線原則
在連線布置上，應使主要的連接線與干擾源保持適當?shù)奈锢砭嚯x；其次使微電壓信號電纜與大動力電纜在其布線之間保持一定的物理距離，一般可采用以下措施：
⑴.信號電纜和動力電纜垂直交叉或分槽布線；
⑵.信號電纜與噪聲電纜及動力電纜在控制盤端子板分兩端安裝；
⑶.在所規(guī)定的電流、引線阻抗及布線長度下，盡量減少所用導線的截面尺寸；
⑷.不要采用不同金屬的導線相互連接；
⑸.盡量減少或不設中間端子板或連接點；
⑹.滿足設備對環(huán)境溫度、濕度及清潔度的要求；
⑺.控制盤外殼、電纜管道、電纜橋架、被控制設備外殼之間用扁鐵可靠連接，最后一點接入盤內(nèi)PE(保護接地線)，以防產(chǎn)生接地回路。扁鐵截面積不小于3X40mm2；
⑻.信號電纜中使用雙絞屏蔽計算機電纜，屏蔽層接入FE (屏蔽保護及防靜電接地線)銅排。
四、結語
干擾源來自空間及電網(wǎng)，隔離、屏蔽、濾波、接地是抗干擾的主要手段，不同生產(chǎn)廠家的控制設備可靠性相差甚遠，其原因在于產(chǎn)品設計和制造工藝的不同，通過完善的設計，合理的結構布置，科學的器件篩選，規(guī)范的配線工藝，以及嚴格的出廠檢驗和調(diào)試，才能提高產(chǎn)品的可靠性、抗干擾能力，達到控制設備穩(wěn)定運行，以獲得最大化的經(jīng)濟效益。
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