施工干扰论文（精选8篇）
施工干扰论文 篇1
由于工程施工中涉及多个专业、多家施工单位、面多线长等客观实际情况, 不可避免的存在交叉污染和相互干扰等问题, 要求各施工单位按如下规定进行施工, 同时要求施工前要组织项目部负责人向施工作业队进行技术交底, 并做好监督管理工作, 发现问题及时要求施工单位进行整改。
1 路基合同段
1.1 边坡修整:
在路基交工验收, 必须完成边坡修整工作, 为防护工程施工创造条件, 最迟必须在路面底基层施工前完成, 施工时, 土方不得直接堆放在已经交工验收的路基上, 挖掘机必须配备自卸车, 将削坡土装在自卸车上运走。
1.2 边坡防护:
总体要求是基层施工完后, 边坡防护工程必须完工, 禁止与沥青路面同步施工。砌筑砂浆必须放在铁质料槽内, 料槽下应铺设防水塑料布, 以防止砂浆对基层表面造成污梁, 边坡防护施工过程中, 必使用钢丝刷及时清理洒落在基层表面的砂浆;禁止施工车辆在底基层、下基层和基层上进行维修, 防止油类污染;边坡浆砌片石施工完后, 必须及时将边坡清理干净, 并回填符合要求的种植土, 要求填面平整, 为边坡绿化提供施工条件。
1.3 伸缩缝:
为了防止水泥稳定碎石、沥青混凝土落入伸缩缝内, 造成伸缩缝无法施工, 必须使用泡沫板将背墙与梁板之间的空隙塞满;伸缩缝处沥青混凝土面层切割完后, 应及时外弃;浇筑伸缩缝混凝土时, 两侧5米范围内必须铺设塑料布, 防止混凝土对路面造成污染。
1.4 防撞护栏:
必须采取保护措施, 禁止在桥面系施工过程中, 对防撞护栏造成污染和损伤。
1.5 桥面铺装:
禁止各种施工机械所产生的废油、废水对桥面任何部位造成污染, 凡是使用汽、柴油类发动机的设备在桥面上作业时, 必须铺设不透水土工布对桥面进行防护。
2 路面合同段
2.1 土路肩:
施工土路肩时, 土方不得堆放在水泥稳定层上, 以防止对底基层、下基层、基层造成污染, 土路肩应随路面结构层逐层填筑和同步碾压在摊铺水泥稳定层前, 土路肩必须整平、整形完毕, 并不得高出水泥稳定层, 以便压路机进行同步碾压作业。
2.2 底基层、下基层、基层:
在所有停放在路面、桥梁上的施工车辆下必须铺设不透水土工布, 以防止车辆产生的污机油、柴油对路面结构层和桥面各部位造成污染;施工过程中产生的废料, 不得对路基边坡和中央分隔带造成污染, 更不得随意在红线内排放, 凡是施工完成基层的段落, 必须在当日将洒落在边坡、土路肩上水稳料清理干净, 为防护工程和绿化施工创造条件。
2.3 透层、粘层、封层:
洒布前, 必须对可能造成污染的桥涵构造物、中央分隔带路缘石、硬化路肩、安全设施防撞护栏立柱等部位使用塑料布进行覆盖, 禁止沥青洒布车在喷洒过程中形成二次污染, 沥青洒布车必须配备塑料布, 按要求在洒布前进行覆盖。
2.4 沥青面层:
在施工过程中, 必须采取措施, 防止对桥梁任何部位造成污染, 凡是施工机械和施工人员影响的区域内, 在桥头搭板以及桥面铺装层上必须铺设不透水土工布, 以防止施工机械对桥面系造成污染;禁止施工人员所使用的工具对路面或桥梁任何部位造成污染。
2.5 中央分隔带路缘石、路肩石安装:
中央分隔带路缘石在下面层沥青混凝土施工完后进行安装, 施工前, 必须使用无齿锯对下面层沥青混凝土边缘进行切割, 切割下的沥青混凝土要及时运出, 不得随意抛洒或堆放在红线内;路肩石在上面层沥青混凝土面层施工完后安装, 安装前, 必须将三层沥青面层全部切割;中央分隔带路缘石、必须堆放在土工布上, 不得直接放在沥青面层上, 应紧随沥青下面层施工, 勾缝用的砂浆不得对路面造成污染, 采用塑料布或土工布铺设在施工作业区域内。
2.6 中央分隔带防水层:
中央分隔带防水层应在通信管道安装、管沟回填和中央分隔带护栏立柱施工完后进行, 防水层施工完后, 由路面施工单位负责将中央分隔带清理干净后, 移交给绿化施工单位。
3 机电工程
3.1 横穿过路管道:
应提前预埋在路基内。如果基层已经施工完毕, 则必须将管道埋在下基层内, 管道不得放在基层内;管道安装完成后, 机电工程项目部应使用C20混凝土将管沟填平;沥青面层施工完后, 管道只能通过顶管的方式进行安装, 不得破坏沥青面层。
3.2 中央分隔带通信管沟施工:
必须紧跟底基层同步施工, 最迟在沥青路面施工前结束, 管沟必须使用小型挖沟机进行施工作业, 并将挖出的土方直接装在自卸汽车上运走, 管沟回填土方可以临时堆放在中央分隔带内, 禁止直接堆放在路面结构层上, 自卸汽车下必须铺垫不透水土工布或塑料布, 防止土方洒落在路面上。
3.3 人孔、手孔:
基坑开挖的要求同上, 施工混凝土井壁时, 钢筋、模板不得直接堆放在路面上, 应使用不透水土工布进行铺垫;浇筑凝土时, 禁止混凝土对路面造成污染;井壁施工结束后, 井壁与路基之间的间隙及时使用C20混凝土进行填补。
3.4 信号标志牌基础施工:
基坑开挖及基础混凝土施工要求同上, 防止污染的措施必须与施工同步到位, 不得对路面产生污染。
3.5 设备安装:
在路面上施工时, 应防止施工机械、材料对路面造成污染;在收费站内安装时, 应采取措施防止损坏房间内地板及其它设施, 施工前, 应提前与房建施工单位沟通, 听从房建施工单位的建议和要求。
4 绿化合同段
4.1 中央分隔带回填土施工:
在路缘石安装完后进行施工, 必须使用小型农用三轮车进行绿化用土回填, 三轮车大厢顶应使用帆布进行覆盖, 防止在运输过程中土方洒落在路面上;三轮车在卸土时, 车下必须铺垫土工布等材料, 防止土方洒落在路面上;回填土方量应考虑树坑的土方。
4.2 植树:
运输车辆到场后, 树木根部的土球应直卸在中央分隔带内, 施工范围内必须铺设土工布或塑料布, 防止车辆或苗木对路面造成污染。
4.3 中央分隔带浇水:
浇灌中央分隔带苗木时, 必须有专人进行看护, 水不得溢出流在路面上造成污染。
5 安全设施合同
5.1 护栏立柱施工:
路面基层施工完后, 进行中央分隔带及路侧护栏立柱的施工。要求所有打桩机必须安装铁质托盘, 托盘应安装在发动机的正下方, 防止机械漏雨对路面造成污染, 同时, 必须在打桩机下铺垫不透水土工布, 防止打桩机在施工过程中对路面造成污染;对钻孔设备的要求同上, 在钻孔作业过程中, 不得污染路面。
5.2 标志牌、声屏障混凝土基础:
基坑开挖出的土方由安全设施合同段负责外弃, 不得倾倒在边坡或堆放在中央分隔带内, 在基坑开挖过程中, 挖出的土方应直接装在自卸车上运走 (基坑回填土除外) , 不得堆放在路面基层上, 或洒落在基层上, 在施工范围内必须铺垫土工布, 防止基坑开挖或混凝土浇筑过程中对路面造成污染。结束语:在工程施工过程中严格按以上规定进行以保证工程质量内实外美。
施工干扰论文 篇2
电磁兼容性(EMC)是指电子设备或系统在规定的电磁环境电平下不因电磁干扰而降低性能指标，同时它们本身产生的电磁辐射不大于规定的极限电平，不影响其它电子设备或系统的正常运行，并达到设备与设备、系统与系统之间互不干扰、共同可靠地工作的目的。
世界各国都相应制定了自己的EMC标准。比如国际电工委员会的1EC61000及(C1SPR系列标准、欧洲共同体的FN系列标准、美国联邦通信委的FCC系列标准和我国现行的GT3/T13926系列EMC标准等。随着国际电磁兼容法规的日益严格，产品的电磁兼容性能越来越受到重视。
开关电源作为一种电源设备，其应用越来越广泛。随着电力电子器件的不断更新换代，开关电源的开关频率及开关速度不断提高，但开关的快速通断，引起电压和电流的快速变化。这些瞬变的电压和电流，通过电源线路、寄生参数和杂散的电磁场耦合，会产生大量的电磁干扰。
二、开关电源的干扰源分析
开关电源产生的电磁干扰(EMI)，按耦合通道来分，可分为传导干扰和辐射干扰;按噪声干扰源种类来分可分为尖峰干扰和谐波干扰。开关电源在工作过程中所产生的浪涌电流和尖峰电压就形成了干扰源，工频整流滤波使用的大电容充电放电、开关管高频工作时的电压切换以及输出整流二极管的反向恢复电流都是这类干扰源。
三、电磁干扰的抑制措施
电磁干扰由三个基本要素组合而产生：电磁干扰源;对该干扰能量敏感的设备;将电磁干扰源传输到敏感设备的媒介即传输通道或藕合途径。
对开关电源产生的电磁干扰所采取的抑制措施，主要从两个方而考虑：一是减小干扰源的干扰强度;一是切断干扰传播途径。
常用的抗干扰措施包括电路的隔离、屏蔽、接地、加装EMI滤波器以及PCB板的合理布局与布线。
1.电路的隔离
在开关电源中，电路的隔离主要有：模拟电路的隔离、数字电路的隔离、数字电路与模拟电路之间的隔离。主要目的是通过隔离元器件把噪声干扰的路径切断，从而达到抑制噪声干扰的效果。对于开关电源的模拟信号控制系统的隔离，交流信号一般采用变压器隔离，直流信号一般采用线性隔离器(如线性光电耦器)隔离。
数字电路的隔离主要有:脉冲变压器隔离、光电耦合器隔离等。其中数字量输入隔离方式主要采用脉冲变压器隔离、光电耦合器隔离;而数字量输出隔离方式主要采用光电耦合器隔离、高频变压器隔离。
2.屏蔽
屏蔽一般分为两类，一类是静电屏蔽，主要用于防止静电场和恒定磁场的影响;另一类是电磁屏蔽，主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。屏蔽是抑制开关电源辐射干扰的有效方法。可以用导电良好的材料对电场屏蔽，而用导磁率高的材料对磁场屏蔽。
3.接地
为防止各种电路在工作中产生互相干扰，使之能相互兼容地工作，根据电路的性质，将工作接地分为不同的种类。比如直流地、交流地、数字地、模拟地、信号地、功率地、电源地等。在电路的设计中，应将交流电源地与直流电源地分开，模拟电路与数字电路的电源地分开，功率地与弱电地分开。
4.加装EMI滤波器
施工干扰论文 篇3
随着我国高速公路网和铁路网的不断完善,铁路隧道和公路隧道的单体长度和数量将不断增加。目前,我国隧道施工普遍采用有轨运输和无轨运输两种形式。无轨运输能使用常规设备施工,有利于提高设备的使用效率,在隧道净空宽度较大的情况下,洞内调车灵活方便,便于协调管理,但洞内作业环境较差,空气污染严重,通风困难,通风费用增加。有轨运输以其运量大,速度快,污染小等特点,近年来受到工程界的关注和认可。
1 轨道选择
因洞内施工场地狭窄,轨道养护不便,用轻轨容易掉道,耽误时间,车辆运行条件又差,采用43kg/m的轨道,钢轨为12.5m标准长度钢轨,轨距900cm。道岔根据设备最小曲线半径统一选用5#道岔。由于循环进尺在3.0m左右,要保持装碴矿车与工作面的距离始终在一定的范围内,应临时铺设短轨,短轨长度在3.0m左右,当短轨的铺设长度接近12.5m时,统一更换为标准轨。
2 洞内单线轨道布置
洞内单线轨道按四轨三线制布置单线施工作业区,四轨三线同时作为运输及台车走行轨道,见图1。利用三副浮放道岔布设在四轨三线上,实现运输车辆穿越衬砌台车,衬砌与出碴同时作业时实现会车。一副ZDC943/5/20对称道岔随掘进面保持60~140m距离移设,岔后引出待避车线,可存放1辆梭矿加牵引电车。浮放道岔随衬砌台车移动,两台衬砌台车交错作业进行砼灌注,掘进出碴作业正常进行,不受影响。在对称道岔引出线尾与衬砌台车之间采用扣轨梁架空方法进行轨道下铺底砼施工。
3 存车、调车及摘挂作业轨布置
存车、调车及摘挂作业主要通过洞外场地实现。轨道布置见图2。Ⅲ道及其引出线用作存车线,有效存车长度280m,在连续生产情况下,存放少部分备用设备及非出碴的部分梭矿车,可保证Ⅰ、Ⅱ道的畅通。Ⅰ道设为上行空载进洞,Ⅱ道设为重载下行出洞。梭式矿车只能单方向装碴、卸碴,利用电瓶车分别在Ⅰ、Ⅱ道上摘挂梭矿,再通过洞内外轨道实现装碴、卸碴作业。
4 车辆调度组织
车辆调度以出碴运输为例加以说明:出碴时按照空车走上行线,重车走下行线原则,行走时电瓶车拉梭矿,装卸碴时电瓶车调至梭矿尾部,将其推至工作面及卸碴台,电瓶车少于梭矿2台利于出碴调度,特以5辆电瓶车7辆梭矿为例介绍具体出碴时调车情况,见图3。
准备时间内,在Ⅰ线14#岔后停放一辆空梭矿,在Ⅱ线12#岔后停放一重梭矿。当电瓶车拉一空梭矿走Ⅰ线上行经6#、7#、8#到14#岔后停车,将所拉梭矿车摘钩,与前一辆梭矿挂钩,将空梭矿推至Ⅰ线15#道岔后等待信号,进至18#道岔后待避车线,待掌子面重车驶出18#道岔,将空梭矿推至工作面装碴,装碴后,电瓶车拉着重车经18#、17#、16#、15#进Ⅱ线到12#~10#岔之间,将所拉重梭矿摘钩,将10#岔后预先停放重梭矿推至二次倒运处卸碴台卸碴,卸完碴后拉着空梭矿经4#、5#、1#、7#、8#岔经上行线到14#岔后为一循环,其它4辆电瓶车拉4辆梭矿也按此路线行走。
5 结论
(1)有轨运输形式布置合理,轨道铺在铺底砼上,提高了一次铺设的标准,利于提高行车速度,控制了台车下沉量,减少了线路维护量。(2)浮放道岔移设方便,用工少,移设快,对出碴、衬砌等工序无干扰。(3)洞外的存调车线,道岔集中,通过能力大,便于调车又减少了信号人员。(4)衬砌台车轨距与四轨三线外轨距配套,减少了轨道的重新铺设,四轨三线整体性很好,利于台车加固,可控制台车跑模。
摘要：随着我国高速公路网和铁路网的不断完善,铁路隧道和公路隧道的单体长度和数量将不断增加,对隧道施工中出碴的运输方式提出了更高的要求。有轨运输以其运量大,速度快,污染小等特点,受到工程界的关注和认可,在国内外长大隧道的施工中得到广泛的应用。但是,隧道施工具有工作面小、场地狭窄、施工机具等特点,施工过程中各作业工序相互干扰大,通过合理的配置轨道、道岔和合理的现场调车组织可以有效地解决,提高施工进度和工作效率。
关键词：隧道,运输,防干扰
参考文献
[1]沈照理.水文地质学基础[M].科学出版社,1991.
仪表信号的干扰及抗干扰措施 篇4
当前的发电厂中, 以微处理器为基础的控制系统 (DCS及PLC) 得到了广泛应用, 仪表信号通过传输电缆接入到控制系统中, 由于发电厂是电磁环境非常复杂、恶劣的场所, 在信号的传输过程中, 不可避免得要受到噪声干扰。干扰会造成测量误差, 严重的干扰还会造成保护误动, 因此研究分析干扰产生的原因及采取针对性的抗干扰措施对发电厂安全运行至关重要, 本文从发电厂仪表系统的设计、施工及设备制造等要求出发, 分析在工程中采取何种抗干扰措施更有利于系统的安全稳定运行。
1 干扰的分类及产生
按噪声干扰模式不同分类, 分为共模干扰和串模干扰。
1.1 串模干扰
串模干扰是指作用于信号输入端两极的干扰电压 (电流) , 主要由下列方式产生:
1.1.1 空间交变电磁场
发电厂中有很多高压开关、变压器、大功率电动机 (给水泵、三大风机、磨煤机等) 电器设备产生的电火花激发的高频交变磁场, 交变磁场通过磁耦合在信号电缆回路中产生感应电势 (电流) , 这种感应感势 (电流) 串入有用测量信号中, 形成干扰, 如图1所示。
感应电势可用下式表示Vn=△BSsinθ/△t (1)
式中Vn—感应电势的有效值;△B—磁感应强度的变化量;S—闭合回路的面积;θ—磁通量与闭合回路面积的夹角。
从上式可以看出, 为降低感应电势△B、S均应必须减少, 信号电缆应用于交变磁场较强的强用电设备, 降低磁通面积的有效方法是采用对绞电缆。上式只是表示在交变磁场坏境下如何缩小干扰, 要克服这种干扰最重要的方法是采用屏蔽电缆, 从根本上减少交变磁场的影响。
1.1.2 与信号电缆平行敷设的动力电缆产生的干扰
动力电缆在与信号电缆平行敷设的过程中, 将在信号电缆的周围产生电感应磁场, 由于信号电缆的两芯的空间位置的差异, 该磁场可对信号电缆的两芯产生不同的对地电容, 进而在信号回路中产生电位差Vn, 如图2所示。
要抑制这种干扰, 关键是消除C1和C2的差异, 即采用对绞电缆。另外扰最重要的方法是采用屏蔽电缆, 从根本上减少电感磁场的影响。
1.1.3 不平衡电路转换共模干扰所形成的干扰
在不平衡电路中, 施加在信号回路的共模干扰可转化为串模干扰叠加在信号输入的两端, 直接影响信号的测量, 要克服这种形式的干扰就要从根本上抑制系统中有可能产生的共模干扰, 抗干扰措施在共模干扰部分介绍。
1.2 共模干扰
共模干扰是信号输入端对地的电位差, 主要由电网系统干扰串入、地电位差及空间磁场在信号线上感应的共态 (同方向) 电压迭加所形成, 电网系统引入的共模干扰主要是指通过供电线路的阻抗耦合产生的对电源的干扰, 由于发电厂控制系统的供电电源采用UPS电源, 从控制系统至仪表的供电电源均通过开关电源送出, UPS电源及开关电源装置具有良好的隔离及抗干扰能力, 能提供出良好品质的电源, 故此种干扰在本文中不作为主要考虑的对象。
1.2.1 地电位差引入的共模干扰
在大地中, 各个不同点之间往往存在电位差, 在发电厂仪表系统中, 对于外供电的仪表, 由于信号源侧与输入端侧的系统地的接地点不同, 必然会存在系统地电位的差异Ec, 这种地电位差会形成共模干扰施加在信号回路中, 如图3所示。
在不平衡电路中, 该共模干扰电压Ec还会转化成串模干扰, 直接影响测量结果, 在平衡电路中, 该共模干扰电压也会影响输入端卡件的正常工作, 消除共模干扰的有效方法一是提高系统共模抑制比, 增加电隔离措施, 另外一个方法是阻断共模干扰的形成回路, 增加光隔离措施。
1.2.2 空间电磁场造成的共模干扰
空间电磁场产生的条件及避免电磁场干扰措施, 在串模干扰部分已介绍, 要减少和消除这种因素引起的共模干扰, 可行的措施是信号传输采用屏蔽电缆, 并在信号的输入端设置隔离装置, 提高共模抑制比。
2 抗干扰措施
根据上述干扰产生的原因, 可采取有针对性的措施抑制可能产生的干扰, 下面从消除或抑制干扰源、破坏干扰途径和增强接收电路抗干扰能力三个方面采取措施。
2.1 抑制干扰源
从工程设计和施工角度, 可采取以下措施: (1) 仪表信号电缆的敷设路径应避开高压电动机、变压器、耦合电容器、电容式电压互感器等区域。 (2) 仪表信号电缆与电力电缆并行敷设相互间距, 在可能范围内宜远离;对电压高、电流大的电力电缆间距宜更远。 (3) 仪表信号电缆与动力电缆、强电控制电缆分层敷设;如受条件所限, 无法满足分层敷设时, 仪表信号电缆与强电控制电缆在同一层电缆桥架中敷设, 中间须设置隔板。 (4) 仪表信号电缆在电磁干扰区域可采用钢管保护管, 以阻隔干扰, 但仪表信号电缆不得与强电控制电缆在同一根保护管内敷设。
2.2 破坏干扰途径
在无法避免电磁环境干扰的情况下, 怎样使电磁干扰对信号的影响最小, 这就要阻断干扰侵入信号回路的途径, 可通过下列方式:
(1) 仪表信号导线的扭绞。从前面式 (1) 可以看出, 要减少感应电势Vn, 最重要是减少磁通面积S, 而信号扭绞是一个减少磁通面积的方法, 绞合节距越短, 磁通面积越小。另外同一根导线的两扭环产生的磁通方向相反, 这也能有效抑制磁通对信号的干扰。
从动力电缆静电感应对信号电缆产生的干扰看, 见图2, 在信号导线扭绞时, 两根信号电缆与动力电缆的距离基本相同, 对地电容C1、C2很小, 感应电势Vn≈0。
可见信号导线扭绞有助于克服上述两种形式的干扰。
(2) 屏蔽。在仪表系统设计中, 信号电缆应选用屏蔽电缆, 为提高屏蔽效果, 模拟量信号电缆一般选用对绞分屏加总屏计算机电缆。屏蔽的目的就是隔断电磁场的耦合, 抑制各种电磁场的干扰。当然, 要使屏蔽能起到阻断干扰的作用, 必须使屏蔽层能正确接地。从目前计算机电缆的设计选型中一般选用的屏蔽层材料为:铜带 (铜塑复合带) 绕包屏蔽、铜网 (镀锡铜网) 编织屏蔽、铝带 (铝塑复合带) 绕包屏蔽。
(3) 接地。为克服系统地电位差造成的共模干扰, 对于控制系统供电的仪表在控制系统机柜侧统一接地, 对于外供电的仪表, 如不能做到两个系统地在同一点接地, 只能采取阻断共模干扰形成的回路来克服干扰了, 这可以用设置信号接入的隔离装置来实现。
对于信号电缆屏蔽层的接地, 须采取“单点接地”的方式, 在目前设计中, 一般在控制系统侧 (DCS、PLC机柜处) 统一接地。如果屏蔽层在信号输入端和仪表侧均接地, 则地电位差会通过屏蔽层形成回路, 由于地电阻通常比屏蔽层电阻小得多, 所以在屏蔽层上就会形成电位梯度, 并通过屏蔽层与信号导线间的分布电容耦合到信号回路中去, 因此屏蔽层必须“单点接地”。
2.3 增强接收回路的抗干扰能力
2.3.1 在控制系统输入/输出回路的设计中, 会考虑很多抗干扰的电路设计, 如采用差动放大器等措施, 提高共模 (差模) 抑制比, 以达到对系统抗干扰的要求。另外一种有效克服共模干扰的措施是在信号输入回路中设置隔离装置, 常用的是变压器的电隔离和光电耦合器的光隔离, 在系统设计中, 外供电仪表信号输入回路中必须设置隔离装置。下面介绍一下光电隔离装置的抗干扰原理。
在光电耦合器中通过光传输阻断输入信号源回路和信号接收端回路的地线联系, 光电耦合器前后形成两个独立的电回路, 有效抑制了共模干扰信号。
2.3.2 在系统设计中, 通常会要求控制系统 (DCS、PLC) 满足下面抗电磁干扰的标准:
IEC 60801-1 (GB/T13926.1-92)
工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
第1部分:总论 (EQV)
IEC60801-2 (GB/T13926.2-92)
工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
第2部分:静电放电要求 (EQV)
IEC60801-3 (GB/T13926.3-92)
工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
第3部分:辐射电磁场要求 (EQV)
IEC60801-4 (GB/T13926.4-92)
工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
第3部分:电快速瞬变脉冲群要求 (EQV)
IEC60801-5
工业过程测量和控制设备的电磁兼容性
抗冲击要求
IEC 61000-4-1992 (GB/T17626-1998)
工业过程测量和控制设备的电磁兼性
试验方法
3 总结
本文通过分析在发电厂仪表系统中, 仪表信号采集、传输、接收等环节可能会受到的干扰, 并针对干扰产生的原因提出了克服干扰的措施, 这些措施要从设计、施工、设备制造等方面综合考虑, 抑制和消除各种干扰, 以保证系统稳定的运行。
摘要：分析了发电厂仪表信号在采集、传输、接收过程中所受到干扰的种类及产生途径。并根据差模干扰、共模干扰产生的原理, 从仪表系统设计、现场施工、设备制造要求等方面提出有效的抗干扰措施。
关键词：差模干扰,共模干扰,屏蔽,接地,隔离
参考文献
[1]邹云屏.检测技术及电磁兼容性设计[J].华中理工大学出版社, 1995:276-315.
[2]火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定 (DL/T 5182～2004) .
[3]电力工程电缆设计规范 (GB50217-2007) .
[4]孙灵革等.分散控制系统的抗干扰分析[J].黑龙江电力, 2004 (2) :48-50.
施工干扰论文 篇5
干扰信号按其出现的方式可分成差模干扰和共模干扰。差模干扰的干扰信号以串联方式出现, 对微机保护装置正常运行影响不大;共模干扰则会引起回路对地电位的变化, 危害较大。所以, 共模干扰是干扰信号耦合到敏感回路的主要原因。对于变电站运行的微机保护装置, 其电源回路、模拟量输入回路、开关量输入输出回路都是通过电缆连接到距离比较远的模拟元件, 这些回路也是把干扰耦合到微机保护装置的主要媒介。经过反复试验, 除各回路采用光电隔离外, 以下5个方面是阻止共模干扰的有效措施。
1 电源滤波
在电源入口增设电源滤波器, 如图1所示。由于电源线传输的电磁干扰是以传导和磁场两种形式对敏感回路造成耦合的, 因此, 必须重视滤波器的安装和使用。
(1) 利用机箱的屏蔽作用减小电源线在装置内部产生的干扰, 引入装置内部的电源线产生的电磁辐射, 很容易通过正常的传输途径进入敏感回路而造成干扰。为此应在微机保护装置的机箱电源线入口安装电源滤波器, 依靠机箱的自然屏蔽作用把外界的辐射场拒于机箱之外。
(2) 滤波器的接地点以距离机箱柜体愈近愈好, 将滤波器的外壳直接安装在微机保护装置的柜体上, 使线路滤波器的接地点与柜体接地点保持最短距离, 并将滤波器放置在装置的底部。
(3) 直接选用外壳有屏蔽接地的滤波器也是较好的方式。
2 模拟量输入回路的静电屏蔽
(1) 屏蔽体接地质量将直接影响其屏蔽效能, 一般要求屏蔽体与地的接地电阻小于2Ω。当屏蔽体与地相连时应选用粗铜线、扁铜线或编织铜线为好, 以此来减小接地线的电阻, 同时应尽量缩短导线的长度以减少电感。
在微机保护装置中, 电流和电压模拟量输入回路的电流变送器 (TA) 和电压变送器 (TV) 都采取了静电屏蔽措施。如图2所示, 各TA和TV的屏蔽体都应以最短的线路连接在由粗铜线制成的网格接地网上, 并尽量缩短AC插件地线至装置总接地点的连接。
当屏蔽体通过插件接地时, 插件自身的接触电阻值可能大于2Ω, 此时可用几对插孔并联减小接触电阻, 必要时可采用板装地线为接地的引线。
(2) 正确选择屏蔽体的接地点。尽可能使屏蔽体的接地点与接地网的接地点靠近, 同时, 应避免低电平电路的地线流过大的接地电流。
(3) 合理设计屏蔽体的形状。影响屏蔽性能的另一个重要因素是屏蔽体的形状。主要体现在干扰源与敏感回路之间的剩余电容, 也就是跨越屏蔽体的电容。一般盒形的屏蔽体优于板状的屏蔽体, 全封闭的屏蔽体优于开口的屏蔽体。设计时应尽量减少屏蔽体的开口面积和数量, 并注意开口的排列方式。屏蔽体的材料应选用良导体, 以提高屏蔽体性能。
3 磁屏蔽及双绞线
强电信号回路易造成磁场发射, 而弱电信号易受到周围磁场的干扰。减少磁场干扰的有效措施是加强磁屏蔽和使用双绞线。
磁屏蔽。采用高磁导材料制作屏蔽体。设计时应从增大磁路面积和减少磁路长度入手, 从而减小磁阻。
双绞线。双绞线利用干扰产生的感应电流在负载上相互抵消的方法来消除磁干扰。
此外, 输入输出端子走线要强弱分离。不同电压等级的开关量输出引线与不同电压等级的电源线分开布线, 对减少干扰耦合有良好的效果。
4 将共模干扰转化为差模干扰
通过改变敏感回路的回路参数, 使干扰源只能在敏感回路中产生差模干扰, 将共模干扰转化为差模干扰, 再进一步采取抑制差模干扰的措施, 从而提高敏感回路的抗干扰能力。一般, 可以通过增大回路之间的距离、减少敏感回路的环路来抑制磁耦合造成的差模干扰。而减少敏感回路的环路和环路面积, 是减少辐射耦合转化差模干扰的主要措施。
5 合理设计接地回路
施工干扰论文 篇6
地线是指电子产品中各种电路单元基准电位的连接导线, 即信号地线或电源地线。在理想状态下, 地线是一个阻抗值为零、电位值为零的物理实体。在各种电路中, 地线是信号电平的参考点, 且有电流通过时也不会产生电压降。但是, 实际情况下, 理想地线是不存在的。它既有电阻又有电抗。当电流通过地线时, 其上必定会产生电压降。此外, 地线与电路之间还可能构成环路, 当变化的磁场与环路交连时, 地线中就有感应电势产生。在电子设备中, 不论是地线中电流产生的电压降, 还是地环路引起的感应电势, 都会造成与公共地线连接的各电路单元产生相互干扰。
1地线回路干扰的产生
1.1接地公共阻抗产生的干扰
某些情况下, 接地公共阻抗带来的干扰无法避免, 尤其是电子设备。两个不同位置的接地点之间存在一定的电位差, 称为地电压。任何电路中两个不同点之间总是存在电阻和电抗。当有电流流过地线时, 就会在接地公共阻抗两端产生地电压。当地电压加到电路两端, 就会形成共模干扰电压。
如图1所示, 在接地回路中, 频率较高的信号源或者直流电源电流流过地面形成闭合回路。由于地线与地面的接触公共阻抗很小, 所以在电子电路的性能设计时可以忽略。当电路进行电磁干扰分析时, 接地面阻抗的大小是要考虑的。
1.2地环路干扰
在电子设备中, 地环路干扰是一种较常见的干扰现象。通常, 电子设备中的地线分布在设备内部的各级电路单元, 由于设备之间的地线存在电位差, 这样就难免与其他线路构成环路。
当地线阻抗两端有地线电压时, 地线中就有电流流过, 即地环路电流。地环路电流和电路的非平衡性对电路产生影响, 就形成了差模干扰电压。当功率较强的电气设备启动时, 用电设备的接地线中会有较强电流通过, 导致电气设备间的连接电缆中有电流通过。环路电流的产生由连接电缆与接地线造成, 因此称为地环路干扰。当一变化的磁场与环路交连时, 感应电动势与传输信号形成叠加, 于是产生干扰。
如图2所示, 地线环路中的感应电势ei与前级电路的传输信号电平串联, 并输送到后级电路的输入端, 形成了地线环路干扰。为降低地环路对电路的干扰, 要相应缩小地环路面积。实际操作中, 为了尽量避免线路设计和布局时形成地环路以达到抑制干扰的目的, 通常采用树叉状地线来实现。
1.3地线中的等效干扰电势
从以上对地阻抗干扰和地环路干扰的论述中可以看出, 从电磁兼容的角度出发, 地线不能看成等电位。假设某一段地线的电阻为Rg、电感为Lg、通过的电流为Ig, 则在这段地线上产生的压降为Ug。
假设这段地线与电源正极馈线 (或信号线) 构成的环路面积为S, 则在这段地线上产生的总干扰电势为:
可见, 接地线的存在导致电路出现干扰, 分析时要在地线中加一等效干扰电势eg, 如图3所示。
2减小地线回路干扰的技术措施
2.1变压器耦合
由于变压器具有“隔直流、通交流”的作用, 因此可用以阻隔地线形成回路, 起到抑制地回路的干扰。如图4所示, 变压器把电路1的信号由原边耦合至副边的电路2, 从而对地线干扰电压UG的回路起到阻断作用。这里, 我们仅考虑变压器阻隔地环路的能力。由叠加原理可见, 可以不考虑信号电压US, 即将信号电压短路。
总之, 变压器对直流信号起阻断作用, 也不适用于低频率信号的传输。也就是讲, 当地线中低频率信号通过变压器时被阻断, 从而对干扰起到良好的抑制能力。由于设备电路中电平信号的电流只从变压器绕组连接导线中通过, 对其他电路的电磁干扰也相应得到避免。
2.2纵向扼流圈
当传输信号中存在大量的直流成分或较低的频率成分时, 不能用变压器耦合传输信号, 而纵向扼流圈可以使直流信号或低频信号通过, 如图5所示。当地回路共模干扰电流通过纵向扼流圈时, 对其呈现出相当高的阻抗从而受到抑制。
纵向扼流圈由两个绕行方向相同、匝数相等的绕组组成, 通常称为双线并绕。通过两个绕组的信号电流此时正好方向相反, 形成差模电流。由信号电流产生的磁场互相抵消、阻抗较低, 使流过纵向扼流圈的信号电流不被扼流, 且不切断直流回路。而通过两个绕组的地线干扰电流此时正好方向相同, 形成差模电流。由地线干扰电流产生的磁场同向相加, 对地线干扰电流呈现高阻抗, 地回路干扰得到有效抑制。
2.3光电耦合器
作为一种耦合器件, 光电耦合器是把两电路单元之间的地线回路切断。光电耦合器工作原如图6所示。当通过电路1输出信号电流的大小发生改变时, 发光二极管发光的强弱随流变化。发光二极管实现发光信号的变化取决于信号电流的变化, 而光电晶体管会把发光信号再转化为信号电流输出。
把发光二极管和光电晶体管封装在一起, 就构成一个光耦合器。当光耦合器连接在两电路单元之间, 就可对地线干扰起到抑制作用。模拟信号在光耦合器传输过程中易出现非线性失真, 因此模拟电路中一般不采用。但在数字信号传输中, 光耦合器非常实用。使用光耦合器时, 电路单元间必须分别馈电, 以防止电源馈线在同一电源变压器中构成新的干扰耦合途径。
2.4同轴电缆传输信号
当两电路单元间的信号传输采用同轴电缆时, 也能有效抑制地环路干扰, 图7即是同轴电缆传输信号的示意图。
从电磁场的角度来讲, 由于高频时的集肤效应, 信号电流只沿同轴电缆内导体的外表面和外导体的内表面形成电路流过, 理想同轴电缆在传输电磁信号时不会出现能量泄漏。而实际上, 同轴电缆屏蔽层存在电气上的不连续, 不可避免地会有少量能量泄露, 外界干扰同样可能有部分串入同轴电缆内部。从总体上看, 同轴电缆在传输信号时, 既不易干扰其他电路, 又抑制了地线干扰和外界电磁干扰传输信号的影响。通常, 单层屏蔽同轴电缆的截止频率在0.6~2k Hz范围内, 双层屏蔽同轴电缆的截止频率在0.5~0.7Kk Hz, 屏蔽效能通常小于60d B。
3结束语
随着电子技术的广泛应用, 高能量、高频率的发射源不断增多, 促使干扰信号的强度增加, 干扰设备中存在多种电磁辐射。然而, 目前现有技术只能使电磁干扰得到一定范围的控制。在自动化控制系统中, 由于多种控制装置分布在设备的几个不同地方, 导致装置的接地系统形成非常复杂的接地网络。良好的接地可保障电子设备的系统正常工作, 防止电路以外电磁干扰的侵袭, 保证控制装置稳定可靠运行, 有效控制向外界环境施放电磁污染。在设计和分析电路时, 应把接地系统考虑进来。从系统工程的层面来看, 要给予设备的接地问题足够的重视, 以期得到很好的经济效益和社会效益。
摘要：良好的接地不仅能抑制干扰带来的影响, 而且能抑制设备的向外辐射干扰;当接地出现故障和错误时, 则会引入严重干扰, 导致电子设备在工作中出现异常。文章介绍地环路干扰和接地公共阻抗干扰的产生, 分析地线中的等效干扰电势, 并提出相应的抑制措施。
关键词：接地公共阻抗,地环路,干扰,等效干扰电势
参考文献
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[5]陈玉杰.浅谈抑制接地电位干扰的方法[J].才智, 2011, (12) .
施工干扰论文 篇7
1、PLC系统内部的干扰
主要由系统内部元件及电路间的相互电磁辐射产生, 如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响, 模拟地对逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
2、导线相互藕合干扰
内部干扰源主要有线路中存在的容性元件引起的寄生振荡;设计时元件布局不合理, 选用的元器件质量较差, 致使内部信号相互窜扰;数字地、模拟地、系统地处理不当等。
3、空间干扰
空间干扰是指大气层发生的自然现象所引起的干扰以及来自宇宙的电磁波辐射干扰。
4、交变磁场干扰
在大功率电机、变压器及有大电流通过的电线, 周围都有较强的交变磁场。交变磁场可在场内的导体中产生感应电动势。
5、电源噪声干扰
在实际工作中, 大功率设备较多。这些设备启动停止时.会在50Hz的电源电压上产生一个高达上千伏的尖脉冲, 在电网中形成强电流干扰。
二、抗干扰措施
(一) 选择抗干扰性能好的设备
1、采用性能优良的电源, 抑制电网引入的干扰
在PLC控制系统中, 电源占有极重要的地位。对于变送器和共用仪表信号供电电源应选择分布电容小、抑制带大 (如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术) 的配电器, 以减少PLC系统的干扰。
2、外部配线抗干扰技术
(1) 电缆的选择和布置。选用屏蔽电缆, 严禁用同一电缆的不同导线同时传送电力电源和信号;避免信号线与动力电缆靠近平行铺设, 以减少电磁干扰。
(2) 输入、输出信号的抗干扰技术。当输入信号源为感性, 输出驱动的负载为感性元件时, 为防止电路断开时产生很高的感应电动势或浪涌电流, 对于直流电路, 应在它们两端并联续流二极管;对于交流电路, 应在它们两端并联浪涌吸收电路以避免与电感产生并联谐振。
3、电源干扰的抑制
PLC控制系统电源, 一般都是220V市电, 市电电网中大的感性负荷或可控硅装置的切投, 很容易造成电压缺口或毛刺。为防止此类干扰, 可以使用隔离变压器衰减高频干扰, 抑制从电源进线窜入的外来干扰信号。
(二) 硬件滤波及软件抗干扰措施
1、屏蔽干扰
(1) PLC机壳屏蔽。一般将机壳与电气拒悬空, 在PLC机壳底板上加装一块等位屏蔽板, 保护地与底板保持一点连接, 以构成等位屏蔽体。使用铜导线, 其截面积不少于l00mm2, 有效消除电磁场的干扰。
(2) 电缆屏蔽有一端和两端屏蔽接地。一般对载送小信号的模拟信号线, 将电气拒内电缆屏蔽体的一端连到屏蔽母体;对数字量信号线, 屏蔽不超出屏蔽母体;数字量信号线的电缆两端接地, 可保证较好地排除高频干扰。
2、光电隔离技术
PLC系统中有大量的开关量和脉冲量输入输出信号, 内部采用了光电隔离器、输出模块中的小型继电器和可控硅等元器件, 以实现对外部开关量信号的隔离.但是, 在现场生产过程中, 因为有诸多高电压电源电缆所产生的磁场存在, 尽管PLC输人线进行了信号屏蔽, 仍难消除掉共模和差模信号的干扰, 造成信号数据采集上的错误。为此, 在PLC的输入端与现场信号间加装了电量隔离器, 以阻断来白现场的开头量和磁场干扰信号。
3、接线安排抗干扰
在PLC系统中, 有许多不同功能的接线, 根据其功能, 其防干扰措施如下:
(1) 电力柜内的接线安排。带屏蔽的模拟量输入信号线与数字量信号线装在同一电缆槽内;只有带屏蔽的220V电源线才能与信号线装在同一槽内;电气拒内进出口的屏蔽一定要接地。
(2) 电气拒外的接线安排。直流和交流电压数字量信号线和模拟量信号线要用各自独立的屏蔽电缆;信号线电缆可与源电缆同装在一缆槽内, 但为改进抗噪性, 最好将它们间隔。
4、软件容错
(1) 延时确认:对于开关量输入, 可采用软件延时20ms, 对同一信号作两次或两次以上读入, 结果一致可确认输入有效。
(2) 封锁干扰:某些干扰是可以预知的, 例如PLC输出命令驱动大功率器件动作, 常常会伴随产生火花、电弧等干扰信号, 它们产生的干扰信号可能使PLC接收错误的信息。
(3) 软件滤波:对于模拟信号可以采取软件滤波措施, 目前大型的PLC编程大都支持SFC、结构化文本编程方式, 这可以很方便地编制比较复杂的程序, 完成相应的滤波功能。
三、结束语
PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题, 因此在设计安装中应综合考虑系统各方面的因素, 合理有效地抑制干扰。首先既要避免PLC因外部原因而造成损坏, 又要从硬件和软件上双重保险, 以防止PLC万一受到干扰而引的起重大设备事故;其次是要注意积累从事电器设备元件维修和管理的实践经验, 以便及时正确分析、判断、处理外部干扰的原因在工作中具体问题具体分析, 采取对症下药的方法, 以保障PLC控制系统的稳定运行。
参考文献
[1]陈在平、赵相宾:《可编程控制器技术与应用系统设计》, 机械工业出版社, 2002年。
[2]林国容:《电磁干扰及控制》, 电子工业出版社, 2003年。
[3]《Fx系列可编程控制器编程手册》, 三菱公司。
施工干扰论文 篇8
光电技术的研究内容可以分为光电基础技术和光电信息技术两部分。光电基础技术体系是多门学科为基础, 以器件物理技术为依托, 如高光电转换效率的太阳能电池、高速低噪的PIN与APD二极管、高像素与高图像质量的CCD与CMOS图像传感器等基础光电器件的研制。光电信息系统技术包括了光电信息的产生、获取、变换、传输、处理和控制等过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用, 以此为支撑的光电子产业是当今世界各国家争相发展的支柱产业, 是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。随着光电技术的迅速发展, 半导体激光器、千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光敏二极管、LED、太阳能电池、液晶显示等在工业与民用领域随处可见, 红外成像技术已经广泛应用于军事和工业领域。
光电技术的基本功能是将光学参量或非光学参量进行光电转换, 完成工业检测、军事光电对抗、红外探测、控制跟踪等。光电技术在光通信、大容量光存储、生物工程与医学、工业在线检测、危险环境检测、遥测遥感、光纤传感、精密计量、太赫兹波技术等方面有着广泛应用。下面着重介绍光电技术在光电对抗上的应用及发展趋势。
各种基于光电技术的武器系统被应用于现代信息化战争中。在光电武器装备的较量中, 出现了一种全新的作战手段, 这就是——光电对抗 (Electro-optical Countermeasure) 。敌对双方在光波段范围内, 利用光电器材和设备, 侦查告警光电制导武器和光电侦查设备等光电武器, 并实施干扰, 使敌方武器降低、削弱或完全丧失作战效能。同时, 利用光电器材和设备, 从而有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦查告警和干扰。光电对抗是技术可以分为光电侦察与反光电侦察、光电干扰与抗光电干扰等, 如图1。
1 光电侦察
光电侦察 (Photoelectric Detection) , 主要是搜索、截获、测量、分析、识别以及光电设备测向、定位敌方辐射或散射的光谱信号, 以获取敌方光电设备类型、位置、参数、功能、用途, 及时提供情报并发出警告。光电侦察分为被动、主动侦察。利用各种光电探测装置截获和跟踪敌方光电装置的光辐射, 并加以分析识别, 从而获取敌方目标信息情报的一种手段, 叫做光电被动侦察 (Passive Detection) , 如激光告警、红外告警、紫外告警和光电综合告警等。利用敌方光电装备的光学特性而进行的侦察, 称为光电主动侦察 (Active Detection) , 即向敌方发射光束, 再对反射回来的光信号进行探测、分析和识别, 从而获得敌方情报, 如激光雷达、激光测距机。
2 光电干扰 ( Photoelectrici ty Interference)
采取某些技术措施可以破坏或抑制敌方光电设备的正常工作, 其称为光电干扰, 这种手段同时也可以保护己方目标。光电干扰分为有源干扰 (Acti ve Jamming) 和无源干扰 (Passive Jamming) 两种方式。有源干扰是利用己方光电设备发射或转发敌方光电设备相应波段的光波, 对敌方光电装备进行压制或欺骗干扰。如红外干扰机、红外干扰弹、强激光干扰和激光欺骗干扰。无源干扰是利用特制器材或材料, 反射 ( Reflection) 、散射 ( Scattering) 或吸收 ( Absorption) 光波能量, 或人为改变己方目标的光学特性, 使敌方光电装备效能降低或被欺骗而失效, 以保护己方目标为目的的一种干扰手段, 如烟幕 ( Smokescreen) 、光电隐身 (Electro-optic Steal thy) 和光电假目标。
3 反光电侦察
反光电侦察就是抓住光电系统的薄弱环节, 使敌方的光电侦察装备无法看见己方的军事设施。主要方法有遮挡和欺骗、伪装与隐身。反光电侦察的具体技术包括烟幕、假目标、伪装 ( Camouflage) 、隐身、摧毁与致盲、编码技术和改变光束传输方向等。
4 抗光电干扰
抗光电干扰是在光电对抗环境中为保证己方光频谱而采取的行动。其在己方目标上, 通过采取光电防护材料、抗干扰电路等措施, 衰减或过滤敌方发射的强激光或其他干扰光波, 保护己方设备或作战人员免遭干扰和损伤。它包括反多光谱技术 (Multispectral Technique) 、 隐身技术、 信息融合技术 (Information Fusion Technology) 、自适应技术 (Adaptive Technology) 、编码技术、选通技术等。
随着信息技术技术、军用光电技术的发展, 光电制导武器及光电侦察设备的性能不断完善, 对重要军事目标以及军事设施将构成严重威胁, 在信息化的战争中应用日益增多, 因此, 世界各军事大国对光电对抗装备的研制和光电对抗技术的发展高度重视。其发展趋势主要表现在:多光谱对抗技术应用更加广泛;光电对抗手段向多功能方向发展;硬摧毁与软干扰相结合成为一种重要的研究途径;探索新型对抗技术与体制成为光电对抗技术研究热点;光电对抗的综合一体化和自动化;多层防御全程对抗;空间光电对抗;光电对抗效果评估。
参考文献
[1]王洋等.光电对抗技术[J].红外与激光工程, 2006 (10) .