船舶电磁干扰抑制和电气接地的研究
时间：2020-12-18 20:06:40 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：科学技术的发展带动了船舶行业的发展，大量电气设备应用于船舶中，在提高船舶自动化的同时，产生了一定的电磁干扰。基于此，文章从船舶电磁干扰的产生原因及不利影响入手，介绍了屏蔽、滤波与接地三种电磁干扰抑制策略，并给出了电气接地的开展策略，船厂需要提高对电缆接地的重视，合理选择接地方式及电缆种类，并合理选择电缆的安装位置，保障电气接地抑制电磁干扰作用的发挥。
关键词：船舶；电磁干扰；电气接地
中图分类号：U665 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）36-0052-02
Abstract： As the development of science and technology has led to the development of the ship industry， a large number of electrical equipment is used in ships， which improves the ship automation， and at the same time， there is a certain amount of electromagnetic interference. Based on this， the paper introduces three electromagnetic interference suppression strategies of shielding， filtering and grounding from the causes and adverse effects of ship electromagnetic interference， and gives the development strategy of electrical grounding. Shipyards need to pay more attention to cable grounding， make reasonable selection of grounding mode and cable type， and make reasonable selection of cable installation location， to ensure that the electrical grounding is to suppress electromagnetic interference.
Keywords： ship； electromagnetic interference； electrical grounding
船舶中应用到大量的自动化设备及通信设备，很容易产生电磁干扰，从而对电气设备的稳定运行产生影响。船舶制造企业及船厂需要提高对电磁干扰的重视，提升船舶电气设备的电磁兼容性，避免电气设备受到电磁干扰，保障船舶及工作人员的安全。因此，对于船舶电磁干扰抑制和电气接地的研究是很有必要的。
1 船舶电磁干扰分析
电磁干扰主要是指能够导致电气设备、电力系统性能降低或者对设备及人体造成损害的电磁现象。在船舶电气设备或者电子设备运行的过程中，不可避免地会出现间歇性或连续性电压与电流变化，使设备出现电磁能量，这种电磁能量可以由电路发射到外界环境中，从而引发电磁干扰。在电磁干扰的影响下，船舶的雷达显示器、传真显示器等显示系统，会出现模糊问题；船舶的自动控制系统会出现误动作；船舶的控制系统会出现控制偏差；船舶电气设备或者电子设备的金属会在电磁感应电压的作用下，出现电火花，从而引发火灾或者爆炸事故。当电磁干扰严重时，将会对人体中枢神经系统以及植物神经的正常功能造成危害，引发相应的疾病。
由此可以看出，电磁干扰对船舶及传播工作人员的危害十分严重，船舶电气设备及电子系统需要具备较强的电磁干扰抵抗能力，确保电气设备及电子设备可以在恶劣的电磁环境中稳定运行，还不会对船舶的工作人员及其他系统产生电磁波辐射。也就是说，电气设备及电子设备需要具备一定的电磁兼容，为了确保船舶设备的电磁兼容满足相关要求，船舶制造企业及船厂需要在设备中应用合理的电磁干扰抑制手段，保障船舶的穩定运行。
2 船舶电磁干扰抑制策略
按照传输路径进行划分，船舶电磁干扰可以划分为辐射干扰以及传导干扰这两种类型。不同设备中存在不同的干扰形式，需要船厂采用相应的抑制策略，保障电气设备的稳定运行。常用的电磁干扰抑制手段包括以下三个方面：（1）屏蔽抑制电磁干扰。屏蔽抑制方式主要用于抑制辐射干扰，该技术主要通过屏蔽体的而应用，实现干扰信号的阻隔或者衰减。在屏蔽抑制方式应用过程中，技术人员需要注意以下两点：第一，确保屏蔽体表面可以连续导电；第二，导体不可以直接穿透屏蔽体。只有满足上述两个条件，才可以保障电磁波的有效吸收与反射，实现电磁干扰的衰减。在船舶电磁干扰抑制中，屏蔽抑制方式主要应用于电磁干扰较为严重的动力电气设备中。需要注意的是，技术人员在进行电缆敷设时，选用将电子保护线路的电缆和电力电缆进行分开敷设，避免不同电缆出现交联电气干扰；在进行信号发射装置的电缆敷设时，需要选用双芯对绞屏蔽电缆，避免控制信号受到外界信号的电磁干扰。（2）滤波抑制电磁干扰。滤波抑制方式主要用于抑制传导干扰，滤波能够在保障有用频率信号通过的同时，阻挡电磁干扰频率信号。一般来说，船舶电气设备的电源频率是50Hz，滤波主要通过减少工频干扰的方式，提升电气设备的信号传递频率，实现电气设备的稳定运行。基于滤波抑制电磁干扰的原理，技术人员需要在船舶中应用电磁干扰滤波器，该设备可以有效阻挡干扰信号，通常安装于设备信号接口位置。传导干扰主要划分为共模及差模这两种，滤波器可以通过电容通过高频、隔绝低频的特征，将高频电磁干扰信号传输到地线中，实现共模干扰的抑制；或者将交流相线中的一相的干扰信号传输到另一相中，实现差模干扰的抑制。与此同时，技术人员还可以在需要滤波的电缆上应用干扰抑制铁氧体，将干扰信号转变为热量。（3）接地抑制电磁干扰。接地主要是指电力系统中选择某一个点和接地面间连接导电通路，能够有效提升电气设备的电磁兼容性。通常情况下，主要通过工作接地与保护接地方式实现船舶电磁干扰。首先，工作接地，是指利用接地将船舶电路系统中的电路具备同一个公共参考零电位，确保电路可以稳定运行，还可以将屏蔽层及屏蔽体进行有效接地，实现电磁干扰的有效抑制；然后，保护接地，是指将电气设备的机壳接地，一旦机壳带点，保护装置会自动切换电源，保障工作人员的人身安全，避免触电事故的出现。与此同时，保护接地方式能够避免外界磁场产生干扰，将机壳上积累的电荷传输到大地，避免电荷形成高压导致火花放电事故[2]。
