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控制电缆及其金属屏蔽

浏览次数: 日期:2017-07-20

控制电缆应避免同时受绝缘损坏、机械性损伤、着火或电气干扰等影响不能正常工作。双重化保护的电流、电压以及直流电源和跳闸控制回路等需增强可靠性的系统,应采用各自独立的控制电缆。下列情况的回路,相互间不宜合用同一根控制电缆:弱电信号、控制回路与强电信号、控制回路;低电平信号与高电平信号回路;交流断路器分相操作的各相弱电控制回路。同一电缆缆芯之间距离较小,耦合性、电磁感应强,较电缆相互间的干扰大。某电厂电脑监测系统模拟量低电平信号线与变送器电源线公用一根四芯电缆,引起信号线产生约70V的共模干扰电压,对以毫伏计的低电平信号回路,显然影响正常工作。

弱电回路的每一对往返导线,宜属于同一根控制电缆。强电回路控制电缆,除位于超高压配电装置或与高压电缆紧邻并行较长,需抑制干扰的情况外,可不含金属屏蔽。弱电信号、控制回路的控制电缆,当位于存在干扰影响的环境又不具备有效抗干扰措施时,宜有金属屏蔽。控制电缆金属屏蔽型类的选择,应按可能的电气干扰影响,计入综合抑制干扰措施,满足需降低干扰或过电压的要求。位于110kV以上配电装置的弱电控制电缆,宜有总屏蔽、双层式总屏蔽。计算机监测系统信号回路控制电缆的屏蔽选择,对于开关量信号,可用总屏蔽。对于高电平模拟信号,宜用对绞线芯总屏蔽,必要时也可用对绞线芯分屏蔽,而对于低电平模拟信号或脉冲量信号,宜用对绞线芯分屏蔽,必要时也可用对绞线芯分屏蔽复合总屏蔽。其他情况,应按电磁感应、静电感应和地电位升高等影响因素,采用适宜的屏蔽型式。

需降低电气干扰的控制电缆,可在工作芯数外增加一个接地的备用芯。控制电缆1芯接地时,干扰电压幅值可降低到50%~25%或更甚,且实施简便, 增加电缆造价甚微。控制电缆金属屏蔽的接地方式,对于电脑监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层,不得构成两点或多点接地,宜用集中式一点接地。此外需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分用一点,两点接地。两点接地的选择,还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。

同一往返导线如果分属两根电缆,敷设形成环状的可能性难避免,在相近电源的电磁线交链下会感生电势,其数量级往往对弱电回路低电平参数的干扰影响较大。弱电回路控制电缆与电力电缆如果能拉开足够距离,或敷设在钢管、钢制封闭式托盘等情况,可能使外部干扰降至容许限度。否则,一般与电力电缆邻近并行敷设,或位于高压配电装置且近旁有接地干线等情况,干扰幅值往往对无屏蔽的控制电缆所连接的低电平信号回路等,将产生误动或绝缘击穿等影响。控制电缆含有金属屏蔽时降低干扰的效果,与屏蔽构造型式相关。同时要看到屏蔽构造要求越高,相应投资也越大。有、无金属屏蔽的控制电缆造价,约增10%~20%(钢带铠装、钢丝编织总屏蔽)或更大的份额。

电子装置数字信号回路的控制电缆屏蔽接地,应使在接地线上的电压降干扰影响尽量小,基于计算机这类仅1V左右的干扰电压,就可能引起逻辑错误,因而强调了对计算监控系统的模拟信号回路控制电缆抑制干扰的要求,应实行一点接地,而一点接地可有多种实施方式,现以电脑监测系统情况,指明是满足避免接地环流出现的条件下,集中式的一点接地。配电装置中接地电网的电流分布,曾测得有接地电流的13%,而110~500kV电压级短路电流已达35~18kA。