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屏蔽電纜的屏蔽層為什么不能重復接地?

屏蔽層接地通常采用兩種方式來處理:屏蔽層單端接地和屏蔽層雙端接地。

(1)屏蔽層單端接地是在屏蔽電纜的一端將金屬屏蔽層直接接地,另一端不接地或通過保護接地。

在屏蔽層單端接地情況下,非接地端的金屬屏蔽層對地之間有感應電壓存在,感應電壓與電纜的長度成正比,但屏蔽層無電勢環流通過。單端接地就是利用抑制電勢電位差達到消除電磁干擾的目的。

這種接地方式適合長度較短的線路,電纜長度所對應的感應電壓不能超過安全電壓。靜電感應電壓的存在將影響電路信號的穩定,有時可能會形成天線效應。

(2)雙端接地是將屏蔽電纜的金屬屏蔽層的兩端均連接接地。

在屏蔽層雙端接地情況下,金屬屏蔽層不會產生感應電壓,但金屬屏蔽層受干擾磁通影響將產生屏蔽環流通過,如果地點A和地點B的電勢不相等,將形成很大的電勢環流,環流會對信號產生抵消衰減效果。

屏蔽電纜的屏蔽層為什么不能重復接地

系統接地有浮地、直接接地和電容接地三種方式。

對PLC控制系統而言,它屬高速低電平控制裝置,應采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響,裝置之間的信號交換頻率一般都低于1MHz,所以PLC控制系統接地線采用一點接地和串聯一點接地方式。

集中布置的PLC系統適于并聯一點接地方式,各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。如果裝置間距較大,應采用串聯一點接地方式,用一根大截面銅母線(或絕緣電纜)連接各裝置的柜體中心接地點,然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于25mm2的銅導線,總母線使用截面大于60mm2的銅排。接地極的接地電阻小于2Ω,接地極zui好埋在距建筑物10~15m遠處,而且PLC系統接地點須***與強電設備接地點相距10m以上。

信號源接地時,屏蔽層應在信號側接地;不接地時,應在PLC側接地;信號線中間有接頭時,屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理,一定要避免多點接地。多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時,各屏蔽層應相互連接好,并經絕緣處理,選擇適當的接地處單點接地。

強電系統需要重復接地,如電力電纜的鋼鎧要接地、PE線要接地、而且在配電室內有、在現場也有。DCS中規范有明確要求、屏蔽層須***單點接地、如果重復接地了、實際不可能有******等電位、易形成回路、大地的雜散電流會直接干擾到儀表信號。

總結:

(1)兩端的接地點難保沒有電位差,有電位差就會有微弱電流,使屏蔽層實際上變成了接地線。

(2)兩端接地的屏蔽線工作于高頻干擾較為嚴重地工作現場,會因屏蔽層和內部信號線間形成的線電容耦合到信號回路,嚴重的將影響信號誤判。

(3)各種調速器和PLC說明中都明確信號線屏蔽層須***單端接地并且接地端應該在控制器一側。

國家規范:

《GB 50217-1994電力工程電纜設計規范》——3.6.8 控制電纜金屬屏蔽的接地方式,應符合下列規定:

(1)計算機監控系統的模擬信號回路控制電纜屏蔽層,不得構成兩點或多點接地,宜用集中式一點接地。

(2)除(1)項等需要一點接地情況外的控制電纜屏蔽層,當電磁感應的干擾較大,宜采用兩點接地;靜電感應的干擾較大,可用一點接地。雙重屏蔽或復合式總屏蔽,宜對內、外屏蔽分用一點,兩點接地。

(3)兩點接地的選擇,還宜考慮在暫態電流作用下屏蔽層不致被燒熔。

《GB50057-2000建筑物防雷設計規范》——第6.3.1條規定:……當采用屏蔽電纜時其屏蔽層應至少在兩端等電位連接,當系統要求只在一端做等電位連接時,應采用兩層屏蔽,外層屏蔽按前述要求處理。


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