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控制電纜及其金屬屏蔽

瀏覽次數: 日期:2017-07-20

控制電纜應避免同時受絕緣損壞、機械性損傷、著火或電氣干擾等影響不能正常工作。雙重化保護的電流、電壓以及直流電源和跳閘控制回路等需增強可靠性的系統,應采用各自獨立的控制電纜。下列情況的回路,相互間不宜合用同一根控制電纜:弱電信號、控制回路與強電信號、控制回路;低電平信號與高電平信號回路;交流斷路器分相操作的各相弱電控制回路。同一電纜纜芯之間距離較小,耦合性、電磁感應強,較電纜相互間的干擾大。某電廠電腦監測系統模擬量低電平信號線與變送器電源線公用一根四芯電纜,引起信號線產生約70V的共模干擾電壓,對以毫伏計的低電平信號回路,顯然影響正常工作。

弱電回路的每一對往返導線,宜屬于同一根控制電纜。強電回路控制電纜,除位于超高壓配電裝置或與高壓電纜緊鄰并行較長,需抑制干擾的情況外,可不含金屬屏蔽。弱電信號、控制回路的控制電纜,當位于存在干擾影響的環境又不具備有效抗干擾措施時,宜有金屬屏蔽。控制電纜金屬屏蔽型類的選擇,應按可能的電氣干擾影響,計入綜合抑制干擾措施,滿足需降低干擾或過電壓的要求。位于110kV以上配電裝置的弱電控制電纜,宜有總屏蔽、雙層式總屏蔽。計算機監測系統信號回路控制電纜的屏蔽選擇,對于開關量信號,可用總屏蔽。對于高電平模擬信號,宜用對絞線芯總屏蔽,必要時也可用對絞線芯分屏蔽,而對于低電平模擬信號或脈沖量信號,宜用對絞線芯分屏蔽,必要時也可用對絞線芯分屏蔽復合總屏蔽。其他情況,應按電磁感應、靜電感應和地電位升高等影響因素,采用適宜的屏蔽型式。

需降低電氣干擾的控制電纜,可在工作芯數外增加一個接地的備用芯。控制電纜1芯接地時,干擾電壓幅值可降低到50%~25%或更甚,且實施簡便, 增加電纜造價甚微。控制電纜金屬屏蔽的接地方式,對于電腦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。此外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。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。

同一往返導線如果分屬兩根電纜,敷設形成環狀的可能性難避免,在相近電源的電磁線交鏈下會感生電勢,其數量級往往對弱電回路低電平參數的干擾影響較大。弱電回路控制電纜與電力電纜如果能拉開足夠距離,或敷設在鋼管、鋼制封閉式托盤等情況,可能使外部干擾降至容許限度。否則,一般與電力電纜鄰近并行敷設,或位于高壓配電裝置且近旁有接地干線等情況,干擾幅值往往對無屏蔽的控制電纜所連接的低電平信號回路等,將產生誤動或絕緣擊穿等影響。控制電纜含有金屬屏蔽時降低干擾的效果,與屏蔽構造型式相關。同時要看到屏蔽構造要求越高,相應投資也越大。有、無金屬屏蔽的控制電纜造價,約增10%~20%(鋼帶鎧裝、鋼絲編織總屏蔽)或更大的份額。

電子裝置數字信號回路的控制電纜屏蔽接地,應使在接地線上的電壓降干擾影響盡量小,基于計算機這類僅1V左右的干擾電壓,就可能引起邏輯錯誤,因而強調了對計算監控系統的模擬信號回路控制電纜抑制干擾的要求,應實行一點接地,而一點接地可有多種實施方式,現以電腦監測系統情況,指明是滿足避免接地環流出現的條件下,集中式的一點接地。配電裝置中接地電網的電流分布,曾測得有接地電流的13%,而110~500kV電壓級短路電流已達35~18kA。

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