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常见问题
屏蔽电缆为什么要接地
时间:2022-08-31 10:24:14 点击:
 

  屏蔽电缆又名控制电缆,是伺服电机、机器人控制系统等必不可少的一种特种电缆。但屏蔽电缆使用时比其他电缆多一些注意的地方,那就是要接地。很多人不明白屏蔽电缆为什么要接地?迪斯迈小编给大家分享下:


目前屏蔽电缆接地有两种方式:

一:电气屏蔽电缆部分采用两端接地方式

二:弱电及热控计算机监视电缆则采用一端接地方式

 

  为什么屏蔽电缆需要接地呢?这是为防止电气设备因受电磁干扰造成误动和危害,为避免电磁干扰,电缆的屏蔽层均应接地。

如果采用两端接地方式的话,会使电磁感应在屏蔽层上产生一个感应纵向电流,该电流产生一个与主干扰相反的二次场,抵消主干绕场的作用,显著降低磁场耦合感应电压,可将感应电压降到不接地时感应电压的1%以下。

当然屏蔽电缆的屏蔽层两端接地也存在以下两个情况:1、当接地网上出现短路电流或雷击电流时,由于电缆屏蔽层两点的电位不同,使屏蔽层内流过电流,会引起额外的冲击或干扰电压。2、当屏蔽层内流过电流时,对每个电缆内的芯线将产生干扰信号。但对应用于继电保护和自动装置回路的屏蔽电缆,由于其输入和输出均有一端在电网的高压或超高压环境中,电磁干扰是主要因数,为防止暂态过电压,故电气继电保护和自动装置的电缆屏蔽层宜在两端接地。

 

  至于一端接地方式,因为热工自动化设备的屏蔽电缆戒牒比较分散,就地设备处的屏蔽层都要接地困难较大;而且仪表及控制系统信号绝大多数是低频信号,为防止静电干扰,低频信号接地的原则是单点接地,避免形成接地回路影响设备使用。因此热工专业规定电缆屏蔽层需在电子设备间DCS机柜处集中一点接地。

 国标《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007,就明确了控制电缆屏蔽层的接地方式:

控制电缆金属屏蔽的接地方式,应符合下列规定:


  1 计算机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,应集中式一点接地。

 

  2 集成电路、微机保护的电流、电压和信号的电缆屏蔽层,应在开关安置场所与控制室同时接地。

 

  3 除上述情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大时,宜采用两点接地;静电感应的干扰较大时,可采用一点接地。双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分别采用一点、两点接地。

 

  4 两点接地的选择,还宜在暂态电流作用下屏蔽层不被烧熔。

 

 强电控制回路导体截面不应小于1.5mm2,弱电控制回路不应小于0.5mm2

 

GB50171-2012《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》第6.0.4条第四款内容:屏蔽电缆的屏蔽层应接地良好。和第7.0.11条规定:用于保护和控制回路的屏蔽电缆屏蔽层接地应符合设计要求,当设计未作要求时,应符合下列规定:1 用于电气保护及控制的单屏蔽层接地应采用两端接地方式。2 远动、通信等计算机系统所采用的单屏蔽电缆屏蔽层,应采用一点接地方式;双屏蔽电缆外屏蔽层应两端接地,内屏蔽层宜一点接地。屏蔽层一点接地的情况下,当信号源浮空时,屏蔽层接地点应在计算机侧;当信号源接地时,接地点应靠近信号源的接地点。

 

  《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010,对电缆屏蔽层的要求是:

 

  6.3屏蔽、接地和等电位连接的要求中第1条第2款规定:在需要保护的空间内,采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端,并宜在防雷区交界处做等电位连接,系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽或穿钢管敷设,外层屏蔽或钢管应至少在两端,并宜在防雷区交界处做等电位连接。

 

  在《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(修订版)继保专业重点实施要求中也有相关条文:

 

  13.1.1.7 电缆主绝缘、单芯电缆的金属屏蔽层、金属护层应有可靠的过电压保护措施。统包型电缆的金属屏蔽层、金属护层应两端直接接地。

 

  15.7.3.7 保护装置之间、保护装置至开关场就地端子箱之间联系电缆以及高频收发信机的电缆屏蔽层应双端接地,使用截面不小于4mm2多股铜质软导线可靠连接到等电位接地网的铜排上。

 

  既然控制电缆屏蔽接地的原由很清楚,国家的标准规范很明确。那屏蔽电缆的施工具体方法是什么呢?目前设计的施工蓝图上基本对接线工艺不进行任何具体说明,电缆屏蔽层与引出线(黄绿多股线)是用焊接,还是压接,还是缠绕?各建设单位方法不一。我公司的二次接线历来是采用搭接缠绕,即将接地黄绿线的线芯缠紧在屏蔽层上,用PVC绝缘胶带绕紧绕实后外加热缩套热缩的做头方式。这种施工工艺的缺点因黄绿线的线芯与屏蔽层的接触是铜间接触面,时间久会在其表面形成一层氧化铜。氧化铜没有自由移动的电子和离子,呈绝缘体结构,将直接增大接触阻值,使得屏蔽接地失去功效。因此目前的施工工艺上,我们采用了增加焊接的方式,即在原来缠绕的基础上进行洛铁烫锡,虽然增添了一道工序,但增强了接触的可靠性,排除了可能带来的质量上缺陷。而对于双层屏蔽的控制电缆而言,应将最外层屏蔽两端通过黄绿线引出接地,内层屏蔽一端引出在等电位接地。此时,外层屏蔽由于电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。当然如果是防止静电的干扰,不论是一层还是二层屏蔽,必须单点引出接地。这里还有一点要注意:在成束绑扎或编扎黄绿线集中压接接地时,对同压一接线鼻子压接线芯数量上国家标准规范上有新的要求:当接地线较多时,可将不超过6根的接地线同压一接线鼻子,且应与接地铜排可靠连接。

 

  这主要考虑线芯绑扎过多集中压接,会导致接地的不可靠,另外也不利于以后的设备维护检修。


 

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