科訊淺談控制電纜防干擾措施

為保證控制電纜在發(fā)生絕緣擊穿、機械損傷或著火時，減少波及的范圍，國家標準GB50217-91《電力工程電纜設計規(guī)范》規(guī)定：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要增強可靠性的兩套系統(tǒng)，應采用各自獨立的控制電纜。

控制電纜投入運行后，同一電纜的不同線芯之間，緊鄰平行敷設的電纜之間都存在電氣干擾的問題，引起電氣干擾的主要原因有：

（1）由于外施電壓在線芯間電容耦合的作用下產(chǎn)生的靜電干擾；

（2）由于通電電流產(chǎn)生的電磁感應干擾。總的來講，當鄰近存在高電壓、大電流干擾源時，電氣干擾更嚴重，由于同一電纜的線芯之間的距離較小，其干擾程度也遠大于平行敷設的緊鄰電纜。例如某超高壓變電所分相操作斷路器的控制回路，三相合用一根電纜，曾發(fā)生過這樣事故，由分相操作的脈沖使其它相的晶閘管觸發(fā)，誤導致三相聯(lián)動，以后改用分別獨立的電纜，就未再發(fā)生誤動事故。又如某電廠的計算機監(jiān)測系統(tǒng)，由于將模擬量低電平的信號線與變送器的電源線合用一根四芯電纜，曾引起在信號線產(chǎn)生70V的干擾電壓，這對以毫伏計的低電平信號回路，顯然會影響正常工作。

防止或減輕電氣干擾的措施，主要有以下三個方面。

1、控制電纜的一個備用芯接地

實踐證明，控制電纜中一個備用芯接地時，干擾電壓的幅值可降低到25%~50%，且實施簡便，而對電纜的造價增加甚微。

2、對電氣干擾時會發(fā)生嚴重后果的電路，不合用一根控制電纜

其中包括：（1）弱電信號控制回路與強電信號控制回路；（2）低電平信號與高電平信號的回路；（3）交流斷路器分相操作的各相弱電控制回路，都不應使用同一根控制電纜。但對弱電回路的每一對往返導線如分屬于不是同一根的控制電纜，在敷設時有可能形成環(huán)狀布置，在相近電源的電磁線交鏈下會感生電勢，其數(shù)值可能對弱電回路低電平的參數(shù)干擾影響較大，因此對往返導線仍應合用一根控制電纜為宜。

3、金屬屏蔽與屏蔽層接地

金屬屏蔽是減弱和防止電氣干擾的重要措施，包括對線芯的總屏蔽、分屏蔽和雙層式總屏蔽等。控制電纜金屬屏蔽型式的選擇，應按可能產(chǎn)生的電氣干擾影響的強弱，計入綜合抑制干擾的措施，以滿足降低干擾和過電壓的要求。對防干擾效果的要求越高，則相應的投資也越大，當采用鋼帶鎧裝、鋼絲編織總屏蔽時，電纜的價格約增加10%~20%。

強電回路中的控制干擾，由于其本身的信號較強，因此除了位于超高壓配電裝置或與高壓電纜緊鄰平行較長外，均可選用不帶金屬屏蔽的控制電纜。弱電信號控制回路使用的控制電纜，當位于存在干擾影響的環(huán)境，又不具備有效的抗干擾措施時，宜選用帶金屬屏蔽的控制電纜，以防止電氣干擾會對低電平信號回路產(chǎn)生誤動作或使絕緣擊穿等影響。弱電回路的控制電纜如果能與電力電纜拉開足夠的距離，或敷設在鋼管中時，可能會使外部的電氣干擾降低到允許的限度。

對計算機監(jiān)測系統(tǒng)信號回路的控制電纜，其屏蔽型式選擇的原則是：

（1）開關量信號，可用總屏蔽；

（2）高電平模擬信號，宜用對線芯的總屏蔽，必要時也可用對線芯的分屏蔽；

（3）低電平模擬信號或脈沖量信號，宜用對線芯的分屏蔽，必要時也可用含對線芯分屏蔽的復合總屏蔽。

關于屏蔽層的接地方式，應注意做到以下幾點：
 

（1）計算機臨控系統(tǒng)的模擬信號回路的控制電纜屏蔽層，宜用集中式一點接地。其原因基于保證計算機監(jiān)控系統(tǒng)正常工作的要求，因為即使僅1V左右的干擾電壓，也可能引起邏輯判斷的謬誤，集中一點接地可避免出現(xiàn)接地環(huán)流；

（2）除計算機監(jiān)控系統(tǒng)的控制電纜屏蔽層只允許集中一點接地的情況外，其它的控制電纜屏蔽層，當電磁感應干擾較大時
，宜采用兩點接地，而靜電感應的干擾較大時，則采用一點接地；

（3）雙重屏蔽或復合總屏蔽的內(nèi)屏蔽層宜用一點接地，而外屏蔽層可以兩點接地；

（4）選擇兩點接地時還應考慮在暫態(tài)電流的作用下，屏蔽層不會被燒毀。

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