工廠工程設(shè)計(jì)中控制系統(tǒng)的屏蔽與接地

李民選 鐘益聯(lián)

(中國中輕國際工程有限公司，北京，100026)

工廠工程設(shè)計(jì)中控制系統(tǒng)的屏蔽與接地至關(guān)重要，它不僅關(guān)系到工藝設(shè)備及其控制系統(tǒng)穩(wěn)定、準(zhǔn)確、可靠的運(yùn)行，而且關(guān)系到人身和設(shè)備的安全?？刂葡到y(tǒng)的接地不僅要考慮采用正確的屏蔽措施，防止信號干擾以免影響控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，而且要了解工廠供電方式及其接地、防雷設(shè)計(jì)方案。本文簡要介紹了干擾、屏蔽、接地等基本知識，給出典型的控制系統(tǒng)接地系統(tǒng)圖，供有關(guān)技術(shù)人員參考。

1 關(guān)于控制系統(tǒng)干擾

1.1 控制系統(tǒng)信號

控制系統(tǒng)信號包括:

·低電平模擬信號

·高電平模擬信號

·有源開關(guān)量信號

·無源開關(guān)量信號

·低頻數(shù)字通信信號

·高頻數(shù)字通信信號

1.2 控制系統(tǒng)干擾來源

(1)直接耦合

例如熱電偶套管在高溫下產(chǎn)生的漏電電阻，形成直接耦合。

(2)公共阻抗耦合

產(chǎn)生于兩個(gè)以上的電路共用一段公共段導(dǎo)線的情況。比較常見的是通過一段公共段導(dǎo)線，由一個(gè)公共電源向幾個(gè)電路供電的情況。

(3)電場耦合

通過電容產(chǎn)生的耦合。(4)磁場耦合

通過互感產(chǎn)生的耦合。

(5)輻射和空間電磁場耦合

干擾源有:自然干擾，包括宇宙干擾，太陽干擾，雷電干擾;人工干擾，包括放電干擾，開關(guān)通電干擾。

1.3 控制系統(tǒng)易受干擾部位

控制系統(tǒng)的信號線、接地線、電源線等為易受干擾部位，工程設(shè)計(jì)及其施工、維護(hù)維修時(shí)應(yīng)特別予以足夠關(guān)注。

1.4 干擾的模式

(1)正常模干擾 (Normal Mode Interference)

它是測量電路端電子間的非有用信號，包括:

·由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生的非有用信號

·由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的非有用信號

·導(dǎo)體中不同金屬連接處產(chǎn)生的結(jié)電位和熱電位

·差模干擾

·由共模干擾通過共模變換轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的差模干擾

(2)差模干擾 (Differential Mode Interference)信號傳輸路徑中的一邊電位相對另一邊變化的干擾:這時(shí)，干擾電流完全處在信號傳輸過程中。它直接包含在正常模干擾中。

(3)共模干擾 (Common Mode Interference)

在兩條引線和共同基準(zhǔn)面之間所出現(xiàn)的干擾，這種干擾使傳輸通路兩側(cè)的電位同時(shí)發(fā)生變化，而且變化量相對于共同基準(zhǔn)面也相同。基準(zhǔn)面為電平的基準(zhǔn)，用作返回電路并作為電位的公共參比點(diǎn)或信號電位的公共參比點(diǎn)。通常以地平面 (Ground Plane)即大地為基準(zhǔn)面。

1.5 共模抑制 (Common Mode Rejection—CMR)

裝置消除共模干擾信號的能力稱為共模抑制。

1.6 共模抑制比 (Common Mode Rejection Ratio—CMRR)

系統(tǒng)輸入端的共模干擾電壓與共模干擾對放大器輸入端產(chǎn)生效果的比。

2 零信號參比電位

圖1所示為零信號參比電位。圖1中的a、b、c、d、e及f為電子線路的信號回路。顯然它們都應(yīng)有相同的基準(zhǔn)電位。它們各自的相對零電位點(diǎn)，都要連接在一起，即b、d、f各點(diǎn)都要在G處連接在一起。G點(diǎn)的電位稱作零信號參比電位。為了提高抗干擾能力，G點(diǎn)應(yīng)接地。

圖1 零信號參比電位

3 屏蔽(Shield)

完全封閉的導(dǎo)電殼體外部的電場，不會影響該封閉導(dǎo)電殼體內(nèi)部空間中的電場。因此，封閉的導(dǎo)體殼體對其殼體內(nèi)部導(dǎo)體形成屏蔽，使內(nèi)部的導(dǎo)體不受殼體外部電場的影響。實(shí)際上，不能做到完全的屏蔽，如將導(dǎo)電殼體接地，對殼體的內(nèi)部導(dǎo)體有影響的外部電場電力線，有相當(dāng)多的一部分將以接地的屏蔽為終點(diǎn)，使接地的導(dǎo)電殼體形成更有效的屏蔽。

完全封閉的導(dǎo)電殼體內(nèi)部的電荷，對該封閉導(dǎo)電殼體外部空間中的電場的影響，理論上不會因?qū)щ姎んw的存在而有所降低。如將該導(dǎo)電殼體接地，則殼體內(nèi)部電荷的電力線將以接地的導(dǎo)電殼體為終點(diǎn)，使接地的導(dǎo)電殼體形成屏蔽。

如圖2所示，封閉的導(dǎo)電殼體3為導(dǎo)體2的屏蔽。由于屏蔽3已經(jīng)接地，V3=0，所以導(dǎo)體2上的電荷Q對導(dǎo)體1沒有影響;又由于封閉導(dǎo)電殼體外部的電荷不會影響封閉導(dǎo)電殼體內(nèi)部空間中的電場，因此，可以認(rèn)為互容C12=C21=0。

圖2 通電導(dǎo)體的電場

當(dāng)導(dǎo)體3沒有接地時(shí)，則殼體外表面仍存在電荷Q產(chǎn)生的感應(yīng)電荷，形成電場。由于C13=C31的存在，導(dǎo)體2上的電荷通過導(dǎo)體3對導(dǎo)體1產(chǎn)生影響，因此作為屏蔽的導(dǎo)體應(yīng)接地。

如封閉導(dǎo)電殼體3沒有完全封閉，則會出現(xiàn)以導(dǎo)體2為起點(diǎn)，以導(dǎo)體1為終點(diǎn)的漏電力線，這時(shí)屏蔽是不完整的。為防止外部電場對控制設(shè)備的干擾，屏蔽應(yīng)接地。

電子兼容要求要同時(shí)滿足防止外部電場對電子設(shè)備的干擾和防止電子設(shè)備對外部空間電場的影響，這都要求屏蔽必須接地。

在具體實(shí)施時(shí)，屏蔽實(shí)際上是分段的，其原因不單是因?yàn)榉乐蛊帘蔚姆秶^大從而會增加產(chǎn)生屏蔽電流的可能性，也是由于控制系統(tǒng)是由電子裝置、電源裝置等用電纜連接起來的，其在出廠時(shí)，一般都設(shè)置了參比電位和屏蔽。

通常Shield和Screen都為屏蔽，從嚴(yán)格意義上講，它們是有區(qū)別的。按美國電工電子工程師學(xué)會(IEEE)的名詞術(shù)語，屏蔽應(yīng)為Shield而不是Screen。在國際電工委員會 (IEC)標(biāo)準(zhǔn)中，為防止觸電而設(shè)置的接地柵格被稱為Screen。

4 接地

4.1 接地目的

接地的目的是為了滿足電氣設(shè)備安全和工作的要求。接地有 Earth和 Ground之分，其實(shí) Earth和Ground是不同的，Ground并不一定和大地相連，而Earth則必須與大地相連。

4.2 接地分類

接地包括以下幾種:

(1)保護(hù)接地PE(Protective Earthing)

以保護(hù)人身安全為目的的接地稱為保護(hù)接地或安全接地。保護(hù)接地所指的自控設(shè)備包括［1］:

·儀表盤、儀表操作臺、儀表柜、儀表架和儀表箱

·DCS/PLC/ESD/SRS機(jī)柜和操作員站

·計(jì)算機(jī)系統(tǒng)機(jī)柜和操作臺

·供電盤、供電箱、用電儀表外殼、電纜橋架(托盤)、穿線管、接線盒和鎧裝電纜的鎧裝護(hù)套

·其他各種自控輔助設(shè)備

(2)工作接地 (Technical Earthing-TE)或功能接地(Function Earthing-FE)或稱Signal Earthing-SE)

工作接地是指系統(tǒng)、裝置或設(shè)備中，以防止人身受電擊保護(hù)為目的以外的接地，包括信號回路接地、屏蔽接地和本質(zhì)安全儀表接地［1］。

就控制系統(tǒng)而言，TE包括信號接地 (信號參比電位接地)和屏蔽接地。信號接地的目的是保持信號的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

4.3 零電位和大地

以下處所可稱為零電位:

(1)無窮遠(yuǎn)處

如空間中有一電荷Q，與該電荷Q距離為r處的電位V=Q/4πr，當(dāng)r無窮大時(shí)，V=0。因此，無窮遠(yuǎn)處可認(rèn)為是零電位。

(2)大地

大地的自電容C=4πεr，由于地球的半徑r很大，其自電容可認(rèn)為無窮，又由于V=Q/C，可以認(rèn)為地的電位V=0。雖然大地可認(rèn)為是零電位體，但大地不是金屬導(dǎo)體，各處的電位是有差異的。不同位置的電位差，正常時(shí)最大可達(dá)10 V，甚至大于50 V。實(shí)際上，一般穩(wěn)態(tài)電壓不會大于50 V，但脈沖或瞬態(tài)電壓常大于50 V。

如前所述，由于地面上不同位置實(shí)際存在電位差，該問題在設(shè)置屏蔽和接地系統(tǒng)時(shí)需要認(rèn)真加以考慮，而且常是問題的關(guān)鍵。

5 電源

5.1 供電系統(tǒng)

電源的供電方式、接地方式、PE的連接方式與控制系統(tǒng)接地有密切的關(guān)系。

供電系統(tǒng)按接地方式的不同分為3類，即TN系統(tǒng)、IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)。其中TN供電系統(tǒng)又可分為TN-C、TN-S和TN-C-S系統(tǒng)。

為明確起見，圖3簡略表示出供電系統(tǒng)電源的連接和接地連接形式。對控制系統(tǒng)而言，TN-S系統(tǒng)是常用的，它是把整個(gè)系統(tǒng)的中線 (N線)和PE線嚴(yán)格分開的供電系統(tǒng)，如圖3(b)所示。

圖3 供電系統(tǒng)電源的連接和接地連接形式

5.2 電源的中性線 (N)

當(dāng)電力系統(tǒng)變壓器低壓側(cè)為Y結(jié)法時(shí)，其低壓側(cè)中性點(diǎn)的電壓為電源電壓的參比電壓。在三相平衡時(shí)，它與三相電源線電壓形成的虛擬中性點(diǎn)是一致的。該中性點(diǎn)接地后，其電位為地電位，即電源的參比電壓為地電位。配合其他電源線，由該中性點(diǎn)接出的回路為電源的中性線 (N)。

5.3 電源的連接和電源接地連接形式

TN-C的最大缺點(diǎn)是PEN線中有負(fù)荷電流，它常是地干擾的根源。

TN-S的優(yōu)點(diǎn)是負(fù)荷電流不進(jìn)入工作接地的系統(tǒng)，適用于電子設(shè)備和防爆場合。為使控制系統(tǒng)運(yùn)行良好，一般應(yīng)采用TN-S接法。

對控制系統(tǒng)防干擾而言，不推薦采用TN-C接法，也不要采用IT和TT系統(tǒng)。雖然IT系統(tǒng)有很好的供電可靠性，但其中性線N與地電位不同，對控制系統(tǒng)的抗干擾不利，不應(yīng)采用。

當(dāng)供電系統(tǒng)不是TN-S系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)裝設(shè)專用的變壓器向控制系統(tǒng)供電。當(dāng)采用專用的變壓器、電動發(fā)電機(jī)、UPS向控制系統(tǒng)或電子設(shè)備供電時(shí)，其輸出必須是 TN-S系統(tǒng)，以避免在 TE或PE出現(xiàn)電流。

雖然一些重要的國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在某些情況下PE和TE不必分開，但為了有利于控制系統(tǒng)的運(yùn)行，仍強(qiáng)調(diào)一定將N、PE、TE分開為宜。

6 對屏蔽的基本要求

6.1 屏蔽和參比電位導(dǎo)體的連接

電子線路的參比電位應(yīng)與屏蔽處于相同的電位。屏蔽和參比電位導(dǎo)體的連接見圖4。由圖4(a)可見，A和B之間有地電位差VAB，當(dāng)屏蔽和參比電位導(dǎo)體2在裝置S處附近相連時(shí)，在參比電位導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生零信號參比電位導(dǎo)體電流，影響電子系統(tǒng)的工作。當(dāng)屏蔽和參比電位導(dǎo)體2在2的接地點(diǎn)附近相連時(shí)，在參比電位導(dǎo)體內(nèi)不產(chǎn)生零信號參比電位導(dǎo)體電流，因而不影響電子系統(tǒng)的工作。因此，屏蔽應(yīng)在參比電位的接地處與參比電位導(dǎo)體相連，見圖4(b)。

6.2 屏蔽的單點(diǎn)接地

由于不同接地點(diǎn)間存在電位差，為避免屏蔽電流，屏蔽只能有一個(gè)接地點(diǎn)。

6.3 參比電位導(dǎo)體的單點(diǎn)接地

由于不同接地點(diǎn)間存在電位差，為避免參比電位導(dǎo)體電流，每段參比電位導(dǎo)體只能有一個(gè)接地點(diǎn)。

圖4 屏蔽和參比電位導(dǎo)體的連接

7 等電位連接 (Equipotential bonding)

7.1 連接 (Bonding)和等電位連接

連接是指把與電氣設(shè)備有關(guān)的裸露金屬部分以及與電氣設(shè)備無關(guān)的裸露金屬部分都連接起來并連接到系統(tǒng)接地。因此，連接一般就是指接地的等電位連接。

7.2 主等電位連接 (Main equipotential bonding)

在各個(gè)建筑內(nèi)，以下導(dǎo)電部件的連接為主等電位連接:

(1)主接地導(dǎo)體 (Main earthing conductor)或主接地連接板。

(2)主保護(hù)導(dǎo)體 (Main protective conductor)。

(3)建筑內(nèi)的供料管道，如水管等。

(4)結(jié)構(gòu)的金屬部件，集中采暖和空調(diào)系統(tǒng)。

7.3 輔助等電位連接 (Supplementary equipotential bonding)

將導(dǎo)電部分間用導(dǎo)體直接連通，使其電位相等或接近，稱為輔助等電位連接［2］。另外，當(dāng)不能滿足自動切換電源的要求時(shí) (主要是由于低壓短路電流太小所致);或采用輔助等電位連接能使接地更為方便可靠，應(yīng)在就地進(jìn)行輔助等電位連接。

7.4 控制系統(tǒng)采用等電位連接方式時(shí)的優(yōu)點(diǎn)

·接地母線截面大

·電阻和電感小

·大地的任意兩點(diǎn)間的電位差小，特別是由于大地中高頻電流小，大地的任意兩點(diǎn)間高頻電位差小

·減少地線干擾

·理論上，屏蔽可兩點(diǎn)接地以提高屏蔽系數(shù)，但實(shí)際上對高頻屏蔽可以將屏蔽進(jìn)行兩點(diǎn)接地，獲得較好效果;而對頻率低于1 MHz的屏蔽，即在工程設(shè)計(jì)中經(jīng)常處理的屏蔽接地，不允許兩點(diǎn)接地，而只能單點(diǎn)接地。對控制系統(tǒng)的高頻屏蔽必須按照控制設(shè)備制造廠的要求進(jìn)行

·減少大地雜散電流的影響

·可提高控制系統(tǒng)的工作頻率，大約能比不用等電位接地提高10倍

·投資省

·有形成屏蔽網(wǎng)保護(hù)防止雷擊的作用

7.5 控制系統(tǒng)的接地采用等電位連接方式時(shí)的一些

要求

·外部引入的金屬部件，應(yīng)在建筑內(nèi)的入口處在同一地點(diǎn)進(jìn)行等電位連接

·電源用TN-S系統(tǒng)連接法

·防雷的接地線最好是多點(diǎn)接地

·室外的信號線，避免采用金屬架空線，可用埋地敷設(shè)。如一定要用架空敷設(shè)，則必須穿入金屬管內(nèi)，或敷設(shè)在封閉的金屬槽內(nèi)，并做好防雷保護(hù)。當(dāng)然采用光纜最好

·室外最好有環(huán)形接地線，起均壓作用，以抑制防雷系統(tǒng)對電子裝置的影響

·接地連接線愈短愈好

·單芯的接地線要穿入等電位的非導(dǎo)磁金屬管內(nèi)

·兩個(gè)等電位連接系統(tǒng)之間連接時(shí)，要用光纜或非導(dǎo)電系統(tǒng)如微波、激光等

·PE及TE連接導(dǎo)體應(yīng)采用絕緣電纜

8 控制系統(tǒng)的接地及其與供電系統(tǒng)接地的連接

8.1 典型的控制系統(tǒng)接地系統(tǒng)

典型的控制系統(tǒng)接地系統(tǒng)見圖5。應(yīng)該特別指出，圖5中設(shè)置儀表MPEB、MTEB主要是針對大型或較大型控制系統(tǒng)，其控制室和現(xiàn)場機(jī)柜、操作箱、控制箱數(shù)量較多的情況。例如大型高速現(xiàn)代化紙機(jī)，其控制系統(tǒng)包括PCS(如DCS或PLC)、QCS、MCS、WMS、WIS、WRS等［3］，其控制室和現(xiàn)場控制設(shè)備數(shù)量較多，故而采用圖5的接地系統(tǒng)是合適的。如果控制系統(tǒng)屬中小型系統(tǒng)，控制室和現(xiàn)場的控制設(shè)備數(shù)量不多，可取消MPEB、MTEB，現(xiàn)場PE、TE接地箱酌情設(shè)置或不設(shè)置?？刂剖覂?nèi)的機(jī)柜接地分別接至接線架室 (或稱機(jī)柜室)內(nèi)的PEB、TEB，現(xiàn)場控制設(shè)備的接地視不同情況可接至PEB、TEB，也可適當(dāng)匯總接至MEB。

8.2 接地系統(tǒng)各部分的基本要求

·不要用TN-C系統(tǒng)，也不要用TN-C-S系統(tǒng)，而要用TN-S系統(tǒng)，N、PE、TE都要分開

·接地連接線愈短愈好

·單芯的接地線路需要穿管時(shí)，要穿入等電位的非導(dǎo)磁金屬管內(nèi)

·兩個(gè)等電位連接系統(tǒng)之間進(jìn)行信號連接時(shí)，要用光纜或非導(dǎo)電系統(tǒng)如微波、激光等

圖5 典型的控制系統(tǒng)接地系統(tǒng)圖

·PE接地干線和接地連接板以及全部TE必須對建筑物、管道、各種支架等絕緣

·機(jī)柜或機(jī)架的長度超過10 m時(shí)，要在機(jī)柜或機(jī)架的兩端都設(shè)PE分干線，進(jìn)行等電位接地

·控制系統(tǒng)的電源應(yīng)從變電所的低壓配電盤引出

8.3 接地系統(tǒng)各部分導(dǎo)體截面要求

關(guān)于接地系統(tǒng)各部分導(dǎo)體截面要求，雖然國際、國內(nèi)各種標(biāo)準(zhǔn)的基本原則都一致，但具體數(shù)字卻有明顯差異。究其原因是作為接地導(dǎo)體截面愈大愈好，但要結(jié)合造價(jià)來統(tǒng)一考慮。由于統(tǒng)一考慮的具體做法不一致，且各國的情況不同，不同行業(yè)的具體條件也存在差異，因此國際、國內(nèi)各種標(biāo)準(zhǔn)中對其導(dǎo)體截面要求并不一致。具體工程設(shè)計(jì)中采用的數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，并在其允許的范圍內(nèi)確定。

(1)接地連接板

控制系統(tǒng)專用的接地連接板，主要是為了提高接地系統(tǒng)的可靠性和減少接地線的長度。接地連接板要與建筑物、管道、各種支架等絕緣。接地連接板本身可用絕緣的，也可用裸露的，但在用裸露的母線時(shí)，其支架必須是絕緣的。

接地板要有足夠的截面，其電壓不能超過1 mV。

a.主接地連接板MEB屬供電專業(yè)，由供電專業(yè)確定其技術(shù)要求及導(dǎo)體截面。

b.自控儀表保護(hù)接地匯總板MPEB、工作接地匯總板MTEB，機(jī)柜室 (有時(shí)稱接線架室)的 PEB、TEB，其銅排截面可為:100 mm×10 mm?，F(xiàn)場PE(或TE)接線箱銅排截面可為:50 mm×6 mm。

(2)接地電纜［2］

對照圖5，接地連線1～2.5mm2;接地分干線4～16 mm2;接地干線10～25 mm2;接地總干線16～50 mm2。(作者注:德國標(biāo)準(zhǔn)往往要求比上述截面大1～2級)。上述數(shù)據(jù)詳見文獻(xiàn) ［1］。

8.4 聯(lián)結(jié)電阻、對地電阻和接地電阻［2］

·從儀表設(shè)備的接地端子到總接地板 (圖5中的主接地連接板)之間導(dǎo)體及連接點(diǎn)電阻的總和稱為聯(lián)接電阻。儀表系統(tǒng)的接地聯(lián)結(jié)電阻不應(yīng)大于1 Ω

·接地極的電位與通過接地極流入大地的電流之比稱為接地極對地電阻

·接地極對地電阻和總接地板、接地總干線及接地總干線兩端的連接點(diǎn)電阻之和稱為接地電阻。儀表系統(tǒng)的接地電阻不應(yīng)大于4 Ω

8.5 隔離

本身沒有電源，由AI單獨(dú)直接供電的變送器為本身無電源的變送器 (Passive mode transmitter)。

由另外電源直接供電的變送器為有電源的變送器(Active mode transmitter)。電磁流量計(jì)、分析儀表、電量變送器、變頻器的信號變送部分等均為有電源的變送器。

對于現(xiàn)場儀表被要求或必須在現(xiàn)場接地，同時(shí)又要將控制室接收儀表在控制室側(cè)接地的，應(yīng)將兩個(gè)接地點(diǎn)隔離［1］，見圖6。例如，有電源的變送器與控制系統(tǒng)的AI連接時(shí)，變送器的輸出應(yīng)為隔離輸出，且為全隔離型。所謂全隔離，即不僅信號隔離，而且電源也具有隔離功能。如果有電源的變送器沒有全隔離的輸出，應(yīng)在信號線路中裝設(shè)帶有地隔離功能的全隔離型隔離器。

圖6 信號回路在集中安裝儀表和現(xiàn)場儀表兩側(cè)同時(shí)接地時(shí)的工作接地方法

對TTL輸入的DI，即使輸入為無源信號，也建議核查其是否有高電平輸入的可能，考慮是否采用相應(yīng)的隔離措施，以便對DI裝置加以保護(hù)。

帶有電源的接受裝置或帶有電源的中間裝置與控制系統(tǒng)的AO連接時(shí)，也要在AO的輸出線路中裝設(shè)帶有地隔離功能的全隔離型隔離器。變頻器的控制信號輸入為帶有電源的接受裝置，許多手操器應(yīng)屬帶有電源的中間裝置。

在考慮是否采用隔離措施時(shí)，要對控制系統(tǒng)的輸入輸出模件本身具有的隔離功能作深入的了解。

8.6 帶有接地的檢測元件

接地的檢測元件，包括接地?zé)犭娕肌⒔拥氐膽?yīng)變測量元件、電磁流量計(jì)的流量測量管等，其檢測部分已接地。在進(jìn)行系統(tǒng)接地時(shí)，要特別注意不要形成不允許的兩點(diǎn)接地。如電磁流量計(jì)流量測量管的接地，盡管有信號接地的性質(zhì)，但不能接到TE上，應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)的等電位連接。

8.7 控制變壓器的屏蔽

為了抑制控制變壓器的電源側(cè)干擾，控制變壓器應(yīng)有屏蔽?？刂葡到y(tǒng)內(nèi)的控制變壓器的屏蔽供貨時(shí)已接好。當(dāng)需另設(shè)控制變壓器時(shí)，在單屏蔽情況時(shí)，該屏蔽與二次側(cè)系統(tǒng)屏蔽相連，在雙屏蔽情況時(shí)，靠近二次側(cè)的屏蔽與二次側(cè)系統(tǒng)屏蔽相連，靠近一次側(cè)的屏蔽，視具體情況，與電源接的中性線相連或與支架相連。

8.8 屏蔽的連接

電纜選用時(shí)，不得選用屏蔽外露的屏蔽電纜。當(dāng)控制系統(tǒng)制造商同意時(shí)，一般高電平的開關(guān)量信號可不采用屏蔽電纜。模擬量信號應(yīng)采用屏蔽電纜。當(dāng)控制系統(tǒng)制造商同意時(shí)，一般情況下，可采用單屏蔽電纜。對于多芯或多對屏蔽電纜，為穩(wěn)妥起見一般應(yīng)采用帶雙屏蔽 (總屏蔽和分屏蔽)電纜。一般情況下，對于單屏蔽或雙屏蔽電纜，其屏蔽應(yīng)在控制室側(cè)與TE連接。

在高頻干擾嚴(yán)重時(shí)，雙屏蔽電纜的屏蔽接法可以有所不同。雙屏蔽電纜的分屏蔽主要為抑制低頻干擾，其分屏蔽接至主機(jī)側(cè)TE上。雙屏蔽電纜的總屏蔽主要為抑制高頻干擾，其總屏蔽可接至信號接受端PE或支架上，此時(shí)，要注意必須保持PE與TE的隔離，不能影響TE的工作與安全。上述高頻信號回路的雙屏蔽電纜的屏蔽接法最好要與控制系統(tǒng)供貨商共同商定。

9 結(jié)語

工廠工程設(shè)計(jì)中控制系統(tǒng)的接地是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作。有關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行控制系統(tǒng)接地工程設(shè)計(jì)或施工時(shí)，不僅要掌握接地的一般知識，而且要善于向電氣專業(yè)主要設(shè)計(jì)人員了解該工程采用的供電、接地與防雷技術(shù)方案。隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)較快發(fā)展，輕工行業(yè)如造紙行業(yè)大型現(xiàn)代化裝備已經(jīng)或?qū)⒙鋺粑覈?，有些已在?shí)際生產(chǎn)中正常運(yùn)行。這些工廠控制系統(tǒng)規(guī)模較大，工藝設(shè)備控制要求復(fù)雜，控制系統(tǒng)類型較多，其接地工程設(shè)計(jì)與施工均提出了更高更廣的要求。因此，采用符合有關(guān)規(guī)定、規(guī)范且合理的控制系統(tǒng)接地方案，采用正確的屏蔽措施，減少對控制系統(tǒng)信號傳輸?shù)母蓴_，從而確保生產(chǎn)裝置的順利運(yùn)行，保障人身和設(shè)備的安全，這既是一項(xiàng)十分重要的工程設(shè)計(jì)工作，也是一個(gè)需要不斷學(xué)習(xí)、研究的課題。

［1］國家石油和化學(xué)工業(yè)局 .HG/T 20513——2000.儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)規(guī)定［S］.

［2］中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.，工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊［M］.3版.北京:中國電力出版社，2005.

［3］ZHONG Yi-lian.Control System for Paper Machine and QCS/DCS Selection［J］.China Pulp ＆ Paper，2002，21(3):65.鐘益聯(lián).造紙機(jī)控制系統(tǒng)及QCS、DCS的選擇［J］.中國造紙，2002，21(3):65. CPP