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浅析控制电缆屏蔽层接地的合理方式关键词：控制电缆 屏蔽层 接地 合理方式 规范 分析 1 引言 在火力发电厂及变电站中，控制电缆主要用于控制、测量、保护等用途， 其金属屏蔽层接地后，根据“法拉第笼效应”原理，可屏蔽或减少外界对芯线的 电磁干扰，避免造成误动和损坏控制设备，从而保证设备安全运行但屏蔽层 应该一端接地还是两端接地？双重屏蔽和复合式总屏蔽的电缆又如何接地？目 前，在工程建设中，仍有许多技术人员和施工人员不明确屏控制电缆屏蔽层接 地的方式和其中的原理，下面从规范和文件要求入手，就这一问题进行探讨、 分析 2 规范与文件要求 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》 （GB50171—92）第 4.0.4 条规定： 使用于静态保护、控制等逻辑回路的控制电缆，应采用屏蔽电缆其屏蔽 层应按设计要求的接地方式接地 《电力工程电缆设计规范》GB50217－94 中 3.6.1 条规定： 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，宜用集中式一点接地 （2）除（1）项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层，当电磁感应的当电磁感应的 干扰较大，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大，可用一点接地。

干扰较大，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大，可用一点接地双重屏蔽 或复合式总屏蔽，宜对内、外屏蔽分用一点、两点接地 《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》(电安生[1994]191 号)7.1 条规定： 用于集成电路型、微机型保护的电流、电压和信号接点引 入线，应采用屏蔽电缆，屏蔽层在开关场与控制室同时接地； 《十八项电网重大反事故措施》第 14.7.3 条规定： 保护室与通信室之间所用信号传输电缆，应采用双绞双屏蔽电缆，屏蔽层 在两端分别接地 在《十八项反事故措施继电保护重点要求》第 6.1 条规定： 根据开关场和一次设备安装的实际情况,宜敷设与厂、站主接地网紧密连接 的等电位接地网 3 合理接地方式分析 干扰主要以两种方式存在，即静电感应干扰和电磁感应干扰 静电感应，是指一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的 相互作用，会使导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而 同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端．这种现象叫静电感应 静电感应是以电容耦合的方式存在，相邻各类电气设备和电气线路间均存 在着分布电容，能产生不同强度的静电感应 电磁感应，是指因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分 导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁 感应。

电磁感应是以电感耦合的方式存在，当控制电缆处在交变磁场中，电缆屏蔽层会有感应出电势，产生感应电流 而现实中，静电感应干扰和电磁感应干扰两种方式可能同时存在要想消 除或减少干扰，需要根据具体情况，具体分析，对控制电缆屏蔽层采用合理的 接地方式 什么情况下选择屏蔽层一端接地？什么情况下选择屏蔽层一端接地？ 火电厂 DCS 系统，因为广泛应用集成电路和各式各样的电子元器件，集 成电路和电子元器件对静电敏感，根据其产品技术要求，需降低静电干扰一 端接地后，屏蔽层就可有效阻止控制电缆芯线与外界形成电容，因而控制电缆 芯线不会因外界电场的变化而产生充放电等现象，可以有效防止静电干扰如 果屏蔽层两端接地，两端的接地点存在电位差，随着电缆的长度增加，电位差 更大，屏蔽层内形成接地环流，容易造成设备误动或损坏而一端接地，就避 免了上述问题所以，DCS 系统控制电缆屏蔽层应采用一端接地，考虑到施工 的方便和接地点等电位要求，应在 DCS 机柜侧统一进行一点接地 什么情况下选择屏蔽层两端接地？什么情况下选择屏蔽层两端接地？ 敷设在大功率及高压电气设备、易遭受雷电感应雷侵袭等区域的电缆，如 变电站、主变等区域，静电干扰和电磁干扰并存，但其主要矛盾是电磁干扰。

屏蔽层采用两端接地后，可以消除静电干扰，同时根据楞次定律可知，电磁感 应可在屏蔽层金属表面形成涡流，涡流反过来可以阻碍磁场的变化，阻碍感应 强度增加，虽不能完全屏蔽掉电磁感应，可将感应电压降到不接地时感应电压 的 1%以下需要注意的是，两点接地可能因接地点电位差，屏蔽层内产生环 流因此，此部分区域电缆屏蔽层的两端应有等电位接地网，减小接地电位差， 克服两端接地带来接地环流的问题 等电位网示意如下图： 重屏蔽或复合式总屏蔽的电缆屏蔽层如何接地？重屏蔽或复合式总屏蔽的电缆屏蔽层如何接地？ 双重屏蔽或复合式总屏蔽的电缆，通常传输重要的模拟信号因为模拟信 号干扰后，设备识别能力差，所以采用双重屏蔽或复合式总屏蔽的电缆，其外 层屏蔽两端接地主要是先降低电磁干扰强度，然后内层屏蔽一端接地，进一步 消除静电干扰 4 结语 相对独立的控制系统区域，主要防止静电干扰，控制电缆屏蔽层应一端接 地如 DCS 系统和辅助厂房的 PLC 系统敷设在高压设备、大动力电缆区域， 易遭受直击雷、感应雷侵袭的区域，应两端接地如变电站、网控室、保护室 以及高、低配电柜内的控制电缆，同时应有等电位接地网设计对于双重屏蔽 和复合式总屏蔽的电缆，其外层两端接地，内层一端接地。

1 控制电缆屏蔽层接地方式的探讨各电建公司的电气专业一直为屏蔽电缆的屏蔽层是在一端一点接地，还是在 两端两点接地的问题争论不休，而争论的结果是有的电建公司采用一点接地方式，而有的电建公司采用两点接地的方式进行施工其实根据《电力装置的继 电保护和自动装置设计规范》 、 《国网公司十八条反措继电保护实施细则》以及 《华北电网继电保护基建工程验收规范》要求，电气控制电缆屏蔽线必须两端 接地上述国家规程、规范及反措要求电气控制电缆屏蔽线必须两端接地但是所有 电气控制电缆的屏蔽层不分场合的全部两端接地，这样的要求是否正确，是值 得做进一步商榷和探讨的，经过多台机组的安装实践可以确定：从主控或网控 到升压站的控制电缆的屏蔽层必须两端接地；但在主厂房内敷设的控制电缆屏 蔽层最好是单端接地其理由如下：从防止暂态过电压看,屏蔽层采用两点接地 为好， 两点接地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,抵消主干扰场的作用,使干扰电压降低从主控到升压 站的控制电缆，由于其输入和输出均有一端在开关场的高压或超高压环境中,电 磁感应干扰是主要矛盾,且电缆芯所在回路为强电回路因而屏蔽层电流产生的干 扰信号影响较小,所以必须采用两点接地的方式。

但是,两点接地存在两个问题： 其一,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,可能烧毁屏蔽层.其二,当屏蔽层内流过电流时,对每个芯线 将产生干扰信号.所以对敷设在主厂房内的电气电缆, 电磁感应干扰比较而言矛 盾不突出,而两点接地产生的屏蔽层电流对芯线产生干扰有可能使装置误动,故宜 采用一点接地而热工自动化专业规定，热工控制电缆的屏蔽层要求一点接地， 其道理也如同上所述 另外，电气专业要求控制电缆屏蔽层两端接地，而热工自动化专业规定屏蔽层 一点接地，当电气量进入 DCS 时，两种规定发生冲突，目前国家规程和规范没 有明确要求这种情况下是采用单端接地还是两端接地，根据电缆接线的工程实 践，最好是采用单端接地，接地点的选择按取用原则来处理 2 工程实践中的控制电缆屏蔽层接地 在对电气控制电缆屏蔽层接地进行探讨分析之后，不难看出目前国家规程、规 范及反措对控制电缆屏蔽层接地方式还需要进一步修订和完善但是在现阶段， 控制电缆屏蔽层接地方式在工程实践中仍要按照国家规程、规范及反措要求执 行 控制电缆屏蔽接地原则：屏蔽电缆的屏蔽层用接地线焊接引出即可，接到专用 接地铜排上。

接地线选用≥1.5mm 的黄绿软铜线接到接地铜排一端的地线须挂 锡或压线鼻子，必须保证每一根接地线与铜排可靠连接严禁使用电缆内的空 线替代屏蔽层接地 2.1 电气设备之间的电缆屏蔽接地 主控或网控室至高压开关场的继电保护电缆，其屏蔽层应在开关场和控制室内 两端接地在控制室内，屏蔽层宜接于保护屏内的接地铜排上；在开关场，屏 蔽层应在与高压设备有一定距离的端子箱内接地互感器每相二次回路经两芯 屏蔽电缆从高压箱体引至端子箱，该电缆屏蔽层在高压箱体和端子箱两端接地 如果瓦斯继电器到中间端子箱过渡时，瓦斯继电器到端子箱的控缆必须两端接 地，端子箱再到保护屏的控缆两端也必须接地 主厂房内继电保护电缆，其屏蔽层应在就地设备端子箱和主控保护盘内进行两 端接地；另外，用于主厂房内其他部分的保护及控制电缆，亦采用两端接地： 如高压盘－低压盘、低压盘－MCC 盘、高、低压盘-就地控制箱之间的屏蔽电缆同列盘之间的盘连电缆同样屏蔽层要两端接地 对于双层屏蔽电缆，内屏蔽应一端接地，外屏蔽应两端接地，即双屏蔽电缆的 一端应使内层屏蔽与外层屏蔽焊接到一起，然后用接地线焊接引出到保护盘或 光端设备终端上的接地铜排上，另一端只引出外屏蔽层接地。

另外，传送音频 信号所采用的屏蔽双绞线，其屏蔽层应在两端接地；保护至音频接口的控制电 缆应采用双绞双屏蔽电缆，每一个接点用一对芯传送，屏蔽层应两端接地 2.2 至 DCS 盘柜的电气电缆屏蔽接地 高压开关场、主控和网控保护盘、变压器以及高、低单端压盘至 DCS 的屏蔽电 缆采用单端接地方式单端接地点一般按取用原则设置，凡是从以上设备送到 DCS 盘柜的反馈信号（位置、故障和模拟量信号） ，均应在 DCS 侧做单端接地； 凡是从 DCS 盘柜送出的控制指令（合、跳闸或其他指令） ，均应在保护盘侧做 单端接地摘要：介绍了发电厂控制系统中，采用屏蔽型控制电缆抑制电磁干扰(EM1)的 重要措施提出良好的屏蔽，仅靠电缆屏蔽层是不够的，重要的是选择正确的 屏蔽层接地方式、接地点数和接地点位置 关键词： 电磁干扰；控制电缆； 屏蔽层；接地 随着电力系统的扩大，电压 等级的提高，机组容量的增大，计算机和微处理器等微电子装置已广泛应用于 电厂生产监测与控制而且电子设备的频带日益加宽，功率逐渐加大，灵敏度 提高，联络各种设备的电缆网络也越来越复杂况且微电子装置的工作环境和 监测对象本身是一个很强的交变电磁场，是一个大干扰源。

在这样的电磁环境 中，电子装置必然会受到静电感应、电磁耦合、接地线电位升高、控制回路自 身产生的干扰电压等的电磁干扰，这些电磁干扰轻则会引起电子装置的可靠性 降低，重则导致设备不能正常运行漳泽发电厂 3 号、4 号、5 号机组先后利用 机组大修的机会，对其热控系统进行了 DCS 改造，采用 EIC 综合技术将电气控 制、仪表控制和计算机控制等功能由 DCS 统一完成经过 DCS 改造后，机组 能否安全、稳定运行，在很大程度上就取决于 DCS 系统的稳定性了为高 DCS 控制系统的抗干扰水平，确保设备在复杂电磁环境下可靠运行，成为当前 电厂 DCS 控制系统电磁兼容方面研究的一个重要课题在 DCS 控制系统中，电缆是主要的干扰源，它既是干扰的主要发生器，也是 主要的接收器电缆作为发生器，它向空间辐射电磁噪声；作为吸收器，它能 敏感地接收来自邻近干扰源所发射的电磁噪声目前，在电厂控制系统中，采 用屏蔽电缆作为抑制 EMI 的重要措施，已得到广泛应用，但依靠电缆屏蔽是不 够的，更重要的是选择正确、良好的接地方式关于电缆屏蔽层要不要接地， 应该是几点接地，是电缆始端接地，还是电缆终端接地，或者是两端都接地。

本文就屏蔽电缆的接地方式作一探讨，供大家参考 1 EMI 与电缆端口电磁干扰(EMI)分为传导性干扰和辐射性干扰两大类传导性干扰是指通过 电源线路、接地线和信号线传播的干扰；辐射性干扰是指通过空间传播的干扰 无论是通过哪一种传播途径，电磁干扰都是通过端口进入设备的这里所说的 端口，指的是设备与外部环境特定的界面接口设备的端口可分为外壳端口和 电缆端口，外壳端口是设备的物理边界，电磁场可以。