（上海电力安装第一工程公司 上海 200090）
摘要：信号干扰是影响电厂机组安全经济运行的一个极大隐患，早日发现和杜绝信号干扰是电厂安全运行的首要大事，只要依靠科学的方法、严谨的工作态度就能减少干扰带来的不良影响。
关键词：电缆 信号 干扰 敷设
一、前言
信号干扰的来源及其对电厂DCS控制系统的影响，提出在电缆安装过程中必须采取的防干扰措施。做好电缆敷设和接线中防干扰的措施，保证机组每一个操作的可靠性，确保机组安全经济运行。
二、特点
DCS系统的电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，绝对隔离是不可能的。外部干扰源通常以电场或磁场的形式出现。因此要明确干扰源存在的形式是电场还是磁场，然后，才能采取不同的措施来抑制干扰的影响。
三、干扰的来源
1来自电源的干扰
在现场工作中因电源引入的干扰造成DCS控制系统故障的情况很多，DCS控制系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。2来自信号线引入的干扰
与DCS控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损坏。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。DCS控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。一般，我们把干扰分为横向干扰和纵向干扰。横向干扰主要是由电磁感应产生的垂直干扰，如图一所示。
纵向干扰一般比横向干扰的数值大，一般在几伏至几十伏之间，同时，如果纵向干扰形成回路就转变成横向干扰，使测量回路信号异常。
3来自接地系统混乱时的干扰
接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使DCS系统将无法正常工作。DCS控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。
四、电缆敷设过程中减小干扰的方法
为了减少干扰，我们在电缆敷设过程中做了以下施工措施：
1 所有材料规格型号及电压等级应符合设计要求，并有产品合格证。 每轴电缆上应标明电缆规格、型号、电压等级、长度及出厂日期。
2电缆敷设前对电缆的敷设路径进行二次设计，严格按照电缆传输的性质进行分类，将高压动力、低压动力、控制信号、模拟量信号分层，均衡每层电缆桥架的电缆数量，避免不同信号的电缆相互干扰，这能直接的最大限度地减少干扰源。
3施工前将需敷设的电缆盘集中堆放在各自的电缆盘支架上，并由施工负责人将电缆盘上的规格、型号、电压等级与需敷设的电缆进行对照，以免放错电缆，以免必须带屏蔽的信号电缆没有屏蔽，造成干扰。
4各种规格的电缆敷设位置按电缆桥架规定的位置进行敷设，在低压动力层桥架敷设400V动力电缆，在控制电缆层桥架敷设控制电缆；在电缆托盘内敷设低电平电缆包括屏蔽控制电缆、计算机预制电缆；在专用小线槽内敷设计算机通讯电缆和计算机光缆等，低电平电缆与强电电缆间须隔开一定的敷设距离，以免强电电缆影响低电平电缆的正常运行和造成干扰。
5控制电缆与高压电力电缆并行敷设、或在110千伏及以上电压配电装置内敷设，而且当二次回路为晶体管控制或保护设备时，采用以下降低干扰的措施：
5.1 一般选用具有金属屏蔽的控制电缆；
4.5.2 与高压电力电缆并行敷设的控制电缆，在可能范围内应尽量远离；
5.3 配电装置内不宜采用地面式无屏蔽的槽沟；
5.4 配电装置内的电缆沟路径选择，在没有其他条件限制时，宜距离耦合电容器、避雷器、避雷针位置远一些；
5.5 必要时，可沿控制电缆并行敷设专用屏蔽线或附加金属罩，也可选用绞对线型的控制电缆。
6在电缆终端头、电缆接头、拐弯处、夹层内、隧道及竖井的两端、人井内等地方，电缆上应装设标志牌。 标志牌上应注明线路编号。当无编号时，应写明电缆型号、规格及起迄地点；并联使用的电缆应有顺序号。标志牌的字迹应清晰不易脱落。标志牌规格宜统一。标志牌应能防腐，挂装应牢固。
7电缆终端热缩管采用不同颜色以区分动力、控制及信号电缆。在每个柜进线绑扎时将动力电缆、电源电缆与控制电缆及信号电缆分开绑扎，避免相互干扰。电动门的动力电缆（380VAC）与控制电缆、信号电缆不得共用一根保护管 。
五、电缆接线过程中减小干扰的方法
外部接线有可能会给DCS控制系统带进无线电和电磁干扰，使用双绞线可以降低这些干扰的影响。屏蔽线可以有效地消除高频噪声和线路短路引起的干扰。屏蔽线应该只在单端接地，在机柜侧接地时接至机柜两侧的屏蔽棒上。该屏蔽棒与屏蔽地连接在一起，试验证明这种连接方式比其它方式具有更好的抗干扰能力。即利用屏蔽电缆可以对干扰起到很好的抑制作用。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在DCS侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。
在运用屏蔽电缆时，要注意的是多对电缆，如传输的是模拟信号则必须采用多重屏蔽电缆，以避免多对电缆之间的信号干扰。
六、电缆接地过程中减少干扰的方法
一个良好的接地系统对于保障人员、设备安全和DCS控制系统的正常运行是至关重要的。DCS控制系统的接地包括两个部分。一是安全接地（交流地），它为故障电流和高频噪声提供了一个低阻抗的排泄通道，并使设备外壳保持与地等电位，保护人员不受到电气伤害。二是系统公共接地（直流地），它为数字式过程控制系统建立一个零参考电位，同时也能有效消除高频噪声。因此，接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是DCS控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
七、总结
电缆敷设是热控安装工程中一个比较大且集中的施工项目。电缆作为电厂的神经系统，其敷设质量直接关系着机组以后的安全稳定运行。因此我们依据设计，集合现场实际情况，对电缆桥架进行合理化安装，保证电缆按最短路径集中敷设。敷设电缆时，动力电缆、控制电缆、信号电缆分成敷设，严禁不同信号合并使用同一根电缆。逐层敷设，避免交叉，电缆敷设必须绑扎牢固，排列整齐，随时跟踪检查，发现问题立即整改，努力把电缆敷设项目做成热控施工的精品工程。
论文作者:郁张来
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
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