电缆的屏蔽接地和抗耦合研究.docx

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1、电缆的屏蔽接地和抗耦合研究假如对导线AB增加屏蔽体，并按图5连接。电流在流经负载后，全部通过导体的屏蔽体返回到干扰源的地。由于流过屏蔽体上的电流也产生磁通，且与导体产生的磁通大小相等而方向相反，这样在屏蔽体的外面，不存在磁通，即导线AB被电磁屏蔽了。如图6所示，当有强磁场干扰或雷电感应时，仪表电缆的屏蔽耦合面比拟。图6屏蔽对雷击相应感应环四、仪表电缆的屏蔽接地电缆屏蔽层接地有两种方式：一端接地或者两端接地。对于通过电容耦合的电场干扰，一端接地即可大大降低干扰电压，发挥屏蔽作用。对于通过感应耦合的磁场干扰，一点接起不到屏蔽作用。当仪表电缆两端接地时，由于两端电势的不同，在大地和屏蔽层中有环流产生

2、，形成一个闭合的回路。在电缆的屏蔽层中将感应出屏蔽电流，屏蔽电流和传输线缆之间有一定的电势差，这个电势差对传输电缆产生容性耦合。环流产生的容性耦合会对传输电缆造成一定的干扰，所以仪表控制电缆采用总屏加分屏的方式，分屏单端接地时，消除总屏环流对电缆造成的容性干扰。总屏采用两端接地，当有大磁场干扰或雷电感应时，总屏蔽环路中的磁通量瞬间发生变化，同时产生阻碍磁通发生变化的磁通量，将使被屏蔽层完全包围的电缆芯线中的磁通为零，屏蔽层形成了一个理想的法拉第笼。进而消除感性干扰。所以总屏加分屏的方法能较好的消除各种干扰，保证传输信号的准确稳定。保护电缆的金属槽盒或穿线管采用多点接地。根据屏蔽接法的方式和特点

3、，在处理控制系统的屏蔽时，需要考虑多个方面的因素。1、减少导线间的串扰主要采用远离技术：仪表电缆信号铺设时，必须远离动力线路。假如不可防止的和动力电缆接触，要采取十字穿插的形式而不是平行于动力线，尽量减少和动力线的耦合面。2、模拟信号的传输选用双绞屏蔽线较好。双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合能减少感性耦合引起的干扰。绞合的两条线阻抗一样，自身产生的磁场干扰或者外部磁场干扰都可以较好的抵消。同时，平衡式传输又独具很强的抗共模干扰才能。3、在安装连接屏蔽电缆时，要十分保持屏蔽的完好性，拆断或者分开屏蔽将极大地降低屏蔽效率。五、双绞线的抗干扰分析5.1双绞线介绍双绞屏蔽是指电缆线芯中的两芯线螺旋对称

4、绞合后再加总屏蔽的一种构造。由于这种构造的两芯线对四周的场强、位置在无限长度里也都是相等的，并且在传输相反方向的电流时所产生的电磁干扰可以互相抵消，因此称为平衡传输。双绞线采用一对相互绝缘的金属导线相互绞合的方式来抵御一局部外界电磁波干扰,更主要的是降低自身信号的对外干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度相互绞在一起,可以降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线作为综合布线工程中最常用的一种传输介质与其他传输介质相比,双绞线固然在传输间隔、数据传输速度等方面均受到一定限制,但抗干扰才能强、布线轻易、可靠性高、使用方便、价格较为低廉,所以是目前应用比拟多的

5、传输导线,广泛应用于工业控制系统以及干扰较大的场所。5.2、双绞线消除干扰的原理在双绞线中，干扰主要来自外部干扰和同一电缆内部对线之间的互相串扰。如图7所示，干扰信号对平行线的干扰，Us为干扰信号源，干扰电流Is在平行线的两条导线L1、L2上产生的干扰电流分别是I1和I2。由于L1间隔干扰源较近，因此，I1I2，I=I1I20，有干扰电流存在。图7平行线受干扰干扰信号对扭绞双线回路的干扰，如图8所示。与图7不同的是，双线回路在中点位置进展了一次扭绞。在L1上存在干扰电流I11和I12，在L2上存在干扰电流I21和I22,干扰电流I=I21+I22-I11-I12，由于两段线路的条件一样，所以，

6、总干扰电流I=0。所以只要设置公道的绞距，就能到达消除干扰的目的。图8双绞线消除干扰原理使用双绞线也可以到达很好的磁场屏蔽效果，如图9所示，干扰源的磁力线穿过双绞线的每个绞合结，每个绞合结的面积相等，产生的感应电压一样，但是方向相反，感应电压互相抵消。同样主动屏蔽时，每个绞合结在被感应侧产生的感应电压大小相等、方向相反而互相抵消，所以双绞线在主动、被动屏蔽的方式下都可以对磁场进展屏蔽。图9由于双绞线使用特别方便，价格较低，屏蔽效果也较好，所以，在工程中常用到它。假如双绞线再加金属编织网就可以克制双绞线易受静电感应的缺点，使其屏蔽效果更好。六、完毕语仪表电缆的屏蔽是仪表准确运行一项重要措施，根据干扰源的不同，分为单端接地和两端接地来消除。为了同时消除容性耦合和感性耦合，在工程上，一般采用总屏和分屏的方式，总屏蔽消除感性耦合，分屏消除容性耦合。仪表的电缆桥架和穿线管要采用多点接地。作者介绍：何龙：男，1978年9月出生，自控工程师，就职于中国石化济南分公司，从事技术治理工作。曾在北大核心期刊发表论文2篇，国家一级期刊发表论文4篇。