Заземление экранированного кабеля – Заземление экранированного кабеля | Полезные статьи

Заземление экранированного кабеля | Полезные статьи

Заземление кабелей — обязательная процедура, входящая в комплекс мероприятий по строительству кабельных линий электропередач и связи. Выполняется заземление с целью защиты самого кабеля и электрооборудования, подключенного к кабельной линии, от токов короткого замыкания и различных внешних воздействий (электромагнитные поля, молнии, блуждающие тока и т. д.). Вторая важная цель устройства систем заземления — защита человека от поражения электрическим током.

Существует множество терминов, определений, связанных с системами заземлений, а также методов и способов их построения по отношению к различным кабелям, электроустановкам и т. д. — подробная информация приведена в главе 1.7 ПУЭ 7 (Правила устройства электроустановок) от 2002 года. Здесь будут рассмотрены основные моменты заземления контрольных экранированных кабелей, кабелей связи (включая оптические) и силовых кабелей.

Заземление силовых высоковольтных кабелей

Заземление экранированного кабеля напряжением от 6 кВ и выше может производиться по схеме двухстороннего или одностороннего заземления экрана. Оба метода имеют свои преимущества и недостатки.

Преимуществом двухстороннего заземления является простота монтажа. Заключается он в присоединении экрана к контуру заземления — нет необходимости в использовании каких-либо дополнительных средств или оборудования. Данная схема заземления предполагает, что экран кабеля имеет потенциал земли, а значит, в замкнутом контуре возникает ток. Это ведет к существенным потерям мощности и ухудшению температурного режима кабеля, что, в свою очередь, может стать следствием снижения его срока эксплуатации.

При одностороннем заземлении к заземляющему устройству подключается только один конец экрана. В этом случае отсутствует путь для протекания токов, что не вызывает существенных потерь мощности. Незначительные потери могут наблюдаться из-за возникновения вихревых токов, но они не определяют температурный режим и, как следствие, не снижают срок службы кабеля.

Однако схема одностороннего заземления экранированного кабеля требует учитывать следующие факторы:

•    Возникновение импульсных перенапряжений может стать причиной снижения эффективности оболочки кабеля. Если значение перенапряжения превысит электрическую прочность оболочки, в конструкцию кабеля может просочиться влага (при подземной прокладке, а также для кабелей без герметизации).
•    Данная схема заземления, как правило, требует использования дополнительного оборудования, включая концевые муфты с изолированным экраном, защитные аппараты, устанавливаемые на незаземленном конце кабельного экрана. Все это потребует дополнительные финансовых и трудозатрат при построении системы заземления.
•    Существует риск возникновения на незаземленном конце экрана наведенного потенциала (пропорционален току в жиле кабеля), что может стать причиной поражения током обслуживающего персонала.

Таким образом, одностороннее заземление требует использования спецоборудования и принятия дополнительных мер по обеспечению безопасности работы кабельной линии, что увеличивает стоимость монтажных работ и последующего обслуживания.

Если экранированный кабель имеет броню, тогда оба этих компонента должны быть объединены в единую цепь, а затем подключены к корпусам соединительных муфт. На кабелях напряжением от 6 кВ и более с оболочкой из алюминия подключение оболочки и брони к земле производится при использовании отдельных проводников (сечения проводников подбирается по требованиям, приведенным в разделах 1.7.76–1.7.78 ПУЭ).

При использовании на опоре конструкции комплекта разрядников броня, экран и соединительная муфта подключаются к заземляющему устройству разрядника. В данном случае не допускается заземление лишь металлической оболочки.

Как заземлить экранированный кабель управления

Заземление контрольных экранированных кабелей и кабелей связи производится не только в целях обеспечения безопасности, но и для устранения электромагнитных помех. В отличие от силовых, контрольные кабели и кабели связи также служат и для передачи информации или аналоговых сигналов. Величина электромагнитных помех может достигать несколько киловольт, подача которых на входы управляемого электрооборудования может привести к самым различным последствиям, вплоть до выхода установок из строя.

Экранированный кабель также может быть заземлен — как с одной, так и с двух сторон. Однако в данном случае предпочтение отдается именно двухстороннему заземлению экрана. Такая схема эффективней устраняет влияние электрических и магнитных полей как высокой, так и низкой частоты, предотвращая накопление напряжения помех свыше установленных норм.

Как и в предыдущем случае, двухстороннее заземление требует особого подхода к проектированию. Здесь важно учитывать, что при коротком замыкании или ударах молнии на заземляющем устройстве существует вероятность увеличения потенциала, что может привести к увеличению тока на экране и термическому повреждению кабеля. Для снижения потенциала используются различные методы: например, путем прокладки вдоль кабеля параллельных заземляющих проводников или применение замкнутых систем заземления.

Как заземлить экранированный кабель оптический

Согласно РД 45.155 заземление оптических кабелей (ОК) должно осуществляться на вводах в стационарные сооружения, необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) и любые технические помещения, в которых устанавливаются волоконно-оптические линии передачи (ВОЛП). Заземлению подлежат металлические элементы кабеля — броня, металлическая оболочка и/или трос (зависит от конструкции кабеля).

Металлические компоненты ОК подключаются на заземляющие устройства отдельными проводами сечением не менее 4 мм2. В качестве устройств заземления используются специальные заземляющие щитки, устанавливаемые в технических помещениях. При отсутствии щитков допускается заземление металлических компонентов кабеля на специальные заземляющие клеммы оконечных оптических устройств (коммутаторы, серверы и т. п.).

Компания «Кабель.РФ^®» является одним из лидеров по продаже кабельной продукции и располагает складами, расположенными практически во всех регионах Российской Федерации. Проконсультировавшись со специалистами компании, вы можете приобрести нужную вам марку экранированного кабеля по выгодным ценам.

 

cable.ru

Заземление экранов контрольных кабелей – обязательное условие монтажа | Полезные статьи

 

Заземление экранов контрольных кабелей является достаточно важным техническим мероприятием, которое выполняется с целью защиты самого кабеля и электрооборудования, подключенного к кабельной линии, от различных внешних воздействий (электромагнитные поля, молнии, блуждающие тока и т. д.), а так же воздействия самого кабеля на окружающую среду. 

Как выполнить заземление контрольного кабеля

Заземление контрольных экранированных кабелей производится не только в целях обеспечения безопасности, но и для устранения электромагнитных помех. Величина электромагнитных помех может достигать несколько килоВольт, подача которых на входы управляемого электрооборудования может привести к самым различным последствиям, вплоть до выхода установок из строя. 

Экранированный кабель также может быть заземлен — как с одной, так и с двух сторон. Однако в данном случае предпочтение отдается именно двухстороннему заземлению экрана. Такая схема эффективней устраняет влияние электрических и магнитных полей как высокой, так и низкой частоты, предотвращая накопление напряжения помех свыше установленных норм. 

Как и в предыдущем случае, двухстороннее заземление требует особого подхода к проектированию. Здесь важно учитывать, что при коротком замыкании или ударах молнии на заземляющем устройстве существует вероятность увеличения потенциала, что может привести к увеличению тока на экране и термическому повреждению кабеля. Для снижения потенциала используются различные методы: например, путем прокладки вдоль кабеля параллельных заземляющих проводников или применение замкнутых систем заземления.

Важно отметить, что кроме экрана, так же должно выполняться заземление бронепокрова (стальных оцинкованных лент и проволок) контрольного кабеля.

 

cable.ru

Способы заземления экранов кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена

В данной статье речь пойдет о способах заземления экранов кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, для уменьшения потерь в экранах кабеля и рассмотрены схемы быстродействующей защиты кабеля при заземлении экранов.

Так при обследовании линии 10 кВ длиной 4,1 км, обнаружено, что при подаче транзитного тока в одну из фаз от постороннего источника питания, экран которой заземлен с двух концов, то в этом случае ток в экране этой фазы равен току в жиле фазы. Отсюда возникло подозрение о больших потерях в экранах кабелей, которые заземлены с обоих концов. ПУЭ это подтверждает (с. 226, 227). Однако под рабочей нагрузкой 200 Ампер ток в экране при замере, составил всего 50 Ампер. Но и это создает значительные потери.

Более рациональным выглядит способ заземления экрана с одного конца кабеля, логично — со стороны питания. Таким образом достигаются два положительных эффекта: значительно уменьшаются потери в кабелях, и появляется возможность выполнить быструю и селективную защиту кабеля при к.з. между жилой и экраном, в результате чего есть возможность прокладывать кабель с минимальной площадью сечения экрана, что значительно уменьшает затраты.

Согласно ПУЭ, для защиты изоляции именно экрана в варианте заземления с одного конца кабеля, необходимо подключить три ОПН к экранам с другого конца. Если ОПН устанавливать только один на три фазы и при этом соединить между собой три экрана, то такой режим по потерях, идентичен варианту двустороннего заземления экранов, следовательно он не дает положительного эффекта (и не рассматривается в ПУЭ).

Проведенный в соответствии с ПУЭ расчет наведенного в экранах напряжения от внешнего трехфазного к.з. между фазами в кабельной линии длиной 4,1 км, не подтверждает необходимость применения защиты от перенапряжений (наведенное напряжение составляет около 1,5 кВ при трехфазном к.з. в конце линии). Однако, рекомендации ПУЭ не учитывают того, что напряжение на незаземленном конце экрана, будет значительно выше в момент к.з. между двумя фазами через экран одной из этих фаз. Поясню это на примере рис. 1.

Как мы видим, к суммарному сопротивлению фазы А кабеля и его экрана, прикладывается линейное напряжение. Сопротивление экрана больше от сопротивления жилы кабеля, поэтому и напряжение снижено из-за к.з. с 10,5 кВ до 7 кВ, напряжение (ориентировочное), что прикладывается к жиле и экрану в месте к.з. на экране может превысить и 4 кВ, что значительно больше от наведенного при трехфазном к.з., и больше от допустимого напряжения между экраном и землей.

Этот вывод вызывает подозрение, что при некоторых межфазных к.з., будут срабатывать ОПН защиты экранов. Берем во внимание, что напряжение испытания экранов кабелей относительно земли, составляет всего 5 кВ с частотой 0,1 Гц. Это по сути постоянное напряжение, полярность которого должно плавно меняться через 10 сек. Напряжение, которое прикладывается в момент к.з., имеет частоту 50 Гц. Из-за отсутствия информации о допустимом максимальном напряжении в экранах, предполагаем, что ОПН должен быть для кабелей сети 10 кВ с рабочим напряжением 3 кВ (минимальное напряжение для существующих ОПН).

На рис. 2 показан возможный вариант селективной быстродействующей защиты кабеля при заземлении экранов, только со стороны источника питания (пунктиром обозначено экраны кабелей).

При однофазном замыкании одной жилы кабеля с экраном, срабатывает сигнализация от кабельного трансформатора тока типа ТЗЛМ, охватывающий жили всех трех фаз.

При переходе однофазного к.з. в двухфазное, при внешнем втором к.з. через экран фазы с повреждением, протекает ток двухфазного к.з., который проходит через кабельный трансформатор к контуру заземления. Поэтому, без выдержки времени может сработать защита по такой схеме.

Однако при к.з. на двух фазах, именно кабельной линии, эта защита становится недееспособной, поскольку векторы токов экранов фаз, противоположны по направлению и равны по величине. Поэтому сумма векторов токов равна нулю и защита не сработает. Так что для достижения цели, заземление экранов, следует пропускать через два кабельных трансформаторы тока по схеме рис. 3. Этот вариант возникает из-за отсутствия альтернативы.

В этом варианте, вторичный ток к.з. между жилами и экранами фаз А и В в ТАА дают двойной эффект, а при к.з. фаз А и С, и фаз В и С защита также работоспособная от ТАС. Таким образом, мы получим полноценную токовую отсечку, которая соответствует требованиям к релейной защите, абсолютно селективную, и которая не имеет мертвой зоны.

Тогда и токовую отсечку со схемы межфазной защиты возможно демонтировать. Дополнительный эффект — можно уменьшить затраты на медь экрана. Экран при такой защите, может быть минимального сечения. Несмотря на то, что экран рассчитывается с учетом времени продолжительности к.з., который в свою очередь, зависит не только от уставок защиты, а и от возможного отказа выключателя в момент повреждения кабеля, то правомерно предлагаемую защиту нужно выполнять с отключением также дублирующих выключателей по схеме приведенной на рис.4.

Тогда продолжительность тока при к.з. на экране, не превысит 0,4 сек, что дает возможность уменьшить площадь сечения экрана кабеля.

Идеальная защита кабеля может быть выполнена по схеме рис.5, если каждый экран с конца от подачи напряжения, заземлить через трансформаторы тока, к которым присоединены токовые реле защиты. Предполагаем, что трансформаторы тока могут быть и низковольтными, за неимением места для установки и низкий уровень напряжения от к.з. в экранах при контуре заземления.

Удаленность кабеля или участка кабеля от источника питания облегчает условия для экранов кабеля в связи с уменьшением токов к.з. Лучшим вариантом защиты кабеля мог бы быть пока, только теоретический. Для реализации данного варианта нужно релейное устройство, которое может быть установлено вместо трансформаторов тока по схеме на рис. 5.

Устройство должно контролировать ток каждого экрана всех фаз и мгновенно действовать на отключение выключателя при появлении на экране тока, что превышает 100-200 Ампер (надежная отстройка от емкостного тока сети).

Выводы

Предложенные схемы защиты соответствуют высокому уровню надежности, быстродействию и селективности. Следует учитывать еще и тот факт, что межфазный ток к.з. в конце кабеля из сшитого полиэтилена будет меньше тока к.з. за кабелем, ибо, тот что в кабеле, перетечет к месту заземления через экраны жил, что значительно увеличивает сопротивление тока. Это обстоятельство не дает возможности организовать селективно токовую (дистанционную) защиту.

ПУЭ предлагает более сложные и дорогие варианты устранения этой проблемы, не являющие ни совершенными, ни дешевле (п. 3.2.94):

• дистанционная защита в простейшем исполнении;
• поперечная или продольная дифференциальная защита и тому подобная.
  

Поперечная дифференциальная защита возможна при наличии двух параллельных линий, а продольная требует прокладки дополнительного контрольного кабеля и дополнительного комплекта трансформаторов тока.

Вышеуказанный вариант защиты, не подходит для кабелей, которые могут питаться поочередно с обоих концов. Но эти кабели несколько удалены от источников питания, поэтому последствия при их повреждении несколько легче.

Данный материал подается как стартовый материал для профессиональной критики.

Р.А. Данько — начальник СРЗА «Самарские распределительные сети»

raschet.info

Заземление экранов контрольных кабелей | Полезные статьи

Заземление экранов контрольных кабелей — одно из обязательных мероприятий, проводимых при конструировании электростанций и подстанций, промышленно-производственных и иных типов объектов, где предполагается эксплуатация высоковольтного оборудования (или множества электроприборов, совокупная мощность которых может достигать десятки или сотни кВт). Если предположить существование иерархии проводников (допустим, по мощности, виду передаваемых сигналов и области применения), то контрольный кабель будет расположен где-то между силовыми и информационными типами. Данные кабельные изделия служат для управления подконтрольными объектами и передачи информации (на пульт оператора) об их состоянии. Кабели применяются, к примеру, для подключения к ним различной электроаппаратуры, электромеханического оборудования, устройств релейной защиты, сигнализации и т. д.

Имеющиеся в системе электрические цепи, помимо высоковольтных цепей, именуются вторичными. Сюда же относятся цепи, построенные из контрольных кабелей.

Цели устройства заземления

Как и в случае с любыми другими типами проводников, заземление контрольного кабеля производится с целью защиты оборудования от всевозможных помех, возникающих по ряду причин — удары молний, короткие замыкания, разряды статического электричества, работа радиопередающих устройств и т. д. Из вышесказанного также можно сделать вывод, что контрольный кабель используется, в том числе, для работы электронного оборудования. Любая подобная техника (и более всего — микропроцессорная), как известно, очень чувствительна к электромагнитным помехам (ЭП). Таким образом, заземление экранов контрольных кабелей также необходимо для защиты электронного оборудования от ЭП.

Но для чего заземлять экран, ведь данный компонент проводника, как известно, и так служит для препятствования проникновения электромагнитных помех в токопроводящие жилы? Но, как показывает практика, одно лишь экранирование не является эффективным способом защиты от ЭП.

Нормы заземления экранов контрольных кабелей и принцип работы

Установленные нормы заземления экранов контрольных кабелей допускают заземлять проводник с одного или с двух концов. Причем одностороннее заземление может быть произведено со стороны источника напряжения или со стороны приемника (прибора-потребителя электроэнергии). И тот и другой способ монтажа заземления экранов контрольных кабелей имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим положительные и отрицательные моменты обоих способов в ситуации с возникновением токов короткого замыкания.

В случае с односторонним заземлением:

•    Заземление контрольных экранированных кабелей с одной из сторон исключает возможность появления тока (в нормальном режиме работы) при возникновении разности потенциалов на концах экрана, т. к. он (ток) будет уходить в землю. Это, в свою очередь, предотвращает нагрев кабеля и его повреждение.
•    Однако при таком способе монтажа заземления экранов контрольных кабелей в случае возникновения токов короткого замыкания разность потенциалов на концах экрана может достигать значений в несколько десятков/сотен/тысяч вольт (зависит от напряжения), что очень опасно не только для самого кабеля, но и всего оборудования, к которому он подключен. Т. е. подобное заземление контрольного кабеля ГОСТами и стандартами МЭК не предусматривается.

В случае с двухсторонним заземлением контрольного кабеля проблем с разностью потенциалов не наблюдаются. Но и здесь существует свой недостаток — такая система, по сути, является замкнутой. Это значит, что при возникновении короткого замыкания или, например, вследствие ударов молнии очень высока вероятность термического повреждения всего кабеля. Однако при грамотном построении системы с двухсторонним заземлением контрольных экранированных кабелей всего этого можно избежать.

Для защиты экрана могут применяться, т. н. замкнутые системы заземления с большим числом связей. Еще один эффективный способ — использование параллельных заземляющих проводников. В обоих случаях сверхвысокие токи буду равномерно распределены по всем заземляющим кабелям, что устранит возможность его нагрева и повреждения.

Большой выбор контрольных кабелей  представлен на сайте компании «Кабель.РФ^®«.  Ознакомившись с описанием продукции, вы можете сделать выбор самостоятельно или обратиться к специалисту компании, который грамотно проконсультирует вас по вопросам цены и качества.

cable.ru

Прокладка кабелей, заземление экранов | Инструкция по проектированию и монтажу систем управления и защиты

Страница 8 из 11

Прокладка кабелей, заземление экранов.

Монтаж проводов.

1. Внешний монтаж.

Внешний монтаж включает в себя все соединения от первичного оборудования к шкафу, терминалам кассеты открытого оборудования или напрямую к зажимам устройств. Кабель прокладывается по металлическим каналам, которые соединены с заземлением станции в нескольких местах.
Существуют следующие виды внешнего монтажа:
Измерительные выводы трансформатора;
Кабели источника питания собственных нужд;
Дискретные входы/выходы.
Как показал опыт основным источником наложения помех являются выводы ТТ и ТН и их цепи должны прокладываться в отдельных кабелях.
Для программно-технических комплексов АСУ ТП или информационных систем кабели ТТ и ТН должны быть экранированы.
Экранированные контрольные кабели рекомендуется применять для обеспечения требований по электромагнитной совместимости.

2. Внутренний монтаж.

Внутренний монтаж — это соединения между шкафом или устройствами кассеты оборудования и выводами устройств. В случае открытых кассет оборудования эти соединения должны быть как можно короче.
Цепи измерительных трансформаторов должны прокладываться в отдельных кабельных лотках или жгутах.
Не допускается прокладка цепей тока и напряжения в одном кабеле или в одном жгуте.
Способы разделения цепей в контрольных кабелях указаны в Разделе 4.5.
Взаимного влияния можно избежать, прокладывая кабель различного типа не параллельно, а перпендикулярно (см. Рис.1).

Рис. 1. Пример перпендикулярного пересечения цепей ТТ/ТН и кабелей питания / сигнальных.

3. Кабели связи.

Кабели связи соединяют консоль SCS (пульт, оконечное устройство) со шкафом или шкафы между собой.
Обычный медный кабель связи должен быть экранирован (см. Раздел 4). Экран кабеля должен быть надежно заземлен в шкафах с обоих концов (см. Раздел 4.2).
При заземленных с обоих концов экранах кабеля любая разность потенциалов между шкафами приводит к тому, что по экранам будут протекать наведенные токи, которые могут вызвать напряжение помех в кабелях. Это может влиять на функционирование устройства при длине кабеля 10 м и более. Рекомендуется прокладывать кабель в металлических кабельных коробах вдоль заземляющих рельсов (полос) заземляющей системы станции и выполнять заземление экранов на расстоянии 5-10 м (см. Раздел 4.3; 4.4). Кабельные короба должны иметь надежное электрическое соединение между собой и с заземляющей системой в промежутках через 5-10 м.
Для исключения влияния наведенных токов можно провести низкоимпедансное заземление параллельно экранированным кабелям (см. Рис 2).

Рис.2. Низкоимпедансное параллельное заземление.
На Рис.2 приведен пример параллельного заземления между консолью SCS и шкафом. То же самое выполняется в случае двух шкафов.
Параллельное заземление осуществляется при помощи витой меди (см. Раздел 5, Приложение 2). Нужно его проводить параллельно контрольному кабелю по возможности по всей длине, и оба этих кабеля должны быть свободно натянуты на интервалах между местами крепления.
Кабели, проводящие аналоговые (НЧ) сигналы, должны быть двухжильными. Многожильные кабели должны иметь скрученные пары (витые пары).

1. Экранирование.

Экраны кабеля.

Экраны кабеля должны быть плетеными с коэффициентом поверхности не менее 80 %.

1. Заземление концов экрана кабеля.

Заземление экрана кабеля должно распространяться на всю поверхность.
Заземление экрана путем подпайки к нему провода дает недостаточный экранирующий эффект в промышленных установках.
Экраны кабеля должны быть заземлены с обоих концов.
Наилучший экранирующий эффект, когда кабель подключается к шкафу при помощи винтового соединения. Если такого соединения не существует, то кабель заземляется как показано на Рис. 3 и Рис. 4. с внутренней стороны шкафа непосредственно у места входа кабеля.
Для заземления кабеля удалите изоляцию на нужную длину и заверните экранирующую оплетку на изоляцию. В целях безопасности закрепите кабель на заземляющей поверхности при помощи металлического зажима (Рис. 3). Поверхность и зажим должны быть электрически проводимыми и антикоррозийными.

Рис. 3. Круговое заземление конца экрана кабеля.
Экран должен быть завернут поверх изоляции для предотвращения обтрепывания со временем н снижения качества заземления. Это также снижает риск защемления экрана и проводов.
Заземление для случая открытых кассет оборудования выполняется как показано на Рис. 3 и Рис. 4.
Задняя поверхность монтажной пластины должна быть неокрашенной, иметь хорошую проводимость и стойкость к коррозиям.
Как объяснено в Разделе 5, Приложении 2 и показано на Рис.4 Приложения 2, монтажная пластина должна иметь хороший электрический контакт с рамой открытой кассеты.
Не перекручиваемые концы от точки заземления до выводов устройства должны быть как можно короче.

Рис. 4. Экраны заземляющих проводов для открытых кассет оборудования (Вид сзади).

1. Дополнительные заземления кабеля между концами

Как указывалось в Разделе 3, рекомендуется заземление экранов длинных кабелей с интервалами 5-10 м. С этой целью удаляется изоляция на нужную длину и экран крепится на заземляющую металлическую поверхность при помощи зажима (Рис. 3). Зажим и контактная поверхность должны иметь хорошую проводимость и стойкость к коррозии.
Выбирайте зажим, который крепко прижимает экран и в то же время не пережимает экран или кабель.

1. Заземление экранов кабелей связи.

Корпуса соединительных устройств, разъемов должны быть металлическими или из пластика, покрытого металлом, и снабжены эффективным натяжением рельефа, который электрически соединен с корпусом.
Изоляция должна быть оголена, а экран загнут, как описано в Разделе 4.2. Рельефное натяжение кабеля должно заземляться по окружности, так же, как в предыдущем случае с зажимами.
Винты должны быть хорошо затянуты и обеспечивать надежное заземление.
У большинства контрольных кабелей экран может заземляться при помощи специального вывода на разъеме (обычно с пластиковым корпусом).
То же применяется в случае, когда экран заземлен при помощи провода, идущего от корпуса разъема и подключен к внешнему заземляющему устройству.

1. Разделение цепей в контрольных кабелях.

Для цепей измерительных трансформаторов тока и напряжения должны применяться отдельные экранированные кабели или кабели с экраном и броней.
Применение неэкранированных кабелей должно подтверждаться расчетом допустимых уровней помех и электромагнитной совместимости.
Способы выполнения параллельных цепей измерительных трансформаторов показаны на Рис. 5.

Рис.5. Параллельные кабели в цепях ТТ или ТН.
В одном контрольном кабеле не допускается объединение цепей различных классов по уровню испытательного напряжения, различных информационных систем, силовых цепей и цепей контроля, управления, измерения.
Способы выполнения цепей управления для приводов выключателей показаны на Рис.6.

Рис. 6. Цепи постоянного тока в контрольных кабелях.

leg.co.ua

Методы экранирования сигнальных проводов | Gauss Instruments

Сигнальный провод (кабель) используется для соединения различных элементов (составных частей) системы. Наиболее часто в составе сигнального провода присутствует несколько пар токопроводящих жил с изоляцией из полиэтилена, а также с ПВХ-оболочкой. Некоторые виды сигнальных проводов имеют специальный экран для защиты от электромагнитных помех и носят название «экранированные сигнальные кабели».

 

 

Экранирование сигнальных проводов

 

Экранирование – это защита сигнального провода от шума либо нежелательных сигналов.

 

Сигнальные провода имеют высокое качество передачи сигналов благодаря их экранированию и выполнению в виде витой пары для обеспечения лучшей согласованности их продольных импедансов и импеданса «на землю». На высоких частотах из-за разницы между длиной проводов и частотными характеристиками их импедансов могут возникать синфазные помехи.

 

Методы экранирования сигнальных проводов учитывают пути прохождения помех.

 

Для полного устранения неблагоприятного воздействия паразитной емкостной связи применяют электростатический экран, выполненный в виде проводящей трубки. При этом правильно заземлять электростатический экран лишь со стороны источника сигнала. На рис. 1 показано, как неправильно заземлять электростатический экран.

 

На рис. 2 показано гибридное заземление, являющееся наиболее популярным способом при передаче широкополосного сигнала от отдаленного источника с большим сопротивлением.

 

Изготовление экрана, который будет надежно защищать от паразитных индуктивных связей, гораздо сложнее, нежели классического электростатического экрана. Для изготовления нужен материал, имеющий повышенную магнитную проницаемость. К тому же толщина такого экрана должна заметно превосходить толщину электростатических экранов.

 

Для частот менее 100 кГц возможно применение стальных экранов или экранов из пермаллоя (сплав железа и никеля). Для более высоких частот подойдут экраны из меди или алюминия.

 

Так как экранирование магнитной составляющей помехи является сложным, необходимо особо уделять внимание уменьшению индуктивности сигнального кабеля и выбору подходящей схемы приемника и передатчика. На рис. 3, 4, 5 и 6 показаны схемы подключения усилителя и экрана, обеспечивающие различные среднеквадратичные амплитуды помех.     

   

          

 

          

 

Для большинства, например, температурных датчиков у источников сигнала нет защитного заземления, а потому электростатический экран используется наряду с усилителем дифференциального типа и резисторами на выходе. Схема заземления экрана в данном случае – см. рис. 3.

 

 

Двойное экранирование длинного кабеля

 

Двойной экран (рис. 7) используется для повышения качества экранирования в широком частотном спектре. Заземление внутреннего экрана производится с одной стороны (источника сигнала) для исключения прохождения емкостной помехи, второй же, внешний экран, используется для уменьшения высокочастотной наводки.

 

 

В любом случае для предотвращения случайных контактов экрана с металлическими предметами и землей он должен быть изолирован.

 

В случае с длинным кабелем даже при правильном заземлении помеха через экран все равно проходит, а потому передавать сигнал на значительное расстояние либо при серьезных требованиях точности измерений лучше либо в цифровой форме, либо посредством волоконно-оптического кабеля. Для этого могут использоваться модули аналогового ввода с цифровым интерфейсом RS-485 либо оптоволоконные преобразователи интерфейса RS-485.

 

 

Гальваническая изоляция

 

Радикально решить вышеназванные проблемы можно с помощью гальванической изоляции (рис. 8) с раздельным заземлением цифровой, аналоговой и силовой частей системы. То есть сигнал между электрическими цепями передается без контакта между ними.

 

gauss-instruments.ru

Заземления кабелей связи | Полезные статьи

 

При прокладывании кабелей связи важно правильно организовать их заземление. Это необходимо не только для повышения безопасности обслуживающего персонала, но и для снижения количества электромагнитных помех, влияющих на качество передаваемого сигнала. Заземление брони кабелей связи также защищает подключённое коммуникационное оборудование от повреждения повышенным током при ударе молнии в кабельные конструкции.

Заземлению подлежат экраны, металлическая оболочка и броня кабелей связи.

Как проводится заземление линий связи

Экранированные кабели при прокладывании заземляются как минимум в двух точках – в начале экрана и его конце. Аналогично заземляются и бронированные. Тем не менее, если ответвление кабеля по длине составляет более 200 метров, требуется увеличить количество точек заземления.

Для заземления используется гибкий, неизолированный провод. Обычно используются медные, однако им свойственно окисляться при длительном контакте с воздухом. При заземлении кабеля важно учесть, что все его металлические элементы (броня, оболочка, экраны) не должны иметь разрывов по всей длине.

Если требуется разорвать кабель при проведении ремонтных работ или соединении нескольких отрезков, бронь либо экран необходимо также соединить. Для этого используются гибкие многопроволочные медные проводники. При соединении нуждающихся в заземлении металлических элементов требуется добиться непрерывности электрической цепи.

Заземляющий проводник прикрепляется к броне или экрану посредством пайки. К металлической оболочке кабеля его допускается присоединять, прижав болтами или «хомутом» (зажимом). Если металлическая броня состоит из нескольких проволок, важно убедиться, что заземляющий проводник находится в непосредственном контакте с каждой из них.

Сечение заземляющего проводника, контактирующего с экраном, бронёй или металлической оболочкой кабеля, должно быть не менее 4 мм2.

Как проводится заземление оптического кабеля

Технология заземления оптического (оптоволоконного кабеля, ОК) регламентируется РД 45.115. Согласно его требованиям, заземлению подлежат:

• Места входа кабеля в здания, сооружения и строения;
• НРП, НУП;
• Технические помещения, где проведён ОК;
• Металлические элементы конструкции кабеля – оболочка, броня, трос и так далее.

Если прокладка кабеля связи к зданию осуществляется в металлических трубах либо лотках – они также подлежат заземлению.

Металлические части ОК подключаются к заземляющим устройствам проводником сечением как минимум 4 мм2. Допускается подключение заземления на специальные соответствующие клеммы конечных устройств – коммутаторов, серверов и так далее. Но желательно заземлять на специальные щитки.

cable.ru