楊智　李艷瓊

引言：電廠工程設(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(hào)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(jiǎn)要介紹了干擾、屏蔽、接地等基本知識(shí)，供有關(guān)技術(shù)人員參考。

前言：控制系統(tǒng)能可靠準(zhǔn)確地工作依賴于信號(hào)的真實(shí)性，但信號(hào)卻會(huì)由于受到干擾而失去真實(shí)性，在熱力發(fā)電廠中干擾主要有電場(chǎng)干擾、磁場(chǎng)干擾與接地不當(dāng)而引起的干擾，通過(guò)正確的屏蔽與接地能大大提高控制系統(tǒng)的抗干擾能力。電磁干擾按其傳播方式可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。沿著導(dǎo)線傳播的電磁干擾稱為傳導(dǎo)干擾，其傳播的形式有電場(chǎng)耦合（電容耦合）、磁場(chǎng)耦合（電感耦合）、電磁場(chǎng)耦合和直接電路間耦合四種；通過(guò)空間以電磁波形式傳播的電磁干擾稱為輻射干擾。電廠的控制系統(tǒng)干擾主要是電場(chǎng)耦合干擾與磁場(chǎng)耦合干擾。

一、有關(guān)電廠熱工控制系統(tǒng)的干擾

電廠熱工控制系統(tǒng)是電廠能夠安全生產(chǎn)的重要保證，隨著電廠規(guī)模的不斷擴(kuò)大，科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的增多，熱工控制系統(tǒng)愈加復(fù)雜，受到干擾的頻率也在不斷增大，使得熱工控制系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性得不到有效的保證，同時(shí)給電廠也造成一系列負(fù)面影響。電廠熱工控制系統(tǒng)的屏蔽與接地是十分重要的，它不僅關(guān)系到電廠熱工控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而且關(guān)系到電廠員工的人身安全。如果要對(duì)電廠熱工控制系統(tǒng)的屏蔽與接地有所研究，首先要掌握關(guān)于干擾、接地、屏蔽的基本知識(shí)，主要包括干擾的種類，接地的目的、類型，屏蔽的含義等，再根據(jù)電廠熱工控制系統(tǒng)屏蔽與接地存在的問(wèn)題，給出合理的解決方案.電廠熱工控制系統(tǒng)中存在的干擾主要以下幾種類型：

1.1傳導(dǎo)干擾

傳導(dǎo)干擾包括：一電場(chǎng)耦合干擾，它可以通過(guò)電容產(chǎn)生的耦合進(jìn)行干擾；二磁場(chǎng)耦合干擾，它可以通過(guò)互感產(chǎn)生的耦合進(jìn)行干擾；三電磁耦合干擾，它可以通過(guò)轉(zhuǎn)換電磁場(chǎng)，控制系統(tǒng)導(dǎo)體，形成電感應(yīng)力進(jìn)行干擾；四靜電耦合干擾，它可以通過(guò)提供電容，方便轉(zhuǎn)換干擾信號(hào)的流通，形成對(duì)系統(tǒng)控制信號(hào)的干擾等。

1.2輻射干擾

輻射干擾包括自然干擾和人工干擾。自然干擾包括宇宙、太陽(yáng)、雷電等產(chǎn)生的干擾，他們可能在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生很大的電磁干擾。人工干擾包括開(kāi)關(guān)通電的干擾和現(xiàn)代通訊設(shè)備產(chǎn)生的干擾，如：手機(jī)、電腦等產(chǎn)生較強(qiáng)電磁波的干擾，這種電磁波有的利用儀表器中電路板的耦合產(chǎn)生干擾，有的會(huì)干擾測(cè)量線，嚴(yán)重的甚至?xí)?duì)熱工控制系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

1.3接地不當(dāng)干擾

接地不當(dāng)會(huì)對(duì)熱工控制系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，不僅會(huì)影響熱工控制系統(tǒng)的正常工作，也可能危及人員的人身安全。如果接地的方法不合理，會(huì)產(chǎn)生共模干擾和差模干擾，共模干擾一般不會(huì)產(chǎn)生太大的影響，但會(huì)產(chǎn)生兩端單位差的出現(xiàn)，從而形成差模干擾。

二、接地

2.1接地目的

接地是為了保護(hù)人員的人身安全，同時(shí)為了滿足電氣設(shè)備的正常運(yùn)作。

2.2接地類型

接地分為兩種類型：一是保護(hù)人員的安全的保護(hù)接地，如：儀表盤、供電箱、穿線管等。二是滿足設(shè)備工作的工作接地。

三、屏蔽

屏蔽就是利用封閉的導(dǎo)體盒，使內(nèi)部導(dǎo)體不受外界的干擾。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，導(dǎo)體盒不能做到完全屏蔽，這就需要采用分段屏蔽。

四、電廠熱工控制系統(tǒng)抗干擾的策略

電廠熱工控制系統(tǒng)的正常運(yùn)作才能保證電廠持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化進(jìn)程。由于干擾的來(lái)源不同，導(dǎo)致屏蔽干擾的方法也紛繁復(fù)雜，要合理、有效地抑制干擾，就要對(duì)癥下藥，并且要注重?zé)峁た刂葡到y(tǒng)的的日常檢修，這樣才能保證熱工控制系統(tǒng)正常運(yùn)作。目前，在電廠熱工控制系統(tǒng)中使用的許多屏蔽方法只能對(duì)電場(chǎng)有屏蔽作用，但對(duì)磁場(chǎng)的屏蔽作用甚微。應(yīng)該采用更好的導(dǎo)磁性的材料對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行保護(hù)。同時(shí)電廠熱工控制系統(tǒng)的設(shè)備本身應(yīng)具備良好的抗干擾能力。根據(jù)上文對(duì)干擾的分析，要達(dá)到抑制干擾的目的，具體的策略如下：

4.1消除干擾源

電廠熱工控制系統(tǒng)的設(shè)備、電纜最好采用絕緣的材料，絕緣材料從物理方面為工作的安全與可靠提供了保證。在絕緣材料的采購(gòu)時(shí)，一定要注意絕緣材料的絕緣效果，防止在使用時(shí)，對(duì)熱工控制系統(tǒng)的設(shè)備、人員產(chǎn)生不必要的危害。

4.2阻止干擾信號(hào)

電廠熱工控制系統(tǒng)的干擾是不可避免的，通過(guò)人為的屏蔽干擾，可以削弱干擾對(duì)熱工控制系統(tǒng)的影響。屏蔽干擾信號(hào)是通過(guò)抑制電流的耦合，已達(dá)到抑制干擾信號(hào)的目的。在工作中，需要通過(guò)屏蔽電纜，以達(dá)到屏蔽外界磁場(chǎng)的干擾。

4.3平衡抑制

電廠熱工控制系統(tǒng)的內(nèi)部分布著眾多電路，電路間存在著平衡關(guān)系，利用這種平衡關(guān)系可以達(dá)到抑制干擾信號(hào)的目的。

4.4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(kāi)關(guān)量信號(hào)可不采用屏蔽電纜，模擬量信號(hào)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(duì)于多芯或多對(duì)屏蔽電纜，為穩(wěn)妥起見(jiàn)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(duì)于單屏蔽或雙屏蔽電纜，其屏蔽應(yīng)在控制室側(cè)與7H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)7H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(hào)接受端bH或支架上，此時(shí)，要注意必須保持bH與7H的隔離，不能影響7H的工作與安全。上述高頻信號(hào)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。

4.5安排科學(xué)的接地保護(hù)

接地保護(hù)對(duì)于電廠熱工控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是一種最安全、最有效、最經(jīng)濟(jì)的保護(hù)手段。接地的安排必須合理、科學(xué)。接地時(shí)最好采用焊接的方法連接，以減少對(duì)設(shè)備的損害；接地的材料應(yīng)該選擇絕緣的，以杜絕電流的外流。

總結(jié)

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(shí)，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(guó)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?guó)，有些已在實(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(duì)控制系統(tǒng)信號(hào)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。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘道隆.通信系統(tǒng)中的電磁干擾與屏蔽接地[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2013.

[2]高攸綱.屏蔽與接地[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2013：14.

[3]中國(guó)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(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2012.

（作者單位：內(nèi)蒙古國(guó)華準(zhǔn)格爾發(fā)電有限責(zé)任公司）