电子信息论文-联合站及中转站系统电缆合理布设

发布时间：2013-07-24

　　摘要：本文对联合站自动化系统中各种电缆进行分类，介绍了用于各种信号载体的电缆铺设原则，并结合两个实例，说明在工程施工开始就得注意电缆的合理布设。

　　关键词：电子信息论文,论文,电缆信号,电缆铺设,铺设改进

　　随着科学技术的迅猛发展、工业自动化水平的不断提高，电子器件在企业生产过程中的应用越来越广，因而对系统的可靠性要求也日趋严格。在采油厂联合站及中转站内，为满足高度自动化水平需要，进出配电室和仪表室的各种电缆达300多根。在有限的场地里，怎样才能既合理的铺设电缆，又有效减少它们之间的相互干扰?下面以北Ⅱ-2联合站生产现场为例，初步探讨怎样合理的铺设电缆。

　　一、电缆信号的分类

　　在联合站及中转站，参与生产运行的电缆就有几百根，根椐传输电缆的信号标准，我们分成以下几类：

　　1、 Ⅰ类信号：热电阻信号、热电偶信号、毫伏信号、应变信号等低电平信号。具体有油气管线内温度点、循环水温度点、加热炉温度点、发电机定子铁芯温度点和油系统温度点等等。

　　2、 Ⅱ类信号：0～5V、1～5V、0～10mA、 4～20mA模拟量输入信号;有各种压力变送器送进来的信号，电压、电流大小指示信号，水位、油位指示信号。 0～10mA、4～20mA模拟量输出信号;有自动水位控制信号，各种调节器控制信号。 电平型开关量输入信号、触点型开关量输入信号、脉冲量输入信号;有报警信号，压差信号，温差信号，动作信号。 24VDC小于50mA的阻性负载开关量输出信号;有各种电平控制信号。

　　3、 Ⅲ类信号：24V～48VDC感性负载或者电流大于50mA的阻性负载的开关量输出信号;有各种带配电的开关量信号，自动装置上的电磁开关，中继信号开关。

　　4、 Ⅳ类信号：110VAC或220VAV开关量输出信号，此类信信号的馈线可视作电源线处理布线的问题。照明信号，动作开关信号。

　　其中，Ⅰ类信号很容易被干扰，Ⅱ类信号容易被干扰，而Ⅲ类和Ⅳ类信号有开关动作瞬间会成为强烈的干扰源，通过空间环境干扰附近的信号线。

　　二、电缆铺设的总体原则

　　1、 对于Ⅰ类信号电缆，采用了屏蔽电缆或屏蔽双绞电缆。

　　2、 对于Ⅱ类信号电缆，尽可能采用屏蔽电缆，在联合站及中转站里，此类信号主要用于控制、联锁的模入模出信号、开入信号，都采用了屏蔽电缆。

　　3、 对于Ⅳ类信号电缆，严禁与Ⅰ、Ⅱ类信号捆在一起走线，应作为220V电源线处理，与电源电缆一起走线。

　　4、 对于Ⅲ类信号电缆，允许与220V电源一起走线，也可以与Ⅰ、Ⅱ类信号一起走线。但在后者情况下类信号必须采用屏蔽电缆，且与Ⅰ、Ⅱ类信号电缆相距15cm以上。

　　在联合站及中转站内自动化系统中，我们把Ⅰ、Ⅱ类信号电缆统称为信号电缆，把Ⅲ、Ⅳ信号电缆和现场动力电源称为电源电缆。

　　三、现场铺设的改进

　　在联合站电气及仪表安装过程中，由于工程量大、任务重、时间紧，加之施工单位多，为了赶进度，各自侧重所承担任务中流程的拉通，忽视了一些电缆的科学铺设，潜在许多干扰因素，在机泵运行后逐步暴露了出来，严重影响了机泵的安全可靠运行。在生产不到一年的时间中，因不明的信号突变引起停机达十多次，严重影响原油及天然气的产量。

　　在北Ⅱ-2联合站主控室内DCS监控画面上，水泵房3#循环水泵电机的电流显示比额定电流上升了30安培，且数字在不断的跳变并报警，当班人员紧急停机，通过检查发现水泵电机没有故障，用钳型电流表检查正常，经仔细分析是由于安装时电缆铺设不合理引起的干扰造成停机。故障时干扰原理为：

　　安装铺设时为：

　　改进后：

　　1#输油泵电机在运行过程中出现连续跳闸，经检测各种电气原件都满足电机的运行要求，而且电气原件没有损坏，这又是电缆干扰引起的误动作。当时电缆为：

　　改进后：

　　另外在通信电缆方面，自动化系统都实现了电脑来监控整个生产过程，联合站改进后采用通信双网铺设，即A网与B网，且互为冗余。

　　动力电源电缆和工作照明电线在负载侧用镀锌管穿线屏蔽并加以保护。

　　通过以上改进，大大减少了电源电缆信号的干扰，提高了信号质量，增加了机组的可靠性。总之，合理、规范、工艺化的铺设电缆，目的只有一个，就是有效地减少外部环境对信号的干扰以及各种电缆之间的相互串扰，提高系统运行的可靠性、稳定性、安全性，从而保证汽轮机发电机组系统的正常安全生产。

　　参考文献：

　　1、《电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规范》GB50168—2006

　　2、《安装工程分项施工工艺手册-自控仪表安装》程协瑞、强十渤 北京中国计划出版社 2001

　　3、《安装工程分项施工工艺手册-电气工程安装》程协瑞、强十渤 北京中国计划出版社 2001