葉向東:關于儀表信號共用電纜的問題
2023年01月04日 08:31:46
來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺
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儀表和電氣信號能共用一根電纜嗎？常用的儀表信號能不能共同一根線纜......本文就關于儀表信號共用電纜的問題，特邀儀表專家SEI葉向東進行集中答疑，幫助儀表工理解和應用。
1、常用的AI、AO、DI、DO信號能不能共用一根電纜？
答：AI、AO是4-20mADC信號，采用24VDC供電；DI、DO可能采用24VDC供電，也可能采用220VAC供電。根據同一電壓等級，或者同一信號性質可以共用電纜的概念，AI、AO采用24VDC電源的DI、DO都屬于同一類電壓等級，互相幾乎沒有干擾或干擾很小，不會影響信號質量，是可以采用同一根多芯電纜的，但采用220VAC的DI、DO不應跟上述信號采用同一根電纜。
注意：信號干擾只與電壓等級和頻率特性有關，與接點的位置和卡件種類DI或DO無關。例如：采用24VDC電源的DI、DO可以共用一根電纜；采用220VAC電源的DI、DO可以共用一根電纜，否則不可。
2、為什么不同電壓等級和頻率特性的信號不能共用一根電纜？
答：根據電磁感應效應，變化的電流(包括交流電流、直流電流的通、斷瞬間)會在附近產生交變電磁場，處于交變電磁場中的導體會產生感應電勢，如果構成通路會形成感應電流，對信號造成干擾。另外，直流電也會產生靜電場，附近的導體會產生靜電，也會對信號產生干擾。由于感應電流或感應靜電的幅值比源電流要小得多，所以相同電壓等級、電流等級互相產生的干擾較小，一般不會對信號質量產生明顯的影響，但高電壓等級、強電流等級產生的干擾就不可忽視了，輕則信號失真，重則損壞卡件。例如：4～20mADC信號與220VAC供電的電纜在一起，受干擾影響的是信號質量，而不是供電質量。
3、儀表信號通常有哪些電壓等級？
答：儀表信號常見的信號電壓等級有：
①直流信號電壓。包括1-5VDC、±5VDC、±12VDC、24VDC(為4-20mADC供電及開關電壓信號)、5-15VDC(用于通信信號)、7-12VDC等。
②mV級信號電壓。mV、熱電偶、熱電阻。熱電偶是mV信號，熱電阻是測量電橋或放大器恒流信號。
③交流供電電壓。220VAC、110VAC。用于供電和開關電壓信號。
④直流供電電壓。220VDC、110VDC。用于供電和開關電壓信號。
4、儀表信號有哪些種類和頻率？
答：有直流信號、交流信號、數字信號、通信信號、調制信號等。頻率有50Hz、kHz、MHz等。
5、儀表信號電纜的敷設有什么規范？
答：關于儀表信號電纜的敷設規范主要有：SH/T3019-2016《石油化工儀表管道線路設計規范》、HG/T20512-2014《儀表配管配線設計規范》。
6、儀表信號采用同一根電纜有什么具體規定？
答：總的來說：不同電壓等級及頻率特性的信號不應共用一根電纜；本安系統的配線與非本安系統的配線應分開，當然不能共用一根電纜；現場總線和通信電纜要單獨敷設。
儀表信號電纜不能與交流供配電電纜共用一根電纜。
SH/T3019-2016：
7.1.7 不同電壓等級及頻率特性的信號，不應共用一根電纜及同一個接線箱。
7.1.8 本案系統的配線應與非本案系統配線分開；本安系統配線外護套管顏色應為藍色。
7.1.9 現場總線和通訊電纜宜單獨敷設；當不能單獨敷設時應加隔板隔離。
HG/T20512-2014：
8.1.7 不同電平的信號，不應共用一根多芯電纜和接線箱。
8.1.8 本安和非本安的信號，不應共用同一多芯電纜和同一接線箱。
7、如果不同電壓等級的信號需要共用一根電纜怎么辦？
答：如果一定要采用同一根電纜，可以采用分屏蔽層的電纜并接地，即可明顯減少干擾。
8、為什么本安系統電纜和非本安系統電纜要分開敷設？
答：為了防止電纜意外破損后，非本安系統的電能加到本安系統電纜中，破壞現場儀表的本安電能限制，即破壞本安系統功能。
9、本安和非本安系電纜能放在一個電纜槽中又不加隔板嗎？
答：可以。條件是本安系統電纜或非本安系統電纜采用鎧裝電纜。
作者：葉向東
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