Содержание

Как заземлить экранированный кабель?

Заземление экранированного кабеля

Подписка на рассылку

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.

Сообщества › Кулибин Club › Блог › Экранированный кабель своими руками

Как сделать экранированный кабель для датчика коленвала или датчика детонации? Вопрос «зачем экранировать» не рассматриваем. Почитайте профильную литературу.

1. Купить готовый, термо- масло- бензостойкий. Например МГТФЭ — отличный кабель высочайшего качества.

2. Затянуть провода в оплетку.

3. Фольга. Это решение проверено лично и работает на нескольких машинах. Также я видел фольгированный провод датчика коленвала или детонации в штатной проводке одного из современных автомобилей. Кажется это был Mitsubishi.

Нужна любая фольга. Я нашел обычную пищевую на кухне. Также можно использовать алюминиевый скотч (не алюминизированную блестящую пленку, а именно настоящий алюминий)

Отрываем фольгу полосками, и тщательно обматываем провода

Следующий кусок накладываем с нахлестом в несколько сантиметров

Очищаем провод на длину 5-10 см и растопыриваем медные жилы. Это будет провод заземления экрана. Заземление подключается только с одной стороны кабеля. Так говорит наука о кабелях.

Здесь на фото медный провод не залужен. Это ошибка, провод нужно залудить, чтобы исключить создание гальванической пары медь-алюминий, которая будет разрушать соединение.

Заматываем растопырку вперемешку со слоями фольги в последние сантиметры экранировки.

Заматываем наш кабель изолентой

Не забываем подключить заземляющий провод на массу.

Комментарии 59

Вместо изоленты можно термоусадку.

20 рублей за метр стоит кабель такой

Простите за неосведомленность, а зачем экранированный кабель для ДПКВ? Какие плюсы в нем?

Обычно он необходим для дпкв и дд для защиты от помех

Об этом я и сам догадался, что экран от помех, но какие помехи могут повлиять на ДПКВ? И как могут повлиять?

В автомобиле чуть ли не наихудшие условия для электроники по уровню помех и наводок.
Ну например ЭЬУ начнет видеть детонацию там где ее нет, и ошибаться в подсчете зубьев шкива

А если нет датчика детонации, значит и не нужно экранировать проводку к ДПКВ?

если по заводу экранирован провод — нужно, если не экранирован — не нужно
если стоит нештатный мозг (как у меня) — тоже нужно

У меня тоже эта идея в голове зреет)))) Но опередил с воплощением, молодца=)

А можно взять провод FTP www.xcom-shop.ru/hyperlin…n-lszh-bk-100_500946.html
И не мучаться, хотя если время девать некуда…

utp, ftp не айс, они ломкие

КММ -разных версий.
профессионально используется в узлах учёта.

так же сделал на датчик детонации, разъем на нем меняный и экран до самой фишки не доходил, ловились помехи с высоковольтных проводов, теперь все прошло

Прикольно. Интересно поможет ли такая экранировка кабелю aux на магнитоле, а-то во время зарядки жуткие помехи от работающего двигателя.

Нет, в данном случае помехи идут по проводу зарядки

Может знаешь как это победить?!

Для начала попробуй другое зарядное

Может знаешь как это победить?!

Проверь исправность генератора, пробой высоковольтных проводов (если они есть — ночью при заведенном моторе открой капот и погляди).

Не глянул что у человека семеркп, возможно ему ничем не помочь

А мкэш 2*0.75 не подойдёт?

Это слишком просто)))

Видимо так и есть)

Промышленная витая пара офигенная в таких случаях, она с экраном. Видел 2-х типов — с фольгированной оплеткой и с мелкой сеткой. С сеткой дороже, но она лучше. Даже гнется «по нормальному», и не жесткая и не мягкая. И не боится масла и пр подкапотных жидкостей. Но дорогая и редкая 🙁
Мне как то тоже нужно было экранировать провод — использовал сантехнический аллюминиевый скотч, он с прослойкой из клеевого слоя, а так — настоящая фольга (не металлизированная пленка)

как и сказали самое обычное это скотч экранированный или «оконная фольга»от охранных систем

Медь с аллюминием окислится.

для этого нужен кислород и ток. Если с кислородом ещё хоть как-то получается, то из тока тут только вихревые токи, которых очень недостаточно.

окислится, но очень не скоро.

Как вариант, когда под рукой ничего нет. Пойдёт любой сетевой (компьютерный) кабель FTP или S-FTP.

Ага, который расплавится выше 100градусов, и растворится в масле.

Вы расплавляли и растворяли?

Зачем? Можно просто спецификацию посмотреть.

В спецификации есть про растворение в масле? Вы что-то не то говорите.)

Если конкретно не сказано что провод маслобензостойкий, значит он точно не маслобензостойкий. Это специальный класс изоляции, он не нужен нигде кроме авто-нефте-прома и сопутствующих областей.

А что это дает, вернее для чего нужно экранирование?

Помехоустойчивость кабеля. Внешние поля будут оказывать меньшее влияние на сигнал в кабеле.

Я скотч алюминиевый мотал ))

Ууу… дорогой друг, а проволока то не луженая что ли? Если нет, то тебе в школу на уроки химии наверно нужно! Медь+алюминий ваще нормуль получается! Не пробовал, а разве витуха не способна справиться с помехами? Она же есть и в экранированном варианте, что кстати надежнее, не дорого и быстро…

там ток не течёт, вихревый токи очень малы. будет очень долго окисляться.

для окисления нужна замкнутая цепь с протекающим током.

ИМХО не конает Ваш ответ в наибольшей степени потому что написано далее… А в скором последствии экран потеряет свои свойства! И будете заново все переделывать. Это лишь временное решение!
Ну нет большого тока, зато влаги будет достаточно для диссоциации. Диссоциация возможна благодаря естественной влаге, которая всегда есть в воздухе. Ионы окислов алюминия и меди, будучи частицами с разным электрическим потенциалом, начинают принимать участие в процессе течения тока. Начинается процесс, известный как «электролиз».

В ходе электролиза ионы переносят заряды и перемещаются сами. Но, кроме того, ионы – это ведь частицы металлов проводников. При их перемещениях металл разрушается, образуются раковины и пустоты. Особенно это касается алюминия. Ну, а там где есть пустоты и раковины, там уже нельзя иметь надежный электрический контакт.

Витуха не держит температуру и масло/бензин

Фольга не лучшее средство для экрана, лучше наверно оплётку снять с кабеля.

Поясняйте так, чтобы всем было понятно. Я долго думал, как снятие оплетки с кабеля на фото поможет повысить экранирующие свойства.
Снять экранирующую оплетку с другого кабеля (например с телевизионного) и надеть на свой кабель.

Что бы экран работал, нужен хороший контакт к корпусу, алюминиевую фольгу сложно закрепить или запаять, намотка под фольгу куска медного провода со временем приведёт к электрохимической корозии, что тоже не хорошо.

Не контакт к корпусу, а заземление.

Зазамление это когда штырь в землю забивают, а в автомобиле и электротехнике используется корус или масса, и все экранированные провода экраном подключаются к корпусу, причём на корпусе может быть как минус питания, так и плюс.

Есть разные способы заземления, штырь — не единственная возможность.

Есть ещё и зануление.

Есть разные способы заземления, штырь — не единственная возможность.

заземление или заземление на корпус и минус-разные вещи

Есть разные способы заземления, штырь — не единственная возможность.

Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Заземляющее устройство — совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

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).

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»

Объявления

Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал

Заземление экрана кабелей (Страница 1 из 2)

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений с 1 по 20 из 25

1 Тема от Crashman 2011-11-07 11:13:07 (2011-11-07 11:17:20 отредактировано Crashman)

Crashman
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-03-25
Сообщений: 25
Репутация : [ 0 | 0 ]

Тема: Заземление экрана кабелей

С одной или с двух сторон заземлять экраны кабелей токовых и прочих цепей?

2 Ответ от Bogatikov 2011-11-07 12:00:52

Bogatikov
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-07
Сообщений: 4,352
Репутация : [ 12 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

Есть такой документ, правда старый – Методические указания по защите вторичных цепей электрических станций и подстанций от импульсных помех РД 34.20.116-93.
П. 4.3.6. Металлические оболочки и броня кабелей цепей управления, измерения и сигнализации должны заземляться в ОРУ и в ОПУ или РЩ. При этом присоединение металлических оболочек и броневого покрытия к заземляющему устройству должно выполняться в месте их ввода в здание РЩ или ОПУ, а также в местах концевой разделки кабелей. Экраны типа фольги заземляются только в местах концевой разделки кабелей. При заземлении металлических экранов с двух сторон необходимо выполнять их проверку на термическую стойкость при коротких замыканиях в сети напряжением 110 кВ и выше (см. Справочник по проектированию ПС 35-500, раздел 4-5. Провода, шины и кабели, изоляторы. Москва, Энергоиздат 1982 г.).
П. 4.5.5. Экраны кабелей цепей межмашинного обмена должны заземляться со стороны ОПУ.
Других документов не нашёл.

3 Ответ от Ugrumy 2011-11-07 12:19:17 (2011-11-07 12:20:22 отредактировано Ugrumy)

Ugrumy
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-29
Сообщений: 464
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

Если речь идет о новом строительстве — рекомендую сделать официальный запрос проектировщикам.
Способ заземления экрана — именно способ, а не только место. Том по ЭМС должен входить в проект отдельной частью и четко это оговаривать.
Есть документ СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО «ФСК ЕЭС»
СТО 56947007-29.240.044-2010
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по обеспечению электромагнитной совместимости на объектах электросетевого хозяйства Стандарт организации Дата введения: 21.04.2010 ОАО «ФСК ЕЭС» 2010
147 страниц с фотографиями, если надо размещу на внешнем ресурсе.

4 Ответ от Sega 2011-11-07 12:24:54

Sega
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-05-19
Сообщений: 61
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

Есть документ ФСК, СТО56947007-29.240.044-2010 «МУ по обеспечению электромагнитной совместимости на объектах электросетевого хозяйства». Согласно нему, контрольные кабели должны заземляться с двух сторон (п.8.6), а в приложении описано каким образом следует их заземлять.

5 Ответ от scorp 2011-11-07 12:25:58

scorp
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-07
Сообщений: 4,727

Re: Заземление экрана кабелей

Присоединяйтесь. Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 Ответ от Bogatikov 2011-11-07 12:53:18

Bogatikov
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-07
Сообщений: 4,352
Репутация : [ 12 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

Если речь идет о новом строительстве — рекомендую сделать официальный запрос проектировщикам.

Писали такое замечание, получили ответ типа того, что наш институт этим не занимается.

7 Ответ от Ugrumy 2011-11-07 13:10:28

Ugrumy
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-29
Сообщений: 464
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

. наш институт этим не занимается.

Так не подписывайте им форму.
Хре на се. Проектный институт должен не просто указать место, но и способ, а тако же номенклатуру детали, количество и фирму производителя, Причем учесть это как в спецификациях, так и в задании заводу. Иначе все придеться делать наладчикам за свой счет. Важно объяснить подрядчику, что пока все косички не уложат по фэн шую, фиг им, а не прцентовка.

8 Ответ от petru440 2011-11-07 15:57:03

petru440
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-11-03
Сообщений: 18
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

У нас во время замены всего оборудования на «Siemens»-овское немцы на вопрос о заземлении кабелей, говорили, что достаточно одной точки заземления и не важно с какого конца. Впоследствии , после нескольких ложных работ защит, пришло информационное письмо, где они указали, что все контрольные кабели должны заземляться с обеих сторон. Хотя сам сталкивался с проблемой, когда при заземлении RS-485 c двух сторон пёрла страшная помеха, как только сняли «землю» с одной стороны, куда что делось. А насчет «наш институт этим не занимается» ничего удивительного, все ГИПы на пенсии, остались манагеры.

9 Ответ от grsl 2011-11-07 16:29:24

grsl
Администратор
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-07
Сообщений: 6,122
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

Заземлениe в одной точке самое мрачное, что может быть, лучше не заземлять вобще.
А вот кабель RS485, только в одной точке

10 Ответ от Bogatikov 2011-11-07 16:54:22

Bogatikov
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-07
Сообщений: 4,352
Репутация : [ 12 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

немцы на вопрос о заземлении кабелей, говорили, что достаточно одной точки заземления и не важно с какого конца.

Не соглашусь с немцами, это важно для обеспечения безопасности персонала и соблюдения электромагнитной совместимости – на незаземлённом конце может быть высокое напряжение.

11 Ответ от Uran 2011-11-07 17:39:37

Uran
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-08
Сообщений: 485
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

Нынче на ПС 220/110 ФСК, Владимирские ребята исследовали систему заземления ПС и ЭМО. Я немного пообщался с ними и был удивлен тем, что экран контрольного кабеля лучше заземлить с двух сторон. Кабели прошли, но они сказали, если б экран был заземлен с двух сторон, показатели были б лучше почти на порядок.Это было в конце марта, цифры ихние не помню уже.

12 Ответ от Комрад 2011-11-07 17:54:21

Комрад
Бывалый
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-08-16
Сообщений: 1,470
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

Если речь идет о новом строительстве — рекомендую сделать официальный запрос проектировщикам.

Писали такое замечание, получили ответ типа того, что наш институт этим не занимается.

Я понимаю проектировщиков в этом вопросе, потому как сам им являюсь. Не знаком с методикой достоверного определения допустимости экранирования кабелей с 2-х сторон. А когда нет методики — это орлянка получается — выгорит эран — не выгорит. Потому и оставляют экран заземленным с одной стороны проектировщики — и сам остовляю когда нет спец указаний и нет данных.

Вообще в принципе такими вопросами спец. организации занимаются. ООО «ЭЗОП» например. Другие еще конторы есть. Они и выпускают указания по ЭМС на конткретном объекте. У них свои методике — что в них конечно одному Богу известно. Но ответственность уже на них — за то им и деньги платят. А проектировщики ПС уже в соответствии с их указниями делают прокладку кабелей, указывают каких их заземлить и прочее.

13 Ответ от Комрад 2011-11-07 18:11:41 (2011-11-07 18:13:25 отредактировано Комрад)

Комрад
Бывалый
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-08-16
Сообщений: 1,470
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Заземление экрана кабелей

Важно объяснить подрядчику, что пока все косички не уложат по фэн шую, фиг им, а не прцентовка.

Никаких «косичек»! Цитата из методич. указаний ФСК: «Косичка» — отрезок спаянных проводников оплетки кабеля или дренажные
проводники кабелей с фольговыми экранами, являются удивительно неэффективными для обеспечения хорошего заземления, даже если их длина не превышает 25 мм. Косички увеличивают последовательную индуктивность в заземляющем соединении, которая будет доминировать в передаточном сопротивлении при сборке. Взаимная индуктивность отрезка кабеля, на котором выполнена косичка, пропорциональная длине отрезка; для косички длиной 25 мм взаимная индуктивность составляет несколько нГн, что существенно больше, чем допускается для индуктивности утечки типичного экранированного кабеля. «

Сам лично давал рекомендации по способу заземления экранов следующее:

1. Либо паять провод ПВ3 (или др. любой — главное гибкий) к дренажному проводу кабеля (НЕ К ФОЛЬГЕ. ), затем термоусаживаемой трубкой это дело заизолировать. К проводу — наконечник и к элементу заземления.

2. Либо аналогично все — но не паять а скрутить дренажный провод с проводом заземления и обжать спец. гильзой.

3. Либо использовать спец. зажимы (сейчас уже многие фирмы их выпускают — но стоят улет!) или спец. кабельные вводы PG-ЭМС.

ФСК 1 и 2 способ не признают — разрешает только третий по НТД. в принипе согласен с ними — 3тий способ наилучший — но дорогущий. А так эффективность 3-го способа выше, поскольку поверхность соприкосновения с экраном заземления на порядок больше чем при 1-ом и 2-ом.

Как правильно заземлить бронированный кабель

При обустройстве подземных линий электроснабжения, предполагающих непростые условия эксплуатации, традиционно применяются распространенные в электротехнике бронированные кабели типа АВБбШв. Их отличительной особенностью является наличие защитной оболочки, состоящей из свинца, которая называется броней. Обязательным условием их безопасной эксплуатации является заземление бронированного кабеля, организуемое по стандартным правилам. Для этих целей используются как станционные, так и повторные заземляющие устройства (ЗУ), обустраиваемые на стороне потребителя.

Что нужно заземлять

При проводке бронированных кабельных линий обязательному заземлению подлежат следующие части конструкций и элементы оплетки:

броня и экран силовых и контрольных кабелей;
специальные соединительные муфты;
элементы металлических изделий, применяемых для прокладки: лотки, короба и подобные им конструкции;
металлические трубы, используемые с той же целью;
специальные подвесные тросы при воздушной прокладке силовых линий.

Согласно требованиям ПУЭ, заземлять полагается каждый из концов кабельной линии, разнесенных на значительные удаления. В нормативах специально отмечается, что повторному заземлению подлежат участки электрических линий длиной более 200 метров.

Основные правила заземления

На заземление брони кабеля с двух сторон ПУЭ обращает особое внимание, поскольку только в этом случае можно быть уверенным в его абсолютной надежности. При организации таких работ учитываются следующие детали:

для заземления брони кабельной продукции применяются гибкие проводники на основе меди, лишенные изоляции;
на всем протяжении прокладки не допускается разрывов сплошного покрытия, оно должно быть цельным;
при восстановлении поврежденной линии оболочки отдельных участков и соединительной муфты обязательно связываются гибкими проводниками.

Но прежде эти части следует тщательно подготовить к монтажным работам.

Инструкция по заземлению

При заземлении бронированного кабеля ПУЭ рекомендуют действовать с соблюдением следующих правил:

Заземляющая жила крепится к кабельной броне посредством пайки.
Сначала это место тщательно лудится, после чего к нему с помощью проволочного бандажа припаивается заземляющий проводник с обязательным применением паяльного жира.
Для присоединения медного отвода без пайки применяются специальные хомуты.

Для этих целей также допускается использовать подпружиненные соединители, гарантирующие надежный контакт с защитным слоем.

В случае ленточной брони заземляющий провод крепится непосредственно к ее отводам, а при проволочной оплетке – по окружности ко всем ее жилам. При соединении отрезков кабеля стандартной длины применяются герметичные муфты особой конструкции. В комплект соединителей входят:

местные элементы гидроизоляции;
наконечники со специальными болтами;
заземляющий провод, закрепляемый на броне соединяемых участков;
хомуты для крепления провода с броней из проволоки или стальных лент.

При разделке кабеля перед обустройством контакта верхний изоляционный слой снимается на длину, чуть большую, чем расположенная под ним оплетка. В отдельных типах муфт производителем предусматривается специальный шаблон, гарантирующий качественную разделку всего изделия.

Заземление внутри частного дома

Согласно ПУЭ, при заземлении брони кабеля в бытовых условиях должны соблюдаться следующие правила:

бронированный кабель 0,4 кВ допускается укладывать в металлических конструкциях, надежно заземленных и доступных для ремонта и обслуживания;
прокладка по бетонным полам и деревянным настилам производится с зазором не менее 5 см, для этого применяются металлические короба и специальные подставки;
ввод в дом допускается делать как через полы, так и через специально отведенную для этого зону стены.

Чтобы не допустить повреждений на вводе в строение в местах проводки сквозь стены или фундаментное основание, кабель укладывается в трубу из металла или пластика.

Диаметр трубного отрезка выбирается в 2 раза больше, чем сечение самого кабельного изделия.

При вводе линии в дом броня заземляется в распределительном щите, а также со стороны отводной опоры. Согласно ПУЭ никаких других соединений на данном участке трассы делать не допускается. На вводе кабель разделывается на несколько жил, подсоединяемых к коммутационным приборам; при этом его броня обязательно соединяется с заземленной точкой корпуса щитка – непосредственно с землей.

Привязка к земле подземного кабеля

Чтобы получить качественное заземление экрана кабеля, ПУЭ рекомендуют придерживаться следующих правил:

Броню кабеля и защитные сооружения (конструкции), используемые для их прокладки, следует соединять с элементами заземлителей любого типа.
Соединение образуется за счет надежного контакта с оголенными частями металлических труб, арматурных прутьев и других элементов естественных заземлителей.
При организации питающей электросети в частном доме броня вводимого подземного кабеля ВбБШв подсоединяется к устройству повторного заземления.

При проводке контрольных и оптических кабелей обязательным считается заземление хотя бы одного из их концов.

Для сигнальных линий связи заземление делается с целью снижения влияния электромагнитных полей на потоки передаваемых данных либо для полного его устранения. Для особо важных участков информационного обмена устраивается двухстороннее замыкание на землю. Экран таких кабелей подключается к ГЗШ распределительных коробок посредством проводников из меди сечением не менее 4-х кв. миллиметров.

Требования к проводникам

При устройстве заземления, а также защитного зануления, стальные оболочки кабелей любого класса или броня соединяется с ЗУ посредством медных жил нормируемого сечения. Это требование распространяется и на корпуса соединительных или концевых муфт. На линиях, рассчитанных на передачу высоковольтного питания (6 кВ и выше) и имеющих алюминиевую оболочку, муфтовые заземления выполняются отдельными проводниками.

Использовать для этого медные жилы с проводимостью, большей соответствующего показателя для оболочек кабелей, запрещается.

Общими требованиями действующих стандартов предусматривается применение оголенных медных жил сечением не менее 6-ти мм квадратных. Те же параметры для контрольных кабелей специально оговариваются в ПУЭ (смотрите п.п. 1.7.76-1.7.78).

Если на опоре воздушного подвода к электроустановке предусмотрены концевые муфты, содержащие в своем комплекте разрядники, их корпуса подключаются непосредственно к ЗУ защитных приборов. Применение в этом качестве одних только кабельных оболочек в данной ситуации не допускается. Специальные эстакады и галереи, используемые для размещения кабелей во взрывоопасном исполнении, обязательно оборудуются защитой от грозовых разрядов и молний.

При переходе от подземной линии прокладки на участок его воздушной проводки и при отсутствии у железобетонной опоры собственного ЗУ муфты разрешается заземлять на броню кабеля. Такой подход допустим лишь при условии, что ремонтная или удлинительная муфта на другом его конце присоединена к станционному заземляющему контуру, либо если величина сопротивления оболочки заземляемого кабеля достаточно мала.

При прокладке подземных коммуникаций на основе бронированных кабельных изделий эффективность их эксплуатации в значительной мере зависит от качества заземления защитной оболочки. При проведении электромонтажных работ любого уровня сложности этому вопросу уделяется повышенное внимание.

Смотрите это видео на YouTube

Как заземлить экранированный кабель?


Рис. 3.97. Пример неправильного заземления экрана кабеля на низких частотах (с двух сторон)	Рис. 3.98. Пример неправильного заземления экрана кабеля — со стороны приемника сигнала

Методы экранирования сигнального кабеля непосредственно следуют из изложенного выше материала о путях прохождения помехи. Для устранения паразитной емкостной связи и электростатических зарядов используют электростатический экран в виде проводящей трубки (чулка), охватывающей экранируемые провода, а для защиты от магнитного поля используют экран из материала с высокой магнитной проницаемостью.

Рассмотрим заземление экранов при передаче сигнала по витой экранированной паре, поскольку этот случай наиболее типичен для систем промышленной автоматизации.

Если частота помехи не превышает 1 МГц, то кабель нужно заземлять с одной стороны. Если его заземлить с двух сторон (рис. 3.97), то образуется замкнутый контур, который будет работать как антенна, принимая электромагнитную помеху (на рис. 3.97 путь тока помехи показан штриховой линией). Ток, протекающий по экрану, является источником индуктивных наводок на соседних проводах и проводах, находящихся внутри экрана. Хотя магнитное поле тока оплетки внутри экрана теоретически равно нулю, но вследствие технологического разброса при изготовлении кабеля, а также ненулевого сопротивления оплетки наводка на провода внутри экрана может быть значительной. Поэтому экран нужно заземлять только с одной стороны, причем со стороны источника сигнала.

Если точки заземления концов кабеля разнесены на большое расстояние, между ними может существовать разность потенциалов, вызванная блуждающими токами в земле или помехами в шине заземления. Блуждающие токи наводятся электрифицированным транспортом, (трамваями, поездами метрополитена и железных дорог), сварочными агрегатами, устройствами электрохимической защиты, естественными электрическими полями, вызванными фильтрацией вод в горных породах, диффузией водных растворов и др.). Особенно большие токи возникают при ударе молнии. Блуждающие токи вызывают разность потенциалов между концами оплетки кабеля и паразитный ток, который также наводит в центральных жилах помеху вследствие взаимной индукции.


Рис. 3.99. Правильное заземление экрана. Конденсатор используется для ослабления высокочастотных помех	Рис. 3.100. Заземление экрана длинного кабеля на высоких частотах

Оплетку кабеля надо заземлять со стороны источника сигнала. Если заземление сделать со стороны приемника (рис. 3.98), то ток помехи будет протекать по пути, показанному на рис. 3.98 штриховой линией, т.е. через емкость между жилами кабеля, создавая на ней и, следовательно, между дифференциальными входами, напряжение помехи. Поэтому заземлять оплетку надо со стороны источника сигнала (рис. 3.99). В этом случае путь для прохождения тока помехи отсутствует.

Если источник сигнала не заземлен (например, термопара), то заземлять экран можно с любой стороны, т.к. в этом случае замкнутый контур для тока помехи не образуется.

На частотах более 1 МГц увеличивается индуктивное сопротивление экрана и токи емкостной наводки создают на нем большое падение напряжения, которое может передаваться на внутренние жилы через емкость между оплеткой и жилами. Кроме того, при длине кабеля, сравнимом с длиной волны помехи (длина волны помехи при частоте 1 МГц равна 300 м, на частоте 10 МГц — 30 м) возрастает сопротивление оплетки (см. раздел Модель «земли» ), что резко повышает напряжение помехи на оплетке. Поэтому на высоких частотах оплетку кабеля надо заземлять не только с обеих сторон, но и в нескольких точках между ними (рис. 3.100). Эти точки выбирают на расстоянии 1/10 длины волны помехи одна от другой. При этом по оплетке кабеля будет протекать часть тока , передающего помеху в центральную жилу через взаимную индуктивность. Емкостной ток также будет протекать по пути, показанному на рис. 3.98, однако высокочастотная компонента помехи будет ослаблена. Выбор количества точек заземления кабеля зависит от разницы напряжений помехи на концах экрана, частоты помехи, требований к защите от ударов молнии или от величины токов, протекающих через экран в случае его заземления.

В качестве промежуточного варианта можно использовать второе заземление экрана через емкость (рис. 3.99). При этом по высокой частоте экран получается заземленным с двух сторон, по низкой частоте — с одной. Это имеет смысл в том случае, когда частота помехи превышает 1 МГц, а длина кабеля в 10…20 раз меньше длины волны помехи, т.е. когда еще не нужно выполнять заземление в нескольких промежуточных точках. Величину емкости можно рассчитать по формуле , где — верхняя частота границы спектра помехи, — емкостное сопротивление заземляющего конденсатора (доли Ома). Например, на частоте 1 МГц конденсатор емкостью 0,1 мкФ имеет сопротивление 1,6 Ом. Конденсатор должен быть высокочастотным, с малой собственной индуктивностью.

Рис. 3.101. Двойное экранирование длинного кабеля

Для качественного экранирования в широком спектре частот используют двойной экран (рис. 3.101) [Zipse]. Внутренний экран заземляют с одной стороны, со стороны источника сигнала, чтобы исключить прохождение емкостной помехи по механизму, показанному на рис. 3.98, а внешний экран уменьшает высокочастотный наводки.

Во всех случаях экран должен быть изолирован, чтобы предотвратить случайные его контакты с металлическими предметами и землей.

Напомним, что частота помехи — это частота, которую могут воспринимать чувствительные входы средств автоматизации. В частности, если на входе аналогового модуля имеется фильтр, то максимальная частота помехи, которую надо учитывать при экранировании и заземлении, определяется верхней граничной частотой полосы пропускания фильтра.

Поскольку даже при правильном заземлении, но длинном кабеле помеха все равно проходит через экран, то для передачи сигнала на большое расстояние или при повышенных требованиях к точности измерений сигнал лучше передавать в цифровой форме или через оптический кабель. Для этого можно использовать, например, модули аналогового ввода RealLab! серии NL с цифровым интерфейсом RS-485 или оптоволоконные преобразователи интерфейса RS-485, например типа SN-OFC-ST-62.5/125 фирмы НИЛ АП.

Нами было проведено экспериментальное сравнение различных способов подключения источника сигнала (терморезистора сопротивлением 20 КОм) через экранированную витую пару (0,5 витка на сантиметр) длиной 3,5м. Был использован инструментальный усилитель RL-4DA200 с системой сбора данных RL-40AI фирмы НИЛ АП. Коэффициент усиления канала усиления был равен 390, полоса пропускания 1 КГц. Вид помехи для схемы рис. 3.102-а представлен на рис. 3.103.

Как следует из рис. 3.102, отказ от экранирования увеличивает величину помехи в 4 раза (рис. 3.102-б, переход к одиночному включению вместо дифференциального (рис. 3.102-в увеличивает помеху в 5 раз, а если еще и отказаться от экрана, то помеха увеличивается в 230 раз (рис. 3.102-г. На рисунках приведено среднеквадратичное значение напряжения помехи в полосе частот 0,01. 5 Гц, полученное на выходе приемника сигнала.


a) величина помехи — 15 мкВ	б) величина помехи — 61 мкВ

в) величина помехи — 78 мкВ	г) величина помехи — 3584 мкВ

Экран, защищающий от паразитных индуктивных связей, сделать гораздо сложнее, чем электростатический экран. Для этого нужно использовать материал с высокой магнитной проницаемостью и, как правило, гораздо большей толщины, чем толщина электростатических экранов. Для частот ниже 100 КГц можно использовать экран из стали или пермаллоя. На более высоких частотах можно также использовать алюминий и медь.

Рис. 3.103. Вид помехи, соответствующий схеме включения по рис. 3.102-а

В связи со сложностью экранирования магнитной составляющей помехи особое внимание следует уделить уменьшению индуктивности сигнального провода и использовать балансные цепи передачи сигнала или оптический кабель.