集中答疑 | 关于仪表信号共用电缆的问题

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仪表和电气信号能共用一根电缆吗?常用的仪表信号能不能共同一根线缆.......本文就关于仪表信号共用电缆的问题,特邀SEI叶向东老师进行集中答疑,帮助大家理解和应用。
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01
常用的AI、AO、DI、DO信号能不能共用一根电缆?
 

答:AI、AO是4~20mADC信号,采用24VDC供电;DI、DO可能采用24VDC供电,也可能采用220VAC供电。根据同一电压等级,或者同一信号性质可以共用电缆的概念,AI、AO采用24VDC电源的DI、DO都属于同一类电压等级,互相几乎没有干扰或干扰很小,不会影响信号质量,是可以采用同一根多芯电缆的,但采用220VAC的DI、DO不应跟上述信号采用同一根电缆。

注意:信号干扰只与电压等级和频率特性有关,与接点的位置和卡件种类DI或DO无关。例如:采用24VDC电源的DI、DO可以共用一根电缆;采用220VAC电源的DI、DO可以共用一根电缆,否则不可。

 

02
为什么不同电压等级和频率特性的信号不能共用一根电缆?
 

答:根据电磁感应效应,变化的电流(包括交流电流、直流电流的通、断瞬间)会在附近产生交变电磁场,处于交变电磁场中的导体会产生感应电势,如果构成通路会形成感应电流,对信号造成干扰。另外,直流电也会产生静电场,附近的导体会产生静电,也会对信号产生干扰。由于感应电流或感应静电的幅值比源电流要小得多,所以相同电压等级、电流等级互相产生的干扰较小,一般不会对信号质量产生明显的影响,但高电压等级、强电流等级产生的干扰就不可忽视了,轻则信号失真,重则损坏卡件。例如:4~20mADC信号与220VAC供电的电缆在一起,受干扰影响的是信号质量,而不是供电质量。

 

03
仪表信号通常有哪些电压等级?
 

 

答:仪表信号常见的信号电压等级有:
1)直流信号电压。包括1~5VDC、±5VDC、±12VDC、24VDC(为4~20mADC供电及开关电压信号)、5~15VDC(用于通信信号)、7-12VDC等。
2)mV级信号电压。mV、热电偶、热电阻。热电偶是mV信号,热电阻是测量电桥或放大器恒流信号。
3)交流供电电压。220VAC、110VAC。用于供电和开关电压信号。
4)直流供电电压。220VDC、110VDC。用于供电和开关电压信号。

 

04
仪表信号有哪些种类和频率?
 

答:有直流信号、交流信号、数字信号、通信信号、调制信号等。频率有50Hz、kHz、MHz等。

 

05
仪表信号电缆的敷设有什么规范?
 

答:关于仪表信号电缆的敷设规范主要有:SH/T3019-2016《石油化工仪表管道线路设计规范》、HG/T20512-2014《仪表配管配线设计规范》。

 

06
仪表信号采用同一根电缆有什么具体规定?
 

 

答:总的来说:不同电压等级及频率特性的信号不应共用一根电缆;本安系统的配线与非本安系统的配线应分开,当然不能共用一根电缆;现场总线和通信电缆要单独敷设。
仪表信号电缆不能与交流供配电电缆共用一根电缆。
 
SH/T3019-2016:

HG/T20512-2014:

 

 

07
如果不同电压等级的信号需要共用一根电缆怎么办?
 

答:如果一定要采用同一根电缆,可以采用分屏蔽层的电缆并接地,即可明显减少干扰。

 

08

为什么本安系统电缆和非本安系统电缆要分开敷设?

 

答:为了防止电缆意外破损后,非本安系统的电能加到本安系统电缆中,破坏现场仪表的本安电能限制,即破坏本安系统功能。

09

本安和非本安系电缆能放在一个电缆槽中又不加隔板吗?

 

答:可以。条件是本安系统电缆或非本安系统电缆采用铠装电缆。

 

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02
为什么不同电压等级和频率特性的信号不能共用一根电缆?
 

答:根据电磁感应效应,变化的电流(包括交流电流、直流电流的通、断瞬间)会在附近产生交变电磁场,处于交变电磁场中的导体会产生感应电势,如果构成通路会形成感应电流,对信号造成干扰。另外,直流电也会产生静电场,附近的导体会产生静电,也会对信号产生干扰。由于感应电流或感应静电的幅值比源电流要小得多,所以相同电压等级、电流等级互相产生的干扰较小,一般不会对信号质量产生明显的影响,但高电压等级、强电流等级产生的干扰就不可忽视了,轻则信号失真,重则损坏卡件。例如:4~20mADC信号与220VAC供电的电缆在一起,受干扰影响的是信号质量,而不是供电质量。

 

03
仪表信号通常有哪些电压等级?
 

 

答:仪表信号常见的信号电压等级有:
1)直流信号电压。包括1~5VDC、±5VDC、±12VDC、24VDC(为4~20mADC供电及开关电压信号)、5~15VDC(用于通信信号)、7-12VDC等。
2)mV级信号电压。mV、热电偶、热电阻。热电偶是mV信号,热电阻是测量电桥或放大器恒流信号。
3)交流供电电压。220VAC、110VAC。用于供电和开关电压信号。
4)直流供电电压。220VDC、110VDC。用于供电和开关电压信号。

 

04
仪表信号有哪些种类和频率?
 

答:有直流信号、交流信号、数字信号、通信信号、调制信号等。频率有50Hz、kHz、MHz等。

 

05
仪表信号电缆的敷设有什么规范?
 

答:关于仪表信号电缆的敷设规范主要有:SH/T3019-2016《石油化工仪表管道线路设计规范》、HG/T20512-2014《仪表配管配线设计规范》。

 

06
仪表信号采用同一根电缆有什么具体规定?
 

 

答:总的来说:不同电压等级及频率特性的信号不应共用一根电缆;本安系统的配线与非本安系统的配线应分开,当然不能共用一根电缆;现场总线和通信电缆要单独敷设。
仪表信号电缆不能与交流供配电电缆共用一根电缆。
 
SH/T3019-2016:

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