集中答疑 | 关于仪表信号共用电缆的问题

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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审核：任三多

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。

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。

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》。