葉向東:關(guān)于儀表信號(hào)共用電纜的問(wèn)題

時(shí)間：2022/12/2閱讀：596

儀表和電氣信號(hào)能共用一根電纜嗎？常用的儀表信號(hào)能不能共同一根線纜......本文就關(guān)于儀表信號(hào)共用電纜的問(wèn)題，特邀儀表專(zhuān)家SEI葉向東進(jìn)行集中答疑，幫助儀表工理解和應(yīng)用。

1、常用的AI、AO、DI、DO信號(hào)能不能共用一根電纜？
答：AI、AO是4-20mADC信號(hào)，采用24VDC供電；DI、DO可能采用24VDC供電，也可能采用220VAC供電。根據(jù)同一電壓等級(jí)，或者同一信號(hào)性質(zhì)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(lèi)電壓等級(jí)，互相幾乎沒(méi)有干擾或干擾很小，不會(huì)影響信號(hào)質(zhì)量，是可以采用同一根多芯電纜的，但采用220VAC的DI、DO不應(yīng)跟上述信號(hào)采用同一根電纜。
注意：信號(hào)干擾只與電壓等級(jí)和頻率特性有關(guān)，與接點(diǎn)的位置和卡件種類(lèi)DI或DO無(wú)關(guān)。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(jí)和頻率特性的信號(hào)不能共用一根電纜？
答：根據(jù)電磁感應(yīng)效應(yīng)，變化的電流(包括交流電流、直流電流的通、斷瞬間)會(huì)在附近產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，處于交變電磁場(chǎng)中的導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，如果構(gòu)成通路會(huì)形成感應(yīng)電流，對(duì)信號(hào)造成干擾。另外，直流電也會(huì)產(chǎn)生靜電場(chǎng)，附近的導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生靜電，也會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾。由于感應(yīng)電流或感應(yīng)靜電的幅值比源電流要小得多，所以相同電壓等級(jí)、電流等級(jí)互相產(chǎn)生的干擾較小，一般不會(huì)對(duì)信號(hào)質(zhì)量產(chǎn)生明顯的影響，但高電壓等級(jí)、強(qiáng)電流等級(jí)產(chǎn)生的干擾就不可忽視了，輕則信號(hào)失真，重則損壞卡件。例如：4～20mADC信號(hào)與220VAC供電的電纜在一起，受干擾影響的是信號(hào)質(zhì)量，而不是供電質(zhì)量。

3、儀表信號(hào)通常有哪些電壓等級(jí)？
答：儀表信號(hào)常見(jiàn)的信號(hào)電壓等級(jí)有：
①直流信號(hào)電壓。包括1-5VDC、±5VDC、±12VDC、24VDC(為4-20mADC供電及開(kāi)關(guān)電壓信號(hào))、5-15VDC(用于通信信號(hào))、7-12VDC等。
②mV級(jí)信號(hào)電壓。mV、熱電偶、熱電阻。熱電偶是mV信號(hào)，熱電阻是測(cè)量電橋或放大器恒流信號(hào)。
③交流供電電壓。220VAC、110VAC。用于供電和開(kāi)關(guān)電壓信號(hào)。
④直流供電電壓。220VDC、110VDC。用于供電和開(kāi)關(guān)電壓信號(hào)。

4、儀表信號(hào)有哪些種類(lèi)和頻率？
答：有直流信號(hào)、交流信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、通信信號(hào)、調(diào)制信號(hào)等。頻率有50Hz、kHz、MHz等。

5、儀表信號(hào)電纜的敷設(shè)有什么規(guī)范？
答：關(guān)于儀表信號(hào)電纜的敷設(shè)規(guī)范主要有：SH/T3019-2016《石油化工儀表管道線路設(shè)計(jì)規(guī)范》、HG/T20512-2014《儀表配管配線設(shè)計(jì)規(guī)范》。

6、儀表信號(hào)采用同一根電纜有什么具體規(guī)定？
答：總的來(lái)說(shuō)：不同電壓等級(jí)及頻率特性的信號(hào)不應(yīng)共用一根電纜；本安系統(tǒng)的配線與非本安系統(tǒng)的配線應(yīng)分開(kāi)，當(dāng)然不能共用一根電纜；現(xiàn)場(chǎng)總線和通信電纜要單獨(dú)敷設(shè)。
儀表信號(hào)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(jí)及頻率特性的信號(hào)，不應(yīng)共用一根電纜及同一個(gè)接線箱。
7.1.8 本案系統(tǒng)的配線應(yīng)與非本案系統(tǒng)配線分開(kāi)；本安系統(tǒng)配線外護(hù)套管顏色應(yīng)為藍(lán)色。
7.1.9 現(xiàn)場(chǎng)總線和通訊電纜宜單獨(dú)敷設(shè)；當(dāng)不能單獨(dú)敷設(shè)時(shí)應(yīng)加隔板隔離。

HG/T20512-2014：
8.1.7 不同電平的信號(hào)，不應(yīng)共用一根多芯電纜和接線箱。
8.1.8 本安和非本安的信號(hào)，不應(yīng)共用同一多芯電纜和同一接線箱。

7、如果不同電壓等級(jí)的信號(hào)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(tǒng)電纜和非本安系統(tǒng)電纜要分開(kāi)敷設(shè)？
答：為了防止電纜意外破損后，非本安系統(tǒng)的電能加到本安系統(tǒng)電纜中，破壞現(xiàn)場(chǎng)儀表的本安電能限制，即破壞本安系統(tǒng)功能。

9、本安和非本安系電纜能放在一個(gè)電纜槽中又不加隔板嗎？
答：可以。條件是本安系統(tǒng)電纜或非本安系統(tǒng)電纜采用鎧裝電纜。
作者：葉向東

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