防爆熱電偶應(yīng)用于石化、煤化工等易燃易爆區(qū)域,通過(guò)屏蔽補(bǔ)償電纜傳輸溫度信號(hào),工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的變頻設(shè)備、動(dòng)力線纜會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾,引發(fā)測(cè)溫信號(hào)漂移、波動(dòng)。屏蔽電纜的接地方式?jīng)Q定屏蔽層的電磁耦合特性,不同接地模式的干擾抑制效果存在顯著差異,同時(shí)需兼顧防爆區(qū)域的電氣安全規(guī)范。
防爆熱電偶屏蔽電纜的干擾分為電場(chǎng)干擾與磁場(chǎng)干擾兩類。屏蔽層主要通過(guò)靜電屏蔽抑制容性電場(chǎng)干擾,通過(guò)渦流效應(yīng)抑制感性磁場(chǎng)干擾。接地是激活屏蔽功能的核心,未接地的屏蔽層處于懸浮電位,無(wú)法釋放感應(yīng)電荷,不僅無(wú)干擾抑制效果,還會(huì)耦合外部電場(chǎng)放大信號(hào)失真。防爆場(chǎng)景下,接地設(shè)計(jì)還需規(guī)避接地火花、地電位差引發(fā)的防爆安全隱患。
常見(jiàn)接地方式的干擾抑制效果存在明確區(qū)分。單端接地模式將屏蔽層僅在儀表控制室側(cè)接地,現(xiàn)場(chǎng)防爆熱電偶側(cè)懸浮,該方式可消除地環(huán)路電流,避免不同接地點(diǎn)電位差引發(fā)的低頻共模干擾,適配防爆區(qū)域多點(diǎn)接地受限的規(guī)范要求,對(duì)中高頻電場(chǎng)干擾抑制效果良好,但對(duì)低頻磁場(chǎng)干擾抑制能力有限。
雙端接地模式在現(xiàn)場(chǎng)防爆側(cè)與控制室側(cè)同時(shí)接地,屏蔽層形成完整閉合回路,對(duì)低頻磁場(chǎng)干擾的渦流抑制效果更優(yōu),適合強(qiáng)磁場(chǎng)密集工況。但該方式易產(chǎn)生地環(huán)路電流,電流流經(jīng)屏蔽層會(huì)耦合至芯線信號(hào),引發(fā)低頻脈動(dòng)干擾;同時(shí)防爆區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)接地需嚴(yán)格合規(guī),杜絕接地連接產(chǎn)生點(diǎn)火源,施工復(fù)雜度更高。
分層接地模式針對(duì)多芯屏蔽電纜,總屏蔽層單端接地抑制外部干擾,分屏蔽層雙端接地抑制芯線間串?dāng)_,結(jié)合了前兩種方式的優(yōu)勢(shì),綜合抑制效果更優(yōu),適用于復(fù)雜強(qiáng)干擾防爆工況,但布線與接地管控復(fù)雜度最高。
工程選型應(yīng)用中,常規(guī)防爆測(cè)溫場(chǎng)景優(yōu)先采用單端接地,兼顧干擾抑制與防爆安全;大功率設(shè)備密集的強(qiáng)磁場(chǎng)防爆區(qū)域,在合規(guī)管控地電位差的前提下采用雙端接地;多回路集成測(cè)溫系統(tǒng)采用分層接地。同時(shí)需保證接地連接牢靠無(wú)虛接,屏蔽層連續(xù)無(wú)斷點(diǎn),杜絕接地失效導(dǎo)致的干擾抑制能力下降,在符合防爆規(guī)范的基礎(chǔ)上更大化凈化測(cè)溫信號(hào)。