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1、1电气系统安装指导1.3.1 缩写EMC 电磁兼容EN 欧洲标准HF 高频ICE 内燃机IEC 国际电工委员会PDS 动力驱动系统THD 总谐波失真UPS 不间断电源VAC 交流电VDC 直流电2.2 标准EN 50178/98 用于电力安装的电气设备标准EN 61000-6-2 电磁兼容性（EMC）-部分 6-2：工业环境的抗扰性标准EN 61000-6-4 电磁兼容性（EMC）-部分 6-4：工业环境的发射标准IEC 1800 - 3/96EN 61800 - 3/01可调速电力传动系统第 3 部分 EMC 产品标准及其特定测试方法IEC 60204 - 1/97EN 60204 - 1/
2、97机械安全机械电气设备标准IEC 61010 1 测量、控制和实验室用电气设备安全性要求标准2EN 61010 - 1/A2IEC 61326 测量、控制和实验室用电气设备电磁兼容性要求标准2.3 电缆材料AVL 提供的标准电缆很大程度上抗机油和汽油污染，但是不包括机油和汽油污垢。温度不超出-40到+70 之间。原则上，用作电缆线的导体应该避免粗大，但是多股绞合铜线除外。用途 最小弯曲半径移动式 15 倍电缆直径固定式 10 倍电缆直径。PDS 系统的电缆有一些例外，请参阅动力驱动系统安装指南。2.4 导线截面AVL 提供的标准电缆符合国际规范以及电子系统的要求。选择电缆时，下列因素必须被考
3、虑： 满足要求的最大截面积（如跳线设置） 电压降（例如电源线） 载流量 机械稳定性 电缆线必须有屏蔽，铠装或其他特殊制造要求的。控制电路电缆 开关柜内 开关柜以外单线制 0.75 mm 1 mm两芯或以上，带屏蔽 0.75 mm 0.75 mm两芯或以上，不带屏蔽 0.75 mm 0.75 mm3电子开关电路电缆 开关柜内 开关柜以外单线制 0.2 mm 1 mm两芯或以上，带屏蔽 0.2 mm 0.3 mm两芯或以上，不带屏蔽 0.2 mm 0.5 mm三芯或以上，带屏蔽 0.3 mm三芯或以上，不带屏蔽 0.3 mm注意：以上电缆截面面积为最低要求，一些特殊条件，如线路压降的增加，温度荷载
4、或大的机械负荷也要考虑在内。在设计电气设备时，保证完善的功能不受损前提下，小于上述表中规定的截面面积值的导线也可以被使用。2.5 导线颜色以下是单线制导线的颜色定义:交流或直流电源 黑交流控制电路 红直流控制电路 蓝接地保护(PE) 绿/黄零线(N) 浅蓝直流或交流各系统之间的交叉连接线 橙以下是电源电缆线的颜色定义（DIN VDE 0293-308 根据电缆芯线和软线的颜色标志标准）：42.6 线号标志M 测量线/ 信号线C 控制线/ 电源线P PDS 电源电缆D PDS 发动机电缆2.7 干扰因素及补救措施控制系统中的信号和测量数据的传递过程中，典型干扰可能会发生，从而导致仪表设备故障。更
5、多信息在以下章节查找。 通过传导耦合引起的干扰 电容性干扰因素 电感性干扰因素 接地环路干扰2 芯 3 芯4 芯5 芯5 高频域干扰因素 减少干扰因素的建议2.7.1 传导耦合引起的干扰问题 特别是当电缆供电单元不是最合适的（如回路通过代替星形布线） ，可能有相当大的线压降，从而，引起不同的供电电压。测量控制电路直接或间接的传导耦合产生补偿电流也会造成干扰。解决方案 避免测量或控制电路中同时返回的线路。 提供足够的截面积以降低欧姆电压降。 保证电源线尽量短以降低整体的压降。 如果可能，每个用电器（系统组件）分别与电源单元建立单独电流回路。2.7.2 电容性干扰因素问题如果不属于同一回路的信号线
6、放置太近，有可能引起电容性干扰。如果是低电平信号线，这种干扰可能会变得特别高。比如测量设备的传感器线紧靠电力线（电源线和 PDS 发动机系）布置。解决方案上述干扰可以通过信号线电场屏蔽来避免，它是通过干扰电流沿屏蔽线放电实现的。进一步的措施是搭建很好的对称线路或结构，即几何解耦。下面原则必须遵守：6 区分不同电压级的信号线 不要把信号线布置在动力线附近，包括电源线，PDS 发动机线，高压线或相应的仪器。 确保信号线结构对称，比如通过配对电缆。 可能的话，信号线加屏蔽，好的屏蔽能够将电压干扰降低 20 倍。 屏蔽层使用隔离变压器。2.7.3 电感性干扰因素问题电流产生磁场。电源线和回路线之间信号
7、传递是必然的，将有一个活跃的地区，即信号线回路之间， ，干扰电压通过切割磁通线产生。解决方案针对感应干扰的必要保护措施是对信号线进行几何布置。通过扭曲，即配对电缆，可以确保感应区域内不停变换方向，因此，部分抵消电磁干扰。方向变换越快，信号线扭曲程度越小。进一步的措施是分离，通过磁屏蔽的方法（用钢，铁或铁磁等高导磁率材料制成铠装型电缆） ，它的比重甚至可以增加。这意味着，对电磁感应干扰对策和对电容性干扰对策是一样的，可归纳为以下几点规律： 不要把信号线布置在动力线附近，包括电源线，PDS 发动机线，高压线或相应的仪器。 确保信号线结构对称，比如通过尽量短的配对电缆约 30 捻/米（扭曲将电压干扰
8、减少25 倍） 。 可能的话，屏蔽信号线并且屏蔽线两端接地。 确保高干扰线的结构（PDS 线）是对称的。72.7.4 接地环路干扰问题电缆屏蔽层的接地两端受影响，可能产生干扰电压（外部电压） 。不同的接地电位造成补偿电流，信号电缆将受到这些补偿电流的影响。解决方案 保证信号线有两个线芯，没有地上回路部分。 仪器、部件互相连接在一起的单元和防护罩之间必须包含在等电位联结线，从而避免补偿电流（主电源见 15 页，仪器布置并见 34 页） 。 使用隔离放大器模块 使用光纤连接2.7.5 高频域干扰因素问题电磁波击中导体就会出现电磁耦合现象。这种冲击波将产生电流和电压。电磁辐射源包括移动电话，直流电机
9、，变频器，发射单元或火花间隙（火花塞） 。解决方案为了实现有效屏蔽，屏蔽部分必须在整个圆周范围内两端接地。高频率下的趋肤效应会降低干扰。为了减少电磁干扰，补救措施如下： 信号电缆两端屏蔽 信号电缆置于金属表面 设备整体无开口 门和盖板的高频域密封 高频接地82.7.6 减少干扰因素的建议可以的话，总是将线布于金属电缆支架（电缆桥架，电缆管）之上，通过连接建立起良好的导电整体效果。在电缆支架尽量多的地方建立 EMC 等电位结点。这种做法好处如下: 等电位联结网格变得更窄，数量更多。 整个建筑物或者设备间的屏蔽效果提高。 由于导电电缆支架与 PE 导体紧密配合，能够防止回路环（由 PE 线和等电位
10、联结系统组成）中的导电芯磁场（有源导体）产生干扰电压。 采用屏蔽电缆和线路，连接到等电位联结的电缆线路防止屏蔽和等电位联结之间形成一个循环。此外连接到等电位联结的电缆线路作为一个屏蔽削弱导体，可以减少屏蔽电流引起的误差测量。 PDS 柜和驱动器之间，金属电缆支架作为线导通式电压的平行路径。3.主电源本章节包含的主题有： 自动化系统的电源供应规范 供电类型 电源线分类3.1 自动化系统的电源供应规范依据: EN 50160 欧盟的电能质量标准电压 230/400 VAC 10%频率0.991.01，50或60赫兹的额定频率（连续）0.981.02，50或60赫兹的标称频率（短时间）9谐波失真达到
11、第 50 阶 THD 10%的连续电压变化 X X X50/60 Hz频率 1% X谐波 8% X10电压平衡变化2% X X X主电源干扰电压 79 dBV X XAVL 系统依靠防护设备能够防止短路发生。3.2 供电类型PDS 和自动化系统需要不同的供电系统。17 页 PDS 供电系统，19 页自动化系统的供电系统。交流电力测功机必须使用分离变压器！务必通过一个分离变压器连接PDS 和支路电压。3.2.1 PDS 的供电系统3.2.1.1 PDS 的 TN-C 系统AVL PDS 系统已经被设计为 TN-C 系统，如下图所示。注意：没有零线。11TN-C 系统1-星型连接2-PEN 或者
12、PE3-PDS3.2.1.2 PDS 的 TN-S 系统AVL PDS 系统已经被设计为 TN-S 系统，如下图所示。注意：PDS 和变压器之间没有零线。因为 PDS 只在一段连接，这将导致其他部分的明显干扰。12TN-S 系统1-星型连接2-PEN 或者 PE3-PDS注意：当 PDS 连接到 IT 系统中时，必须强制串联一个绝缘变压器。3.2.2 自动化系统的供电系统针对自动化系统，提供以下 TN-S 系统。131-AVL 自动化系统3.3 供电线 对于 AVL 系统，提供给主配电器独立的，低电感的电源线。 如果需要个 AVL 系统，还需要从主配电器到次配电器提供低电感电源线。 从次配电器
13、，AVL 系统必须提供星型接法电路配置，确保供应网络加载对称相序。注意在任何情况下，AVL 系统的电源线必须独立于其他电力电缆（如供应电缆转换器，起重机，焊接变压器等） 。4.接地和等电位连接本章节包括内容如下： 接地作为防护措施 EMC/参考电位4.1 接地作为防护措施系统所有金属部分的可以被触摸，存在危险对地电压大于 50V WS / 75V GS，必须时刻连接接地保护电路。14如果电源通过一个安全隔离开关控制或提供给设备，并且电压25V 的 WS / 60V GS，设备部件单元和有关的盖板就不必另外连接到接地保护电路中。接地保护电路功能图电器接地应用出于安全，而非 EMC 因素考虑。4.
14、2 EMC/参考电位星型接法是最基本的一种保护措施。然而与驱动系统一起，它能够影响发出干扰与抵抗干扰。星型接地引高阻抗，并且实际上与高频等电位联结不相关，从而作为 EMC 参考电位。必须利用 HF 等电位连接法；同时适用于 HF 的 EMC 参考电位，也只能通过有条理的和持续连接的所有地面电位达到。措施： 包括测试台架所有金属结构在内的 EMC 参考电位（金属部件结构，钢筋混凝土焊接件，金属管道，电缆管道等） 。151-导电编织带2-焊接螺栓3-连接管4-PE 接地线5-格栅板6-EMC 参考电位 对于全新建筑而言：每层测试台，同时提供 EMC 参考电位和环绕四周的接地母线（钢筋焊接与现浇混凝
15、土台） 。网格宽度可能最大 5 米。网格宽度越小，高频性能越好。 当试验台只有一层，地基和钢筋网之间搭建导电连接就可以实现。161-在混凝土中的焊接钢筋网2-环绕四周的接地母线4.2.1 PDS 和自动化系统的系统案例下图显示了一个用于试验台自动化和 PDS 系统的接地和等电位联结推荐方案。 查阅 PDS 安装指南确认如何布置电力电缆和对变压器调速。 确保变压器及变流器的防护连接（PE）已经绝缘。RB-变压器的接地线（只在变压器和 RA 的距离100 米时必要）RA-基础地面线 VDE 100 部分 540RAS-主要的等电位连接母线注意：至少在两处不同拐角把地基板与试验台连接！一个并行的接地母线布置方案能够提升一半效率。174.2.2 等电位联结如果使用不同的电源电压可能出现不同的对地电位。为了避免对测量和数据信号的干扰因素，遵守下列说明： 如果两套设备之间传递的模拟信号是两个不同的接地电位，那么必须将两者共同接地。-测量信号：横截面至少 10 mm-数字信号：横截面至少 4mm 为了避免电感型干扰因素，接地端和信号电缆布置尽量靠近彼此。 只有一个测量值和信号值的差分传输是可行的。4
