电缆屏蔽层接地方式要求

屏蔽接地相关标准规范要求控制电缆接线工艺是电力工程重要的项目之一，而在整个接线过程中，电缆屏蔽接地是接线过程中必不可少的施工工序。

电缆屏蔽有效正确接地是防止电气设备受电磁干扰造成误动和危害的重要措施，国家及电力行业标准中有关屏蔽接地的要求如下列出，红色加粗部分为重点。

相关规范：一、继电保护及二次回路安装及验收规范GB/T 50976-2014二、电力工程电缆设计规范GB 50217－2007三、电力工业部关于颁发电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点的通知 1994 年 3 月 31 日电安生1994191 号四、《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（试行）继电保护专业重点实施要求五、防止电力生产重大事故的二十五项重点要求六、电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB50168-2006七、关于印发《国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施》的通知基建质量〔2010〕 19 号八、电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171-2012九、电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169-2006十、其他企业值得借鉴的屏蔽接地方法一、继电保护及二次回路安装及验收规范GB/T 50976-20144.3.1 用于继电保护和控制回路的二次电缆应采用铠装屏蔽同芯电缆，二次电缆端头应可靠封装。

4.3.8 保护通道信号的电传输部分应采用屏蔽电缆或音频线连接。

该屏蔽线所连接的两个设备之间不应再经端子转接，配线架除外。

单屏蔽层线缆的屏蔽层应在两端可靠接地；双屏蔽层线缆的外屏蔽层应两端接地，内屏蔽层应一端接地。

传输音频信号应采用屏蔽双绞线，屏蔽层应两端接地。

4.6.5在开关场的变压器、断路器、隔离刀闸、结合滤波器和电流、电压互感器等设备的二次电缆应经金属管从一次设备的接线盒（箱）引至就地端子箱，并将金属管的上端与上述设备的底座和金属外壳良好焊接，下端就近与主接地网良好焊接。

电气屏蔽线应一端接地还是两端接地文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]屏蔽接地通常采用两种方式来处理：屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。

① 屏蔽层单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地，另一端不接地或通过保护接地。

在屏蔽层单端接地情况下，非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在，感应电压与电缆的长度成正比，但屏蔽层无电势环流通过。

单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。

这种接地方式适合长度较短的线路，电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。

静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定，有时可能会形成天线效应。

② 双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。

在屏蔽层双端接地情况下，金属屏蔽层不会产生感应电压，但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过，如果地点A和地点B的电势不相等，将形成很大的电势环流，环流会对信号产生抵消衰减效果。

动力电缆线两边接地，电机端的PE必然要接在驱动端的PE上，并最终接入机箱内的大地汇流排。

信号线则需要区别情况对待，一般而言模拟信号主张单端接地，以避免双端接地时，地电势不同引发的地电流影响信号；数字信号或差分信号主张双端接地，只是过大的地电流也同样可能影响信号。

所以个人以为，无论是单端还是双端，原则是死的，实效才是目的，需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重，因此往往只能灵活处置。

单端接地。

如果是两端接地，由于两个接地端可能存在电位差，反而会产生干扰。

一般要求是2端接地，然而2端接地要看现场条件，如果现场条件恶劣，会在2端形成感应电压，从而有了感应电流，容易干扰，当然，对模拟量干扰严重，故此时即要单端接地。

高频双端接地如编码器，开关量等，低频单端接地如模拟量等。

单端接地不存在接地电位差的问题，可减少接地干扰。

屏蔽线的接地有三种情况，即：单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。

（1）单端接地方式：假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线，流过负载电阻RL之后，再通过屏蔽层返回信号源。

1、控制电缆屏蔽层接地方式的探讨各电建公司的电气专业一直为屏蔽电缆的屏蔽层是在一端一点接地，还是在两端两点接地的问题争论不休，而争论的结果是有的电建公司采用一点接地方式，而有的电建公司采用两点接地的方式进行施工。

其实根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》、《国网公司十八条反措继电保护实施细则》以及《华北电网继电保护基建工程验收规范》要求，电气控制电缆屏蔽线必须两端接地。

上述国家规程、规范及反措要求电气控制电缆屏蔽线必须两端接地。

但是所有电气控制电缆的屏蔽层不分场合的全部两端接地，这样的要求是否正确，是值得做进一步商榷和探讨的，经过多台机组的安装实践可以确定：从主控或网控到升压站的控制电缆的屏蔽层必须两端接地；但在主厂房内敷设的控制电缆屏蔽层最好是单端接地。

其理由如下：从防止暂态过电压看,屏蔽层采用两点接地为好，两点接地使电磁感应在屏蔽层上产生一个感应纵向电流,该电流产生一个与主干扰相反的二次场,抵消主干扰场的作用,使干扰电压降低。

从主控到升压站的控制电缆，由于其输入和输出均有一端在开关场的高压或超高压环境中,电磁感应干扰是主要矛盾,且电缆芯所在回路为强电回路因而屏蔽层电流产生的干扰信号影响较小,所以必须采用两点接地的方式。

但是,两点接地存在两个问题：其一,当接地网上出现短路电流或雷击电流时,由于电缆屏蔽层两点的电位不同,使屏蔽层内流过电流,可能烧毁屏蔽层.其二,当屏蔽层内流过电流时,对每个芯线将产生干扰信号.所以对敷设在主厂房内的电气电缆, 电磁感应干扰比较而言矛盾不突出,而两点接地产生的屏蔽层电流对芯线产生干扰有可能使装置误动,故宜采用一点接地。

而热工自动化专业规定，热工控制电缆的屏蔽层要求一点接地，其道理也如同上所述。

另外，电气专业要求控制电缆屏蔽层两端接地，而热工自动化专业规定屏蔽层一点接地，当电气量进入DCS时，两种规定发生冲突，目前国家规程和规范没有明确要求这种情况下是采用单端接地还是两端接地，根据电缆接线的工程实践，最好是采用单端接地，接地点的选择按取用原则来处理。

（图说质量）说说控制电缆的屏蔽层接地控制电缆接线工艺是电力工程重要的项目之一，而在整个接线过程中，电缆屏蔽接地是接线过程中必不可少的施工工序。

屏蔽为什么需要接地？有哪些相关规定？如何接地？这里就这些问题具体说明一下：目前我公司的项目工程中控制电缆屏蔽接地，电气控制电缆部分采用两端接地方式，弱电及热控计算机监视电缆则采用一端接地方式。

电缆屏蔽接地是为防止电气设备因受电磁干扰造成误动和危害，为避免电磁干扰，控制电缆的屏蔽层均应接地。

屏蔽电缆的屏蔽层两端接地使电磁感应在屏蔽层上产生一个感应纵向电流，该电流产生一个与主干扰相反的二次场，抵消主干绕场的作用，显著降低磁场耦合感应电压，可将感应电压降到不接地时感应电压的1%以下。

当然屏蔽电缆的屏蔽层两端接地也存在以下两个情况：1、当接地网上出现短路电流或雷击电流时，由于电缆屏蔽层两点的电位不同，使屏蔽层内流过电流，会引起额外的冲击或干扰电压。

2、当屏蔽层内流过电流时，对每个芯线将产生干扰信号。

但对应用于继电保护和自动装置回路的屏蔽电缆，由于其输入和输出均有一端在电网的高压或超高压环境中，电磁干扰是主要因数，为防止暂态过电压，故电气继电保护和自动装置的电缆屏蔽层宜在两端接地。

热工自动化设备比较分散，就地设备处的屏蔽层都要接到全厂公用地困难较大，且仪表及控制系统信号绝大多数是低频信号，为防止静电干扰，低频信号接地的原则是单点接地，以避免形成接地回路。

因此热工专业规定电缆屏蔽层需在电子设备间DCS机柜处集中一点接地。

翻阅国标《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007，就明确了控制电缆屏蔽层的接地方式：3. 6. 9 控制电缆金属屏蔽的接地方式，应符合下列规定：1 计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层，不得构成两点或多点接地，应集中式一点接地。

2 集成电路、微机保护的电流、电压和信号的电缆屏蔽层，应在开关安置场所与控制室同时接地。

3 除上述情况外的控制电缆屏蔽层，当电磁感应的干扰较大时，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大时，可采用一点接地。

屏蔽电缆单端接地和双端接地单端接地1.一般而言模拟信号主张单端接地，以避免双端接地时，地电势不同引发的地电流影响信号。

2.不允许安装等电位导体3.使用静态屏蔽时双端接地双端屏蔽接地能很好的抑制高频干扰。

但是如果两个接地点之间电位差可能造成等电位电流流过两端连接的屏蔽层。

1、动力电缆线两边接地，电机端的PE必然要接在驱动端的PE上，并最终接入机箱内的大地汇流排；2、数字信号或差分信号主张双端接地3、变频器的动力电缆要双端接地。

4、我认为系统的噪声抑制最重要的是等电位。

等电位做不到位，使什么招都是事倍功半。

对于大功率的系统，等电位的处理也是大截面的导体链接成一片。

只要连接的面积足够大，等电位应该是可以解决的。

另外针对很强的干扰，还可以在干扰源上抑制，比如，动力电缆、电机电缆在加双端屏蔽基础上，采用穿磁环的办法很好，磁环的内径要足够大，对于大电流的也要绕上3圈才管用（注：三颗线一起绕）。

当然上千安培的电流，只好做特制的磁环了。

不管咋说，这东西管用。

模拟量的干扰噪声有两种，一种是共模噪声，一种是差模噪声。

在接地不管用的时候，不要以为接地没用，还是要按规则接好，然后尝试用电容滤波，硬件的和软件的滤波＋屏蔽层单端接地。

你会收到很好的效果。

另外还可以尝试磁环的滤波等等。

借此楼讨论，给出一个我最近处理干扰问题的一个实例。

与大家共享。

系统结构如下图示：这是一个自制的“AFE”传动系统，它是由整流＋预充电＋回馈单元＋逆变器的部分组成。

开始没有画红圈的磁环，结果在系统补尝0输出转矩的时候，找不着零点，不是电动，就是发电，就是找不着“0”状态。

感觉很奇怪呀。

于是用trace录波发现：看波形，红色的是转速信号，好得很，一条直线，干干净净，基本无噪声；而蓝色的线，是电机的电磁转矩，一个完全被噪声掩盖的曲线。

难怪总也找不到稳定的0转矩呢。

为什么会是这样呢？原来是回馈单元和整流模块在上电后，产生微小的环流所致。

这个环流，虽然是安全的，但它会造成系统内的严重干扰。

电缆屏蔽层的接地有两种接地方式,即两点接地和一点接地.从防止暂态过电压看,屏蔽层采用两点接地为好. 两点接地使电磁感应在屏蔽层上产生一个感应纵向电流,该电流产生一个与主干扰相反的二次场,抵消主干扰场的作用,使干扰电压降低.但是, 两点接地存在两个问题:其一,当接地网上出现短路电流或雷击电流时,由于电缆屏蔽层两点的电位不同,使屏蔽层内流过电流,可能烧毁屏蔽层.其二,当屏蔽层内流过电流时,对每个芯线将产生干扰信号. 对继电保护和自动装置来说,由于其输入和输出均有一端在开关场的高压或超高压环境中,电磁感应干扰是主要矛盾,且电缆芯所在回路为强电回路因而屏蔽层电流产生的干扰信号影响较小,故继电保护和自动装置规程规定屏蔽层宜在两端接地;对于热工专业电缆, 电磁感应干扰比较而言矛盾不突出,而两点接地产生的屏蔽层电流对芯线产生干扰有可能使装置误动,故宜采用一点接地. 所以, 继电保护和自动装置规定的两点接地与热工规定的一点接地不矛盾.对控制电缆屏蔽层两端接地。

屏蔽层能降低感应过电压的能力主要是基于屏蔽层电流产生的磁场对干扰电流产生的磁场的抵消作用。

采用屏蔽层两端接地，是因为在短路电流、雷电流通过时，由于大短路电流、雷电流作用时间很短，所以不易烧毁屏蔽层。

若屏蔽层一端接地，没有电流回路，但其防止过电压和抗干扰能力都很低，因而屏蔽层无法取得良好的屏蔽效果。

整改措施：一是，控制电缆带屏蔽层，将屏蔽层在开关场与控制室同时接地，通信电缆的屏蔽层也应正确可靠相连接地；二是，为二次设备和二次电缆敷设专用接地铜排，尽量消除地电位差干扰；三，变电站所有开关量输入输出触点都采用专用的光电隔离。

屏蔽层中流过的感应电流是由外界电磁场感应产生的，其实际作用是抵消外界电磁场的干扰。

因此电缆屏蔽层两端接地，可以有效地抑制电磁感应。

不接地的屏蔽层对电场干扰没有屏蔽作用，而一端接地和两端接地的屏蔽层对电场的屏蔽效果是一样的。

如果屏蔽层接地良好，则电场终止于屏蔽体直接耦合到地。

屏蔽层接地标准规范一、单端接地屏蔽层单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地，另一端不接地或通过保护接地。

在屏蔽层单端接地情况下，非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在，感应电压与电缆的长度成正比，但屏蔽层无电势环流通过。

单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。

这种接地方式适合长度较短的线路，电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。

静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定，有时可能会形成天线效应。

二、双端接地双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。

在屏蔽层双端接地情况下，金属屏蔽层不会产生感应电压，但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过，如果地点A和地点B的电势不相等，将形成很大的电势环流，环流会对信号产生抵消衰减效果。

动力电缆线两边接地，电机端的PE必然要接在驱动端的PE上，并最终接入机箱内的大地汇流排。

信号线则需要区别情况对待，一般而言模拟信号电流信号、信号、温度信号、压力信号、流量信号等单端接地，以避免双端接地时，地电势不同引发的地电流影响信号。

数字信号、差分信号、编码器，开关量主张双端接地，只是过大的地电流也同样可能影响信号。

无论是单端还是双端，原则是死的，实效才是目的，需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重，因此往往只能灵活处置。

三、屏蔽线的接地三种情况单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮（1）单端接地方式：假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线，流过负载电阻R L之后，i2再通过屏蔽层返回信号源。

因为i1与i2大小相等方向相反，所以它们产生的磁场干扰相互抵消。

这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。

同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。

（2）两端接地方式：由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流i G的迭加，所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。

因此，它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地方式差。

单端接地方式与两端接地方式都有屏蔽电场耦合干扰作用。

屏蔽层接地标准标准一、单端接地屏蔽层单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地，另一端不接地或通过珍惜接地。

在屏蔽层单端接地情形下，非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在，感应电压与电缆的长度成正比，但屏蔽层无电势环流通过。

单端接地确实是利用抑制电势电位差达到排除电磁干扰的目的。

这种接地址式适合长度较短的线路，电缆长度所对应的感应电压不能超过平安电压。

静电感应电压的存在将阻碍电路信号的稳固，有时可能会形成天线效应。

二、双端接地双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两头均连接接地。

在屏蔽层双端接地情形下，金属屏蔽层可不能产生感应电压，但金属屏蔽层受干扰磁通阻碍将产生屏蔽环流通过，若是地址A和地址B的电势不相等，将形成专门大的电势环流，环流会对信号产生抵消衰减成效。

动力电缆线两边接地，电机端的PE必然要接在驱动端的PE上，并最终接入机箱内的大地汇流排。

信号线那么需要区别情形对待，一样而言模拟信号电流信号、信号、温度信号、压力信号、流量信号等单端接地，以幸免双端接地时，地电势不同引发的地电流阻碍信号。

数字信号、差分信号、编码器，开关量主张双端接地，只是过大的地电流也一样可能阻碍信号。

无论是单端仍是双端，原那么是死的，实效才是目的，需以能解决现场问题和设备的稳固靠得住运行为重，因此往往只能灵活处置。

三、屏蔽线的接地三种情形单端接地址式、两头接地址式、屏蔽层悬浮（1）单端接地址式：假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线，流过负载电阻R L以后，i2再通过屏蔽层返回信号源。

因为i1与i2大小相等方向相反，因此它们产生的磁场干扰彼此抵消。

这是一个专门好的抑制磁场干扰的方式。

同时它也是一个专门好的抗击磁场耦合干扰的方式。

（2）两头接地址式：由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流i G的迭加，因此它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。

因此，它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地址式差。

单端接地址式与两头接地址式都有屏蔽电场耦合干扰作用。

屏蔽电缆接地方式一、名词介绍：1、屏蔽层：导体外部有导体包裹的导线叫屏蔽线，包裹的导体叫屏蔽层，一般为编织铜网或铜泊（铝），屏蔽层需要接地，外来的干扰信号可被该层导入大地。

作用：保持零电位，使缆芯之间没有电位差；在短路时承载短路电流，以免因短路引起电缆温升过高而损坏绝缘层，同时屏蔽层也可以防止周围外界强电场对电缆内传输电流的干扰；屏蔽层还可以有效地将电缆产生的强电场限制在屏蔽层内，不会对周围的弱电线路及仪表，产生强电干扰或危及人身安全。

2、接地：“地”是电气工程中的电位参考点(经常作为零电位)。

“地”可以是大地(Earth)，“点”的尺度为三维地，“地”也可以是电路中的某一点(Ground)，其尺度是一个有限的导体面、线、点。

电位参考点就是电位的基准点，可以是电力系统中的某一点，如变压器中性点；也可以是直流电源的正、负极或其中间某一点。

作用：接地通常分为系统接地和保护接地。

系统接地是为了使系统稳定运行，如变压器中性点接地，信号交流时的公共电位参考点等；保护接地就是将电气设备的金属外壳与接地体连接，以防止因电气设备绝缘损坏而使外壳带电时，操作人员接触设备外壳而触电：如电源接地故障保护、静电接地、屏蔽接地、防雷接地等。

也有的接地具有上述两种作用，接地是电气工程中必不可少的措施。

3、屏蔽接地：为避免电磁场对仪表和信号的干扰而采取的接地。

作用：为防止电气设备因受电磁干扰，而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰。

二、屏蔽线缆的原理：屏蔽布线系统源于欧洲，它是在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层，利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能，屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用，因而具有非常好的电磁兼容（EMC）特性。

电磁兼容（EMC）是指电子设备或网络系统具有一定的抵抗电磁干扰的能力，同时不能产生过量的电磁辐射。

也就是说，要求该设备或网络系统能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作，同时又不能辐射过量的电磁波干扰周围其它设备及网络的正常工作。