[电气]屏蔽线应一端接地还是两端接地

浅谈高压电缆金属屏蔽层接地问题电力安全规程规定：电气设备非带电的金属外壳都要接地，因此电缆的铝包或金属屏蔽层都要可靠接地。

10kV高压电缆金属屏蔽层通常采用两端直接接地的方式。

这是由于10千V电缆多数是三芯电缆的缘故。

上世纪中期前，10kV 电缆均采用油浸纸绝缘三芯电缆。

结构多为统包型，少量为分相屏蔽型。

上世纪末期开始大量使用交联聚乙烯绝缘分相屏蔽三芯电缆，逐步淘汰了油纸电缆。

九十年代以来，随着城市经济建设的迅猛发展，负荷密度增大，环网开关柜等小型设备的应用，城市变电所出线和电缆网供电主干线电缆开始采用较大截面单芯电缆。

单芯电缆的使用提高了单回电缆的输送能力，减少了接头，短段电缆可以使用，方便了电缆敷设和附件安装，也由此带来了金属屏蔽接地方式的问题。

标签：三芯电缆、单芯电缆、一端接地一、单芯电缆金属护套工频感应电压计算单芯电缆芯线通过电流时，在交变电场作用下，金属屏蔽层必然感应一定的电动势。

三芯电缆带平衡负荷时，三相电流向量和为零金属屏蔽上的感应电势叠加为零，所以可两端接地。

单芯电缆每相之间存在一定的距离，感应电势不能抵消。

金属屏蔽层感应电压的大小与电缆长度和线芯负荷电流成正比，还与电缆排列的中心距离、金属屏蔽层的平均直径有关。

1、电缆正三角形排列时，以YJV-8.7/12kV-1×300mm2单芯电缆为例，电缆屏蔽层平均直径40mm，PVC护套厚度3.6mm，当电缆“品”字形紧贴排列，负荷电流为200A时，算得电缆护层的感应电压为每公里10.7V。

2、电缆三相水平排列时，设电缆间距相等，当三相电缆紧贴水平排列，其它条件与1相同时，算得边相的感应电压为每公里16.9V，中相的感应电压为每公里10.7V；当电缆间距200mm时，算得边相的感应电压为每公里36.1V，中相的感应电压为每公里31V。

边相感应电压高于中相感应电压。

（1）当电缆长度与工作电流较大的情况下，感应电压可能达到很大的数值。

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。

屏蔽线只能一端接地的原因是什么
 在测量控制中有供电地系统、模拟信号地系统、数字信号地系统。

为了消除各地系统之间的相互干扰，各地系统的地应隔离开。

但地与接地是不同的概念，这里的地是指系统的公共参考点。

而人们常说的接地，就是将公共点接地来固定“零电位”。

接地是为了安全、防止危险，在生产现场大都是采取将接地系统就近接地，如果接地点在一个以上，就产生了地回路，也就会出现流过地回路的电流，这样就会形成耦合干扰问题。

 如图1 中接地点A 和接地点B 之间会有电位差，也就会有电流，该干扰信号会与有用信号相混合，这是第一种干扰信号。

图 1 中信号线的屏蔽层如果在信号源和二次仪表两端都接地，则屏蔽层的感应电流通过屏蔽层与信号线的分布电容，会耦合到信号线中，该干扰信号混到了有用信号中，这是第二种干扰信号。

要消除第二种干扰，首先就要避免产生地回路，而采取屏蔽层一端接地可达到目的，即信号源和信号屏蔽线只在一处接地，使地回路断开，如图 2 所示，这时虽然二次仪表公共点与接地点 B 是相连接的，但也不会形成地回路了。

同时二次仪表的输入端对地采取浮空措施，使二次仪表输入信号线路与机壳隔离开，这样效果更好，采用这些方法基本可防止地电流干扰的产生。

 一点接地时，选择接地点也很重要，对于屏蔽线其接地点应靠近被屏蔽的感应电路的入地点，如图 2 中，如果 B 点是高电平电场，A 点是低电平电场，为避免高电平电场对低电平电场的干扰，接地点应尽量靠近低电平 A。

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。

屏蔽线需要接地吗？屏蔽线如何接地？屏蔽线怎么接地？屏蔽
线单端接地
在测量控制中有供电地系统、模拟信号地系统、数字信号地系统。

为了消除各地系统之间的相互干扰，各地系统的地应隔离开。

但地与接地是不同的概念，这里的地是指系统的公共参考点。

而人们常说的接地，就是将公共点接地来固定“零电位”。

接地是为了安全、防止危险，在生产现场大都是采取将接地系统就近接地，如果接地点在一个以上，就产生了地回路，也就会出现流过地回路的电流，这样就会形成耦合干扰问题。

图1 屏蔽线两端接地示意图
如图1中接地点A和接地点B之间会有电位差，也就会有电流，该干扰信号会与有用信号相混合，这是第一种干扰信号。

图1中信号线的屏蔽层如果在信号源和二次仪表两端都接地，则屏蔽层的感应电流通过屏蔽层与信号线的分布电容，会耦合到信号线中，该干扰信号混到了有用信号中，这是第二种干扰信号。

要消除第二种干扰，首先就要避免产生地回路，而采取屏蔽层一端接地可达到目的，即信号源和信号屏蔽线只在一处接地，使地回路断开，如图2所示，这时虽然二次仪表公共点与接地点B是相连接的，但也不会形成地回路了。

同时二次仪表的输人端对地采取浮空措施，使二次仪表输人信号线路与机壳隔离开，这样效果更好，采用这些方法基本可防止地电流干扰的产生。

屏蔽线的四种接法：
1、两端同时接地：
很好地屏蔽射频信号易受地环路电流的影响
2、两端接地，并带大面积的并行结合线（with large-area parallel bonding wire）
很好地屏蔽射频信号地电流主要流过结合线，但易受电磁场影响
3、一端接地
对射频屏蔽不好，尤其是电缆超过1/8波长时，甚至比不加屏蔽线还差
4、发射端接地，接收端通过电容接地
如果电容类型、位置正确，可以很好地屏蔽射频信号没有低频地回流模拟信号单端接地就可以了。

如果两端接地，大地就构成一个回路，对线路的屏蔽效果不好。

模拟信号最好单端接地，尤其是线路较长时，应为两个接地点的电位不同，有可能造成检测信号的不准确。

数字信号无所谓，一般单端就可以
应分3种类型
动力电缆三芯以上电缆带屏蔽的应两端接地
单芯的电缆带屏蔽应一端接地
控制电缆原则上带屏蔽的应一端接地
仪表电缆模拟信号单端接地,一般在控制柜侧进行接地,中间的转接箱或盒屏蔽要连续电磁流量计的信号应在流量计侧接地.
数字信号应两端接地。

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。

为什么屏蔽线的屏蔽层不允许多点接地单层屏蔽的电缆入多点接地就会产生电位差，就意味着有干扰电流串入。

※电缆屏蔽层接地常识1. 电缆仅有单层屏蔽时，屏蔽层一端等电位接地。

2. 当电缆双层绝缘隔离屏蔽时，最外层屏蔽两端接地，内层屏蔽一端等电位接地。

3. 当电缆用于干扰严重、鼠害频繁以及有防雷、防爆要求的场所时，宜采用铠装型双绞屏蔽电缆(专利号:2010 2 0559128.9谨防假冒)——ASTP-120Ω（for RS485 & CAN）o ne pair 18 AWG ，电缆外径12.3mm左右。

使用时，铠装层应两端接地，最内层屏蔽须一端接地，接地电阻不应大于4Ω，《GB 50217-2007电缆设计规范》也有类似的表述。

1:两端的接地点难保没有电位差，有电位差就会有微弱电流，使屏蔽层实际上变成了接地线。

2:两端接地的屏蔽线工作于高频干扰较为严重地工作现场，会因屏蔽层和内部信号线间形成的线电容耦合到信号回路，严重的将影响信号误判。

3:各种调速器和PLC说明中都明确信号线屏蔽层必须单端接地并且接地端应该在控制器一侧。

《GB 50217-1994电力工程电缆设计规范》——3.6.8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，宜用集中式一点接地。

（2）除（1）项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层，当电磁感应的干扰较大，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大，可用一点接地。

双重屏蔽或复合式总屏蔽，宜对内、外屏蔽分用一点，两点接地。

屏蔽线的一端接地，另一端悬空。

当信号线传输距离比较远的时候，由于两端的接地电阻不同或PEN线有电流，可能会导致两个接地点电位不同，此时如果两端接地，屏蔽层就有电流行成，反而对信号形成干扰，因此这种情况下一般采取一点接地，另一端悬空的办法，能避免此种干扰形成。

两端接地屏蔽效果更好，但信号失真会增大请注意：两层屏蔽应是相互绝缘隔离型屏蔽！如没有彼此绝缘仍应视为单层屏蔽！最外层屏蔽两端接地是由于引入的电位差而感应出电流，因此产生降低源磁场强度的磁通，从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压；而最内层屏蔽一端接地，由于没有电位差，仅用于一般防静电感应。

下面的规范是最好的佐证！《GB 50217-1994电力工程电缆设计规范》——3.6.8 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，宜用集中式一点接地。

（2）除（1）项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层，当电磁感应的干扰较大，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大，可用一点接地。

双重屏蔽或复合式总屏蔽，宜对内、外屏蔽分用一点，两点接地。

（3）两点接地的选择，还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。

《GB50057-2000建筑物防雷设计规范》——第6.3.1条规定：……当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端等电位连接，当系统要求只在一端做等电位连接时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理。

其原理是：1.单层屏蔽一端接地，不形成电位差，一般用于防静电感应。

2.双层屏蔽，最外层屏蔽两端接地，内层屏蔽一端等电位接地。

此时，外层屏蔽由于电位差而感应出电流，因此产生降低源磁场强度的磁通，从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。

如果是防止静电干扰，必须单点接地，不论是一层还是二层屏蔽。

因为单点接地的静电放电速度是最快的。

但是，以下两种情况除外：1、外部有强电流干扰，单点接地无法满足静电的最快放电。