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纸机车间存在的干扰源
(1) 纸机传动系统是纸机车间最大的干扰源。纸机传动系统的总负荷约占造纸车间总负荷的1/3以上,在系统的整流和逆变中,大功率电力电子元器件(IGBT等)高速开和关转换,产生大量的高频电磁波,污染整个车间,并且产生大量高次谐波,污染工频电网。
(2) 变压器、MCC柜、电力电缆和动力设备。这些设备均为工频,频率较低,干扰一般发生在近场,而近场中随着干扰源的特性不同,电场分量和磁场分量有很大差别。特别是动力设备启动时,瞬间电流能够达到额定电流的6~1倍,会产生大电流冲击的暂态干扰。
(3) 来自工频电源的干扰。工频电源波形畸变和高次谐波若未加隔离或滤波,便会通过向纸机控制系统供电而进入控制系统,影响现场总线的信号。
(4) 导线接触不良产生的火花、电弧等。
(5) 三相供电不平衡产生的地电流、屏蔽层不共地产生的接地环流。
干扰的传播途径
(1) 由导线传输,称为传导干扰。在现场总线中,主要表现为地线阻抗干扰和来自工频电源的干扰。
(2) 通过空间以辐射的形式传输,称为辐射干扰。
现场总线的抗干扰措施
(1) 远离干扰源 动力设备和电力电缆对现场总线的干扰,与距离的平方成反比,即随距离的增大,干扰衰减非常快。所以,现场总线设备远离用电设备,现场总线电缆与动力缆分层桥架布置,都能起到很好的防干扰作用。远离干扰源,是防止辐射干扰的重要措施。
(2) 现场总线设备和电缆的屏蔽 现场总线屏蔽的机理,一是外来电磁波在金属表面产生涡流,从而抵消原来的磁场;二是电磁波在金属表面产生反射损耗,另一部分透射波在金属屏蔽层内传播过程中,衰减产生吸收损耗。现场总线的屏蔽是利用由导电材料制成的屏蔽并结合接地,来切断干扰源。
(3) 采用UPS电源或隔离变压器 可防止来自工频电源的干扰。
(4) 采用光缆传输信号 在现场总线传输速度高传输距离远干扰大的情况下,尽可能地采用光缆。采用光缆后,有效解决了辐射扰和传导干扰的众多问题。若在不共地两点之间,或者在接地状况很不好的情况下,采用光缆传输现场总线信号,可有效防止接地环流等干扰。特别是纸机控制系统与纸机传动MCC之间,容易存在接地电位差,或接地环流,要特别注意,选用光缆优于选用双绞线。
(5) 正确选择和安装纸机传动系统 整流部分采用12脉冲整流可有效消除5次和7次谐波。传动柜与电机之间的动力电缆,一定要采用良好屏蔽且三芯对称的电力电缆。
(1) 纸机传动系统是纸机车间最大的干扰源。纸机传动系统的总负荷约占造纸车间总负荷的1/3以上,在系统的整流和逆变中,大功率电力电子元器件(IGBT等)高速开和关转换,产生大量的高频电磁波,污染整个车间,并且产生大量高次谐波,污染工频电网。
(2) 变压器、MCC柜、电力电缆和动力设备。这些设备均为工频,频率较低,干扰一般发生在近场,而近场中随着干扰源的特性不同,电场分量和磁场分量有很大差别。特别是动力设备启动时,瞬间电流能够达到额定电流的6~1倍,会产生大电流冲击的暂态干扰。
(3) 来自工频电源的干扰。工频电源波形畸变和高次谐波若未加隔离或滤波,便会通过向纸机控制系统供电而进入控制系统,影响现场总线的信号。
(4) 导线接触不良产生的火花、电弧等。
(5) 三相供电不平衡产生的地电流、屏蔽层不共地产生的接地环流。
干扰的传播途径
(1) 由导线传输,称为传导干扰。在现场总线中,主要表现为地线阻抗干扰和来自工频电源的干扰。
(2) 通过空间以辐射的形式传输,称为辐射干扰。
现场总线的抗干扰措施
(1) 远离干扰源 动力设备和电力电缆对现场总线的干扰,与距离的平方成反比,即随距离的增大,干扰衰减非常快。所以,现场总线设备远离用电设备,现场总线电缆与动力缆分层桥架布置,都能起到很好的防干扰作用。远离干扰源,是防止辐射干扰的重要措施。
(2) 现场总线设备和电缆的屏蔽 现场总线屏蔽的机理,一是外来电磁波在金属表面产生涡流,从而抵消原来的磁场;二是电磁波在金属表面产生反射损耗,另一部分透射波在金属屏蔽层内传播过程中,衰减产生吸收损耗。现场总线的屏蔽是利用由导电材料制成的屏蔽并结合接地,来切断干扰源。
(3) 采用UPS电源或隔离变压器 可防止来自工频电源的干扰。
(4) 采用光缆传输信号 在现场总线传输速度高传输距离远干扰大的情况下,尽可能地采用光缆。采用光缆后,有效解决了辐射扰和传导干扰的众多问题。若在不共地两点之间,或者在接地状况很不好的情况下,采用光缆传输现场总线信号,可有效防止接地环流等干扰。特别是纸机控制系统与纸机传动MCC之间,容易存在接地电位差,或接地环流,要特别注意,选用光缆优于选用双绞线。
(5) 正确选择和安装纸机传动系统 整流部分采用12脉冲整流可有效消除5次和7次谐波。传动柜与电机之间的动力电缆,一定要采用良好屏蔽且三芯对称的电力电缆。