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摘 要 本文主要根据相关行业规范和工程施工经验阐述了一些水利工程微机监控系统施工过程中防电磁干扰的具体措施供大家参考。
关键词 等电位连接；屏蔽；SPD
中图分类号：TV737 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）021-103-01
随着水利工程自动化的普及，越来越多新建或更新改造的水利工程都增设了微机监控系统。由于水利工程现场存在着高电压、大电流，加上控制系统集成化程度越来越高，工作电压越来越低，传输的信号电流越来越小，电磁干扰和抗干扰问题日益突出。以下是笔者收集的一些相关的行业规范以及现场施工的经验。由于时间仓促，文中疏漏与瑕疵在所难免，敬请读者批评指正。
1 接地要注意的几点
微机监控系统接地的首选方式是采用公用接地网实行等电位连接方式（公用接地网接地电阻≤1 Ω），因为通过公用接地网实现等电位连接，为干扰（特别是强大的雷电流）提供低阻抗的连续通道并释放到大地中，同时等电位连接减小了系统内各金属部件和各系统间的电位差，无论是从防雷的角度还是从减少施工成本（相对于采用单独接地方式）来看，这都是十分有利的。系统内电气相连的各设备的接地应先引至总接地板，由总接地板以电缆与接地网连接，接地线采用截面积不小于35 mm2的铜线，且要尽量短。金属柜体与底部槽钢（槽钢也是接地网的组成部分）要做良好的焊接及防锈处理。
2 电缆选型及施工的注意点
微机监控系统开关量输入电缆宜选用多芯总屏蔽KVVP型电缆，开关量输出可采用普通控制KVV型电缆。
模拟量（电流、电压、热电阻以及热电偶等信号）数据的准确稳定性对于微机监控系统至关重要，故其传输电缆宜选用RVSPVP型对绞线屏蔽加总屏蔽电缆。对绞线屏蔽层应在中控室PLC控制柜或计算机侧单端接地，总屏蔽层应两端接地。因为单端接地的主要作用是防止低频干扰、而两端接地则是防止高频干扰。
强电与弱电回路、交流与直流回路不应共用同一根电缆。
屏蔽电缆中心导线延伸到屏蔽层之外的部分长度要尽量短。
电缆里的备用芯线可两端接地充当屏蔽线的作用。
安装现场仪表（如：机组转速仪表、振动摆度仪表、技术供水压力仪表、温度仪表等）时其金属外壳尽量选择就近接地，若没有条件就近接地时，可在中控室PLC控制柜或计算机侧接地。避免现场和中控室两侧同时接地，这可能会产生对地的回路。
室外设备（如水位计、流量计等）电缆敷设禁止采用架空方式布线，架空方式最易遭受雷击，可采用金属走线槽、穿金属管直埋或用钢筋混凝土结构的电缆沟敷设。如电缆全程穿金属管有困难时，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于15 m，在入户端将电缆金属外皮、钢管同接地装置等电位连接。
电缆金属桥架（单层）内部利用金属隔板将信号线路与交流电源线路隔开敷设（或将信号电缆单独敷设在最下面一层电缆架上）。桥架保证良好的电气连接，须在桥架的两端接地，如果桥架距离较长时，建议每隔30 m设一个接地点。不宜采用环氧树脂材质的桥架，因为环氧树脂材质起不到屏蔽的作用。
3 低压系统避雷器选型与安装的注意点
雷电是微机监控系统要面临的强大的干扰源，针对雷电可采用传统的“均压、屏蔽、接闪、分流、接地、保护”防雷措施之外，可加装可靠的浪涌保护器SPD。
SPD的主要参数的选择：最大持续运行电压Uc可取Uc>1.55Uo（Uo为系统额定电压）；标称放电电流In的选择应按地区的雷暴雨日多少、地理位置、防护等级、价格等因素而定；电压保护水平Up一般取不大于所保护设备耐压水平的0.8倍；响应时间T，其值越小越好，一般要求小于5 ns，对电源系统可放宽到小于25 ns。
微机监控系统首先要合理的加装电源避雷器，其次是加装信号避雷器等。
户外的前端设备（如摄像机、GPS对时装置及无线传输装置等）应尽量安装在直接雷防护区（LPZOB）内，当其安装高度高于周围10 m范围内的大部分物体高度时，应增加适配的多合一避雷器；当前端设备无法避免必须安装在直接雷非防护区（LPZOA）时，应在其安装支架上安装避雷针。同时必须做好视频线BNC头，电源线，控制线等与避雷针的绝缘，要保证高强度的绝缘。为防止高电位反击设备，应在现场增加适配的多合一避雷器。
另外水利工程现场电磁干扰较大，为提高微机监控系统数据传输的可靠性，提高抗电磁干扰的能力，主干网络宜采用光纤通信。
参考文献
[1]徐义亨.工业控制工程中的抗干扰技术[M].上海科学技术出版社，2010.
[2]SL-438-2008水利水电工程二次线接线设计规范[S].
[3]GA/T 670-2006安全防范系统雷电浪涌防护技术要求[S].
关键词 等电位连接；屏蔽；SPD
中图分类号：TV737 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）021-103-01
随着水利工程自动化的普及，越来越多新建或更新改造的水利工程都增设了微机监控系统。由于水利工程现场存在着高电压、大电流，加上控制系统集成化程度越来越高，工作电压越来越低，传输的信号电流越来越小，电磁干扰和抗干扰问题日益突出。以下是笔者收集的一些相关的行业规范以及现场施工的经验。由于时间仓促，文中疏漏与瑕疵在所难免，敬请读者批评指正。
1 接地要注意的几点
微机监控系统接地的首选方式是采用公用接地网实行等电位连接方式（公用接地网接地电阻≤1 Ω），因为通过公用接地网实现等电位连接，为干扰（特别是强大的雷电流）提供低阻抗的连续通道并释放到大地中，同时等电位连接减小了系统内各金属部件和各系统间的电位差，无论是从防雷的角度还是从减少施工成本（相对于采用单独接地方式）来看，这都是十分有利的。系统内电气相连的各设备的接地应先引至总接地板，由总接地板以电缆与接地网连接，接地线采用截面积不小于35 mm2的铜线，且要尽量短。金属柜体与底部槽钢（槽钢也是接地网的组成部分）要做良好的焊接及防锈处理。
2 电缆选型及施工的注意点
微机监控系统开关量输入电缆宜选用多芯总屏蔽KVVP型电缆，开关量输出可采用普通控制KVV型电缆。
模拟量（电流、电压、热电阻以及热电偶等信号）数据的准确稳定性对于微机监控系统至关重要，故其传输电缆宜选用RVSPVP型对绞线屏蔽加总屏蔽电缆。对绞线屏蔽层应在中控室PLC控制柜或计算机侧单端接地，总屏蔽层应两端接地。因为单端接地的主要作用是防止低频干扰、而两端接地则是防止高频干扰。
强电与弱电回路、交流与直流回路不应共用同一根电缆。
屏蔽电缆中心导线延伸到屏蔽层之外的部分长度要尽量短。
电缆里的备用芯线可两端接地充当屏蔽线的作用。
安装现场仪表（如：机组转速仪表、振动摆度仪表、技术供水压力仪表、温度仪表等）时其金属外壳尽量选择就近接地，若没有条件就近接地时，可在中控室PLC控制柜或计算机侧接地。避免现场和中控室两侧同时接地，这可能会产生对地的回路。
室外设备（如水位计、流量计等）电缆敷设禁止采用架空方式布线，架空方式最易遭受雷击，可采用金属走线槽、穿金属管直埋或用钢筋混凝土结构的电缆沟敷设。如电缆全程穿金属管有困难时，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于15 m，在入户端将电缆金属外皮、钢管同接地装置等电位连接。
电缆金属桥架（单层）内部利用金属隔板将信号线路与交流电源线路隔开敷设（或将信号电缆单独敷设在最下面一层电缆架上）。桥架保证良好的电气连接，须在桥架的两端接地，如果桥架距离较长时，建议每隔30 m设一个接地点。不宜采用环氧树脂材质的桥架，因为环氧树脂材质起不到屏蔽的作用。
3 低压系统避雷器选型与安装的注意点
雷电是微机监控系统要面临的强大的干扰源，针对雷电可采用传统的“均压、屏蔽、接闪、分流、接地、保护”防雷措施之外，可加装可靠的浪涌保护器SPD。
SPD的主要参数的选择：最大持续运行电压Uc可取Uc>1.55Uo（Uo为系统额定电压）；标称放电电流In的选择应按地区的雷暴雨日多少、地理位置、防护等级、价格等因素而定；电压保护水平Up一般取不大于所保护设备耐压水平的0.8倍；响应时间T，其值越小越好，一般要求小于5 ns，对电源系统可放宽到小于25 ns。
微机监控系统首先要合理的加装电源避雷器，其次是加装信号避雷器等。
户外的前端设备（如摄像机、GPS对时装置及无线传输装置等）应尽量安装在直接雷防护区（LPZOB）内，当其安装高度高于周围10 m范围内的大部分物体高度时，应增加适配的多合一避雷器；当前端设备无法避免必须安装在直接雷非防护区（LPZOA）时，应在其安装支架上安装避雷针。同时必须做好视频线BNC头，电源线，控制线等与避雷针的绝缘，要保证高强度的绝缘。为防止高电位反击设备，应在现场增加适配的多合一避雷器。
另外水利工程现场电磁干扰较大，为提高微机监控系统数据传输的可靠性，提高抗电磁干扰的能力，主干网络宜采用光纤通信。
参考文献
[1]徐义亨.工业控制工程中的抗干扰技术[M].上海科学技术出版社，2010.
[2]SL-438-2008水利水电工程二次线接线设计规范[S].
[3]GA/T 670-2006安全防范系统雷电浪涌防护技术要求[S].