導波雷達液位計的接地和屏蔽是電磁干擾、確保信號穩(wěn)定的關鍵環(huán)節(jié),需結合設備結構、電纜特性、現場環(huán)境(如電磁干擾強度、防爆要求)系統(tǒng)設計。以下是具體實施方法:
一、接地設計:消除地環(huán)路與靜電干擾
接地的核心目標是:將設備外殼、電路參考地、屏蔽層等電位連接,避免地電位差導致的干擾,同時釋放靜電和浪涌能量。
1. 設備本體接地(安全接地 + 信號接地)
外殼接地:
導波雷達的金屬外殼(如法蘭、接線盒)需通過專用接地端子(M4/M5 銅質螺栓)連接至現場接地網,接地線選用黃綠雙色銅芯線(截面積≥2.5mm2),確保接地電阻≤4Ω(防爆場合需≤1Ω)。
作用:釋放設備外殼積累的靜電(尤其在干燥環(huán)境或粉塵工況),防止靜電擊穿內部電路;同時在雷擊或浪涌時,將過電壓導入大地,保護設備。
內部電路接地(信號地):
雷達的信號處理電路(如 MCU、ADC)需與設備外殼 “單點共地"(通過 0Ω 電阻或接地橋連接),避免形成 “地環(huán)路"(若電路地與外殼地多點連接,地電位差會產生干擾電流)。
若現場存在強干擾(如變頻器、高壓電機),需采用 “浮地設計":電路地與外殼地通過電容(1000pF/250V)隔離,僅高頻干擾可通過電容泄放,低頻地電位差被阻斷。
2. 電纜屏蔽層接地:干擾耦合
導波雷達的信號電纜(如 4-20mA+HART 電纜、電源線)需采用雙層屏蔽電纜(內絕緣層 + 鋁箔 + 編織網),屏蔽層的接地需遵循 “單端接地" 原則:
單端接地位置:優(yōu)先在控制系統(tǒng)側(如 DCS/PLC 機柜)接地,設備側屏蔽層懸空或通過電容(100pF)接地(避免兩端接地形成地環(huán)路)。
原理:地環(huán)路會因兩端地電位差(如 1V)產生干擾電流,通過屏蔽層耦合到信號線;單端接地可切斷環(huán)路,僅保留屏蔽層的 “電場屏蔽" 作用(阻擋外部電場干擾)。
連接方式:
電纜屏蔽層需與設備接線盒內的屏蔽端子可靠連接(用專用壓接環(huán)壓接,避免絞接導致接觸不良),屏蔽層剝露長度≤10mm,防止與其他金屬部件短路。
若為防爆場合,屏蔽層需通過防爆格蘭頭的 “接地爪" 與設備外殼導通,確保符合防爆標準(如 Ex d 隔爆型需保證屏蔽層與外殼的電氣連續(xù)性)。
3. 接地網兼容性:避免 “接地沖突"
若現場存在多個接地系統(tǒng)(如設備安全地、儀表信號地、防雷地),需確保導波雷達的接地與 “儀表專用接地網" 連接,而非直接接入動力設備接地網(動力接地網可能因電機啟停產生高頻噪聲)。
接地網電阻需定期測量(用接地電阻測試儀),潮濕環(huán)境(如化工罐區(qū))需每 3 個月檢測一次,干燥環(huán)境每 6 個月檢測一次,確?!?Ω。