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电控柜EMC安装指导资深主任工程师TSC王兆宇SchneiderElectric2-TSC–王兆宇–25/11/2012引言EMC是电控系统质量重要的方面。直接影响电气设备的运行可靠性；影响设备生产的连续性及安全性；影响调试时间的长短；对电控系统的品质有很大影响。此PPT的建议基于最佳实践和施耐德柜体OKKEN和Blokset柜的生产经验；专为设计、盘厂和安装人员使用；EMC安装规范；SchneiderElectric3-TSC–王兆宇–25/11/2012目录电气原理图设计、元器件选型柜体装配、布局设计、电控设备安装母排安装，一、二次回路接线、出厂调试现场接线现场调试交付客户2电气原理图设计1.电子元器件选型6.一次、二次回路接线3.电控柜安装、抽屉装配8.网络通讯接线9.电气测试现场调试7.EMC安装指南4.母排装配5.主要元器件安装、布局10.设备安全性能SchneiderElectric4-TSC–王兆宇–25/11/20122.电气原理图的设计4.母排装配5.主要元器件的安装、布局6.一次、二次回路接线7.EMC安装指南8.网络通信的接线1.电子元器件选型和附件选型3.电控柜安装、抽屉装配9.电气测试10.设备安全性能SchneiderElectric5-TSC–王兆宇–25/11/2012元器件安装指导原则所有元器件应按制造厂规定的安装条件进行安装组装前首先看明图纸及技术要求,元件、规格与图纸相符同一型号产品应保证组装一致性面板、门板上的元件中心线的高度应符合规定保证操作方便、维修容易标号粘贴位置应明确、醒目5.主要元器件的安装、布局SchneiderElectric6-TSC–王兆宇–25/11/2012元器件安装指导原则续对于发热元件(例如管形电阻、散热片等)应考虑其散热情况。额定功率为75W及以上的管形电阻器应横装.安装因振动易损坏的元件时，应在元件和安装板加装橡胶垫保护接地的连续性柜内任意两个金属部件通过螺钉连接时如有绝缘层均应采用相应规格的接地垫圈并注意将垫圈齿面接触零部件表面（图红圈处），或者破坏绝缘层。5.主要元器件的安装、布局SchneiderElectric7-TSC–王兆宇–25/11/2012开关和控制设备安装MASTERPACT装配必须防止电缆连接中废料（电线、套圈等）进入MASTERPACT。可抽出式MASTERPACT应在清理柜体之后、质量检验之前安装。对于固定式断路器，应使用塑料膜对其进行保护。必须防止电缆连接中废料（电线、套圈等）进入MASTERPACT。正确错误5.主要元器件的安装、布局SchneiderElectric8-TSC–王兆宇–25/11/2012把动力和控制的设备规划在不同的区域中。动力和控制设备最好分在不同控制柜中。如在一个控制柜要用金属隔板隔离。5.柜体布局设计控制柜体时要注意EMC的区域原则SchneiderElectric9-TSC–王兆宇–25/11/20124.母排装配5.主要元器件的安装、布局6.一次、二次回路接线7.EMC安装指南8.网络通信的接线3.电控柜安装、抽屉装配9.电气测试10.设备安全性能2.电气原理图的设计1.电子元器件选型和附件选型SchneiderElectric10-TSC–王兆宇–25/11/2012一次配线应尽量选用矩形铜母线接地铜母排的截面面积＝电柜进线母排单相截面面积除26.一次回路布线右图为错误接法接地母排与接地端子SchneiderElectric11-TSC–王兆宇–25/11/2012电缆与柜体金属有摩擦时，需加橡胶垫圈以保护电缆6.一次回路布线以下为错误接法以下为正确接法SchneiderElectric12-TSC–王兆宇–25/11/2012电缆连接在面板和门板上时，需要加塑料管和安装线槽。柜体出线部分为防止锋利的边缘割伤绝缘层，必须加塑料护套。6.一次回路布线以下为错误接法SchneiderElectric13-TSC–王兆宇–25/11/2012电缆连接施耐德推荐使用U1000电缆（1000V绝缘）.施耐德推荐使用中性线带有蓝色标记，保护导线带有绿/黄色标记的黑色动力电缆.二次线截面积要求：单股导线不小于1.5mm2多股导线不小于1.0mm2弱电回路不小于0.5mm2电流回路不小于2.5mm2保护接地线不小于2.5mm26.二次回路布线SchneiderElectric14-TSC–王兆宇–25/11/2012电缆连接接线端子压接一个接线端子只能带一条单独的动力电缆.所有的导线束应置于接线端子的圆筒内.根据接线端子制造商的建议，选用大小合适的压接工具.使用压接工具制造商规定的紧固力。这些工具应定期进行检查.施耐德推荐使用开式筒状接线端子，以便操作员可以检查电缆插入深度。接线端子决不能二次使用、弯曲、减少宽度（空间需要）或钻孔。6.二次回路布线SchneiderElectric15-TSC–王兆宇–25/11/2012连接到PE上不要将几条电缆连接在同一个螺丝上。正确连接点数量不足情况下的解决方案举例。辅助及小电流回路6.二次回路布线SchneiderElectric16-TSC–王兆宇–25/11/20124.母排装配5.主要元器件的安装、布局6.一次、二次回路接线7.EMC安装指南8.网络通信的接线3.电控柜安装、抽屉装配9.电气测试10.设备安全性能2.电气原理图的设计1.电子元器件选型和附件选型SchneiderElectric17-TSC–王兆宇–25/11/20127.电磁干扰的危害对电子设备的危害电力系统对通信系统的干扰手机对飞机导航设备的干扰变频器对模拟量甚至是数字量的干扰降低设备运行的可靠性通讯无法完成导致设备偶尔意外的动作SchneiderElectric18-TSC–王兆宇–25/11/2012交流动力线引入噪声高压电线雷电雷达、电台等天线发射装置地电位波动电机、电焊机等大用电设备QUANTUM来自电源电机驱动器来自接地系统来自空间的辐射7.EMC基本概念回顾干扰源的分类自然现象人工设备SchneiderElectric19-TSC–王兆宇–25/11/2012电源引入的干扰是主要干扰之一对控制系统的干扰大部分是由电源耦合产生的。雷击操作冲击大负荷切换7.电源引入噪声SchneiderElectric20-TSC–王兆宇–25/11/2012SymbolTransientVoltageSuppressiontypeForACForDCOvervoltagelimitationContactfalltimeR-CnetworkYY2to3Un1to2timesthestandardtimeMetalOxideVaristorYY3Un1.1to1.5timesthestandardtimeTransientVoltageSuppressionDiodeBidirectionalYY2Un1.1to1.5timesthestandardtimeFreewheelingdiodeNYUn+0.7V3to10timesthestandardtimeTobeefficient,theTVSshallbeinstalleddirectlyontothecoil.dV/dtwithoutRCfilterdV/dtwithRCfilter加装防雷设备（雷暴日大于15天）接触器线圈必须加浪涌抑制7.EMC安装指南SchneiderElectric21-TSC–王兆宇–25/11/2012驱动器的整流部分从电网吸收的电流是非正向波的●在配电网络中会产生低频传导谐波●谐波的次数和含量取决于变频器的整流技术和电源.●输入侧也包括射频干扰7.马达驱动器SchneiderElectric22-TSC–王兆宇–25/11/2012抑制变频器谐波措施加入进线抗抑制谐波或直流电抗抑制谐波使用无源滤波器或无源滤波器+直流电抗器组合AFE（有源前端）7.变频器谐波处理措施SchneiderElectric23-TSC–王兆宇–25/11/2012驱动器的输出侧由于通过斩波输出有较高的dV/dt这些射频干扰可以被传导或辐射如果不加屏蔽干扰是很严重的7.马达驱动器USchneiderElectric24-TSC–王兆宇–25/11/2012抑制变频器干扰的措施：变频器内置EMC滤波器或添加额外的EMC滤波器如果控制回路与变频器在一个柜中，需加入屏蔽隔离板、控制回路加屏蔽线为防止变频器电缆输出对别的设备的干扰，电机电缆建议使用屏蔽线使用EMC安装板控制回路部分需加入隔离变压器对模拟量可使用隔离模块，软件中加滤波对干扰有抑制作用对通讯线可加repeater加磁环7.抑制变频器干扰SchneiderElectric25-TSC–王兆宇–25/11/2012接线指南接地的连续性保证高频等电位接地的互连动力线和控制线分开线槽低电平接线屏蔽将屏蔽用金属环可靠接地，封装在EMC盒内接地铠装线7.EMC安装指南SchneiderElectric26-TSC–王兆宇–25/11/2012信号接地方式并联单点接地串联单点接地混合接地多点接地单点接地接地导体接地电极7.地线上的干扰SchneiderElectric27-TSC–王兆宇–25/11/20127.传统接地方式和IEC推荐方式良好的接地为系统可保护人身安全可保护设备满足EMC要求并提供一个非常好的等电位参考点SchneiderElectric28-TSC–王兆宇–25/11/20127.IEC推荐方式IEC建议的立体接地网SchneiderElectric29-TSC–王兆宇–25/11/2012线槽对接时要保证外壳连续7.接地等电位的要求SchneiderElectric30-TSC–王兆宇–25/11/2012解决地线环路干扰的方法：解决地环路干扰的基本思路有三个：一个是减小地线的阻抗，从而减小干扰电压。使用铜质短线(最小6mm²)或者网格带，把柜门良好接地所有接地的连接距离必须尽量短不要将接地条连接到柜子喷漆面.另一个是增加地环路的阻抗，从而减小地环路电流。例如将一端的设备浮地。更实用的方法是使用隔离变压器、光耦合器件、共模扼流圈、平衡电路等方法。第三个方法是改变接地结构。7.地线上的干扰处理SchneiderElectric31-TSC–王兆宇–25/11/2012电磁兼容的定义●设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力●电磁干扰三要素●干扰源耦合途径敏感设备7.EMC基本概念回顾SchneiderElectric32-TSC–王兆宇–25/11/2012按频率分类根据干扰信号所在的不同频段分类按信号处理分类差模干扰共模干扰7.EMC基本概念回顾SchneiderElectric33-TSC–王兆宇–25/11/2012干扰的耦合通过共地的耦合通过并行线路的电容耦合通过环形电缆的电抗耦合7.干扰的耦合及辐射SchneiderElectric34-TSC–王兆宇–25/11/2012需防止动力线和控制线平行布线。两根线之间距离越大越好，平行越短越好，这样共模干扰就会越小。网络通讯或其它接线最小间隔距离没有隔离或通过非金属材质隔离通过铝隔离通过钢隔离信号传输●网络通讯信号●数字信号●屏蔽模拟输入/输出信号0毫米0毫米0毫米供电电源接线不带屏蔽的200毫米100毫米50毫米带屏蔽的0毫米0毫米0毫米●电缆间最小间隔距离（EN50174）7.防止耦合的措施SchneiderElectric35-TSC–王兆宇–25/11/2012线缆安装要求应将动力回路、220V回路、控制线路、测量信号回路分开在通讯线和模拟量线必须加屏蔽使用双绞线抑制共模干扰7.EMC安装指南-防共模干扰SchneiderElectric36-T