西门子谈电缆布线原则

2017/8/8 19:24:40 人评论次浏览分类：调试维修文章地址：http://yunrun.com.cn/tech/1486.html

屏蔽的动力电缆和信号电缆也应分开布线。为此在实际应用中可根据需要将各种电缆划分为不同的电缆组。同组的电缆可绑成一个线束。布线时，不同的电缆组间须保持必要的间距(一般最小间距为20cm)。如何保证间隔距离，也可以在不同的电缆组之间采用屏蔽板进行隔离。为减少交叉干扰，所有电缆应尽可能靠近柜体的金属结构，当然，这些金属结构应该是通过柜体进行了接地的，例如柜内的金属安装背板。

为了以最小化天线效应所有电缆应尽可能地短。信号电缆和动力电缆应最大程度地交叉布线，不能长距离紧贴平行布线。信号电缆与强磁场(电机、变压器)之间须保持最少20cm的间距。除了保持间距外，也可以加装屏蔽板实现屏蔽。DC24V电源电缆作为信号电缆处理。注意确保信号电缆和动力电缆有充足的弯曲半径。

1、屏蔽电缆
为达到高频区域内尽可能小的传输阻抗，电缆的屏蔽层应在一端进行大面积连接接地处理，如果有可能，应使用弹簧安装原件保证屏蔽层的大面积环接处理，另外，屏蔽应不能中断，如图1所示。

图1 屏蔽电缆不应中断

如果无法避免电缆中断，应确保图2中所显示的屏蔽端子跨接。

图2 铜制编织带状连接片屏蔽跨接示例
说明：1为保护线；2为屏蔽板

最好使用编织网状屏蔽层，不能使用金属薄膜屏蔽层，因为其电流承载能力比较小，屏蔽层也有可能被损坏。屏蔽连接不允许同时用来减轻导线张力。可单独实现张力减轻，以致屏蔽层不承受张力。在控制柜内允许采用其他的措施以达到屏蔽类似的效果。如根据贴着装配板布线、穿金属线槽或保持一定的距离。

2、动力电缆
在变频器系统中的动力电缆，尤其是电动机电缆，属于干扰信号的最主要来源。因此，所有从驱动器电源滤波器输出端到电动机的电缆均不应中断，且必须绞合且进行屏蔽。根据经验，控制柜中1m之内的短连接线可以在无屏蔽的情况下进行绞合/束状且无屏蔽布线，如滤波器至电抗器之间的连接，电抗器至直流母线端等。典型电缆连接长度见表1。

表1 典型电缆连接长度(示例)

订货号 6SL3320- 1TE32-1AA3 1TE32-6AA3 1TE33-1AA3 1TE33-8AA3

DC-Link连接电缆                                               M10 M10 M10 M10
电机连接电缆      M10 M10 M10 M10
PE连接电缆PE1        M10 M10 M10 M10
PE连接电缆PE2        M10 M10 M10 M10

DC-Link连接(DCP，DCN) mm2              2×185 2×185 2×240 2×240
Motor连接（U2，V2，W2）      mm2       2×185 2×185 2×240 2×240
PE连接PE1 mm2              2×185 2×185 2×240 2×240
PE连接PE2    mm2      2×185 2×185 2×240 2×240

屏蔽的最大电机电缆长度 m 300 300 300 300
非屏蔽的最大电机电缆长度 m 450 450 450 450

注意：对应功率设备，请参看对应功率手册。

3、电动机模块上的电动机电缆屏蔽板
在内装式设备上，电动机模块上应使用与之配备的屏蔽板。如果由于空间原因致使此屏蔽板未能安装，则将电动机模块上的屏蔽层尽可能地靠近屏蔽层所连接的背板。将屏蔽层应连接至柜体内的总接地母线排上，如图3所示。

图3 通过EMC屏蔽层夹到EMC屏蔽母排的连接

4、电动机端子盒中电动机电缆屏蔽板
为确保大面积的屏蔽连接，在端子盒中应使用EMC标准的旋紧螺钉，如PG密封螺钉。
如果由于空间原因未能实现此屏蔽连接，应尽可能将屏蔽层连接至电动机外壳上，如图4所示。

图4 通过EMC屏蔽实现与电动机端子盒的屏蔽连接

5、编码器电缆
编码器和编码器电缆属于较敏感的设备部件。一旦信号被干扰将导致设备故障。因此，应采用双屏蔽的编码器电缆，其中外部屏蔽层应双端接地，内部屏蔽层可单端连接在驱动器上。

①带插接的编码器电缆
屏蔽层通常通过插头相连接，如图5所示。

图5 编码器接头内部的屏蔽层

②DRIVE-CLiQ编程器电缆
DRIVE-CLiQ编程器电缆的屏蔽层是连接在插头上的。

6、DRIVE-CLiQ编程器电缆
由于DRIVE-CLiQ编程器电缆的插头类型（集成了24V电源供电）的不同，普通的商用以太网线缆是不能被用于DRIVE-CLiQ线缆的，且长度最长为100m。

7、现场总线电缆
现场总线必须有稳定并不出错的特点。因此，使用现场总线连接设备过程中，必须遵守以下要求：
◆与动力电缆之间保留足够的间距；
◆总线组件上应进行屏蔽层的连接；
◆控制柜入口处应进行屏蔽层的连接；
◆等电位连接。

PROFIBUS电缆或PROFINET电缆和动力电缆之间的最小间距为20cm。
通过插头接口可实现PROFIBUS组件或PROFINET组件间的屏蔽连接。如果组件并未安装到金属的装配板上，必须另外布入一条4mm2的等电势线并至连接保护地。
必须在控制柜入口处进行屏蔽连接，以满足1类环境中的吸收限值。在2类环境中，屏蔽连接也是推荐方案。

如果PR0FIBUS或PR0FINET节点位于不同的建筑物或建筑物不同部分，则必须平行于PROFIBUS电缆或PR0FINET电缆连接一根等电位连接线。该等电势连接必须满足IEC 60364-5-54标准中对最小横截面的要求：
PN电缆的屏蔽层处理如图6所示。该连接线必须满足IEC 60364-5-54中对最小横截面积的要求：
◆铜制最小横截面积为6mm²；
◆铝制最小横截面积为16mm²；
◆钢制最小横截面积为50mm²。