化工仪表电缆选型要素、选型流程及性价比总结

2025/4/12 9:21:41 人评论 次浏览 分类:调试维修  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/6031.html

化工仪表电缆选型核心要素及原因
1、电缆类型选择
①屏蔽类型
◆模拟量信号(AI/AO)采用双屏蔽电缆(分屏+总屏)。
原因:模拟信号易受电磁干扰,双屏蔽可有效隔离外界噪声,确保信号传输精度。

◆开关量信号(DI/DO)采用单屏蔽电缆,强干扰环境(如配电室)需双屏蔽电缆。
原因:开关量信号抗干扰能力较强,单屏蔽电缆即可满足需求;强电磁环境下需增强屏蔽以避免误动作。


②阻燃等级

◆化工装置中需选用阻燃电缆(A/B/C级),优先A级。
原因:化工环境火灾风险高,阻燃电缆可抑制火势蔓延,符合HG/T20512、GB50058等标准要求。


③本安电缆

◆配套本安仪表时必须选用本安电缆。
原因:本安电缆阻抗低、分布电容电感小,满足本质安全系统防爆要求。


④铠装与耐火

◆铠装:一般项目无需铠装电缆,埋地或高机械强度需求场景(如石油库)选用铠装电缆。
原因:铠装增强抗拉、抗压能力,但成本高、施工复杂,需综合评估。

◆耐火:紧急隔离阀、SIS系统、可燃气体联动信号需耐火电缆。
原因:确保火灾时关键信号传输不中断,保障安全联锁动作。


2、线芯截面积设计

①最小截面积要求
◆一般场景≥0.5mm²,爆炸危险区1区≥2.5mm²、2区≥1.5mm²(多芯电缆≥1.0mm²)。
原因:满足机械强度、导电性能及防爆规范(GB50058)。


②电压降计算

◆根据相关公式计算允许电阻,反推电缆截面积S(建议阅读本文末《教你学会仪表信号电缆最大敷设长度计算》文章)。
案例:横河EJA二线制变送器允许压降7.2V,最大电阻303Ω,对应不同截面积的敷设长度。
原因:确保信号传输过程中电压降不低于仪表最低工作电压(如16V),避免信号失真。


3、环境适应性

①绝缘材质
优先聚氯乙烯(PVC,性价比高)或聚乙烯(PE,耐低温),高温场景用交联聚乙烯(XLPE,耐温90℃)。
原因:根据环境温度、腐蚀性选择,如PVC在-15℃以下易脆化,PE耐低温但易燃。

②护套与防护:潮湿、腐蚀环境选无卤低烟护套,露天或机械损伤场景考虑铠装电缆。

仪表电缆结构示意图

仪表电缆选用性价比总结

1、成本影响因素
①屏蔽与铠装
◆双屏蔽比单屏蔽成本高20%-30%,铠装电缆成本增加15%-20%(含格兰头、接地处理)。
◆建议:开关量信号用单屏蔽,模拟量用双屏蔽,非必要场景不选铠装。

②截面积

◆减小截面积(如1.5mm²→1.0mm²)可节省成本16元/米,但需校验电压降和机械强度。
◆案例:某项目通过优化截面积和铠装,节省成本约429万元。

③阻燃等级:A级阻燃成本高于B/C级,但满足高火灾风险场景必需性。


2、性价比平衡策略

①功能优先:确保屏蔽、阻燃、本安等核心性能,避免过度设计(如普通DI信号无需双屏蔽)。
②标准化选型:统一同类信号电缆规格(如DI/DO用1.0mm²单屏蔽(交流电流测量回路建议选用2.5mm²,交流电流测量回路/操作回路建议选用1.5mm²),AI/AO用1.5mm²双屏蔽),降低采购和库存成本。
③长期可靠性:耐火电缆虽贵,但在SIS系统等关键回路中不可替代,避免因故障导致停产损失。

工仪表电缆选型流程总结

1、明确信号类型:区分模拟量、开关量、本安信号,确定屏蔽等级。
2、评估环境条件:火灾风险(选阻燃)、机械强度(选铠装)、温度/腐蚀性(选绝缘材质)。
3、计算截面积:根据传输距离、电压降公式校验,满足最小截面积规范。
4、经济性优化:在满足功能前提下,选择性价比高的电缆(如非铠装、单屏蔽),避免冗余设计。

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