淺談如何減少變頻器對氟化工裝置D C S信號的影響

倪海華

（江蘇中潤氟化學科技有限公司，江蘇啟東 226200）

淺談如何減少變頻器對氟化工裝置D C S信號的影響

倪海華

（江蘇中潤氟化學科技有限公司，江蘇啟東 226200）

當前，由于氟化工這一行業內DCS的普及，以及變頻器使用數量的逐步增多，使得變頻器對DCS帶來干擾這一問題逐步凸顯。基于此，闡明了生產具體實施期間大量應用的抵抗干擾的方式種類，以更好地降低或杜絕變頻器給氟化工配置內部DCS帶來的擾亂。

氟化工裝置；DCS信號；變頻器；干擾

當前，國內現場總線模式才剛興起，而DCS在氟化工行業內已普遍運用。并且在流量線性控制這一體系內，DCS能夠借助變頻器控制電動機本身的運轉速率，達成精確控制流量這一目標，也成為變頻器的一個主要副作用。由于氟化工實施生產期間，通常運用聚集供電這一方法，相應的低壓型配電間同DCS控制間、生產裝置要分開設置。且因為現場高腐蝕性環境和防爆相關規定，變頻器通常裝配于配電間中，因此現場直線布局往往與DCS儀表線路有平行或交叉走線，此時如果設計不當，則會產生很大的干擾，甚至直接影響自動化控制，引發停車事故。

1 降低變頻器給氟化工裝置本身DCS信號造成干擾的方式

1.1 減弱擾亂源

1.1.1 增加電抗儀

輸入型電抗儀。變頻器電源輸入部位接入電抗儀后，能夠讓輸入電流本身的波形獲得極大的改進，不但可以明顯地提升功率參數，還能夠很好地減弱輸出電流本身的高次諧波對其余設備造成的干擾。

輸出型電抗儀。變頻器輸出部位通常不會接入電抗儀，但如果有必要，就應接輸出型電抗儀[1]。對于輸出型電抗儀的選用規定即：最大頻次之下開展工作期間，電抗儀本身的電壓下降不能大于既定電壓的3%～5%。

1.1.2 接入濾波器

濾波器大多運用到阻礙具備輻射特性且頻次較高的諧波型電流內，關聯于變頻器本身的輸入和輸出型電路內，通常由線圈和電容器構成。

通常狀況下，變頻器無需裝配電源型濾波器，但是在供電型電路內接入其他極易被電磁干擾的設備或是電動機本身的電纜太長導致電源線內部電磁干擾電壓上升以后，變頻器就要裝配電源型濾波器。

對于功率不大的變頻器，則可以借助成本不高的電磁干擾阻礙方式：把電動機本身的電纜穿過鐵氧體磁環，讓穿透部位的導線本身阻抗部分增加，阻礙電磁干擾電流穿過。若在鐵氧體磁環內繞上數圈導線，電感總量同阻抗數值會依據圈量的平方倍數增加。電動機本身的電纜能夠三次橫穿鐵氧型體環，但是需要注意聯結電動機和變頻器的接地線要留于環外。

1.2 對線路實施屏蔽

1.2.1 對主要電路加以屏蔽

變頻器和電動機間的聯結線，要盡可能穿進金屬管中，金屬管要接進地表，對主要電路實施屏蔽，即吸收并減弱擾亂源朝外釋放輻射這一能力。

1.2.2 控制電路本身的屏蔽

控制電路本身的屏蔽，就應防范外部的擾亂信號進入到控制電路內，普遍運用的方式即借助屏蔽線。在控制線和變頻器加以聯結以后，屏蔽表層無需接進地表，僅需把之中的一頭接進設備本身的信號公眾接地端口就行，但一定要注重屏蔽表層不管是接進公眾端口亦或是接進地表，均僅可以于一頭實施，不能兩頭都接地。

1.3 隔絕擾亂信號

電源隔絕。于氟化工裝置內部，為了防范進到電網內部的干擾信號進到DCS中，而且還為了避免電網本身的起伏給DCS這一體系帶來的負性因素，DCS通常借助UPS加以供電。

信號隔絕。信號隔絕即讓已進到控制線路內部的干擾信號無法進到設備中，隔絕部件即運用線型光電式耦合管。

1.4 科學布線

科學布線可以于某種程度上減弱干擾信號本身的強度，實施布線期間，要遵照如下準則：

（1）遠離準則。干擾信號的多少同被干擾控制線與干擾源間間距的平方為反比。有資料指出，若被干擾的控制線距離干擾源大于30cm，干擾強度會減弱1/2～3/4。所以，各類設備本身的控制線要盡可能離開變頻器本身的輸入與輸出線。

（2）相絞準則。兩條控制線相絞，可以降低干擾信號。由于兩點鄰近的絞距內，借助電磁感應形成的擾亂電動勢本身的朝向即反向[2]。數據指出，控制線相絞以后，其抗干擾信號的成效同絞距相關：絞距愈少，阻礙干擾信號的成效愈優。

（3）不平行準則。控制線若同變頻器本身的輸入與輸出線平行走線，那么二者間的互感愈多，分散電容就愈多，因此電磁和靜電感應本身的干擾信號就愈大。所以，控制線在空間內要盡可能同變頻器本身的輸入與輸出線加以交互，垂直型交互最佳。

1.5 正確接地

設施接地的關鍵目標即為了保證安全，但是對部分具備高頻干擾信號的設備而言，還具備將高頻干擾信號引進地表這一作用。接地期間要注重如下幾方面：接地線要盡可能粗，接地部位要盡可能接近變頻器。接地線要盡可能離開電源線。變頻器運用的接地線，一定要同其他設備接地線分離，必須防止將全部設備的接地線加以聯結以后才接地。變頻器本身的接地處不可同電源本身的“零線”聯接。

2 結束語

總之，科學降低變頻器給氟化工裝置本身DCS信號帶來的干擾，能夠很好地促使DCS信號在氟化工行業內獲得全方位的運用，以提升這一行業本身的生產成效，最終推動氟化工行業得以更好的進步。

[1] 于秀明，劉武，馬可楠，等.DCS控制系統在離子膜燒堿生產中的應用現狀及維護[J].遼寧化工，2016，（12）：1516-1519.

[2] 趙爽，王鵬.核電廠DCS系統現場控制站SOE信號測試方法研究[J].儀器儀表用戶，2016，（1）：87-90.

Discussion on How to Reduce the Influence of Frequency Converter on DCS Signal of Fluorine Chemical Plant

Ni Hai-hua

At present，due to the popularity of fluorine industry in this industry，as well as the gradual increase in the number of inverter applications，making the interference of the inverter on the DCS gradually highlighted the problem.The article clarifies the type of resistance interference that is used in a large number of applications during the implementation period to better reduce or eliminate the disruption caused by the con figuration of the internal DCS in the inverter.

fluorine chemical plant；DCS signal；frequency converter；interference

TQ124.4

B

1003–6490（2017）10–0091–02

2017–07–27

倪海華（1979—），男，江蘇啟東人，工程師，主要研究方向為工業自動化。