Разширителни и компенсаторни кабели за термодвойки: избор, монтаж и предотвратяване на повреди на място

Разбиране на разликата: Удължителен кабел срещу компенсиращ кабел

Разликата между удължителните и компенсиращите кабели е основна. Удължителните кабели използват проводникови сплави, които са идентични с тези на термодвойковите проводници. Компенсиращите кабели използват различни, по-евтини сплави, които приближават ЕДС характеристиките на термодвойката само в ограничен температурен диапазон, обикновено от 0°C до 200°C.

Удължителните кабели осигуряват по-висока точност в по-широк температурен диапазон. Въпреки това, те са по-скъпи и по-твърди за прокарване през тръбопроводи. Компенсиращите кабели предлагат практичен компромис за кабелни трасета при околна температура, където кабелът никога не надвишава 100°C. Използвайте удължителни кабели винаги когато кабелът преминава близо до пещи, парни тръби или други източници на топлина.

Всеки тип термодвойка изисква собствен съвпадащ кабел. Термодвойка тип K трябва да се съчетае с удължителен кабел тип KX или компенсиращ кабел тип KC. Смесването на типове създава нова ЕДС на съединението в точката на връзка. Тази грешка се добавя директно към измерената температура. Температурните предаватели ABB TTF300 приемат входните грешки без предупреждение — предавателят просто отчита неправилна стойност без да подава аларма. Модул за термодвойки ABB DSAI 155A с 14 канала и Аналогов входен модул ABB AI835A (TC/MV) се използват в системи 800xA за събиране на сигнали от термодвойки.

Стандарти за цветово кодиране IEC и ANSI

Цветовото кодиране варира според стандарта и региона. Първо, разберете кой стандарт е приложим във вашето съоръжение.

Според IEC 60584-3, положителният проводник на удължителен кабел тип K е зелен, а отрицателният е бял. Общата обвивка на кабела е зелена. Според ANSI/ASTM E230, положителният проводник е жълт, а отрицателният е червен. Общата обвивка е жълта.

Инсталациите Honeywell TDC3000 и Experion в северноамерикански заводи следват цветови кодове ANSI. Заводите ABB System 800xA в европейски съоръжения следват кодовете IEC. Винаги проверявайте кой стандарт използват P&ID и индексът на инструментите на завода преди да поръчате кабел. Честа грешка при разширения на заводи е смесването на IEC и ANSI кабели в една и съща кутия за съединения, което обръща полярността на всяка термодвойка в тази група. Аналогов входен модул ABB AI835 (TC/MV) поддържа и двата типа термодвойки IEC и ANSI, когато е конфигуриран правилно в хардуерния билдър на 800xA.

Правилни практики за монтаж

• Стъпка 1: Идентифицирайте типа термодвойка от етикета на инструмента и техническия лист. Потвърдете типа преди да режете кабела.
• Стъпка 2: Изберете правилния номер на частта на кабела, използвайки таблицата за съответствие на производителя. Honeywell и ABB публикуват ръководства за избор на термодвойкови кабели за своите линии температурни предаватели.
• Стъпка 3: Прокарайте кабела далеч от високоволтови захранващи кабели. Електромагнитните смущения от 400V моторни захранвания индуцират шум в сигналите на термодвойката на миливолтово ниво. Поддържайте минимално разстояние от 150 мм или използвайте екраниран кабел и заземете екрана само от едната страна.
• Стъпка 4: Завършете проводниците с правилните компенсиращи клеми. Никога не използвайте стандартни медни клемни блокове. Инсталирайте клемни блокове, сертифицирани за конкретния тип термодвойка. Каталогът на кутии за съединения ABB TB204 и специфичните за Honeywell кутии включват съвпадащи клеми, които предотвратяват нежелани медни съединения.
• Стъпка 5: Свържете положителния проводник към положителната клема, маркирана с плюс или с цвета на проводника, посочен в проектната електрическа схема. Обратната полярност води до температурно отчитане, което се движи в обратна посока на реалната процесна температура.
• Стъпка 6: Запечатайте входовете на кабелите в кутии за съединения с водоустойчиви щуцери с рейтинг IP65 или по-висок. Влагата в клемите създава галванична клетка между различни метали. Тази клетка добавя малко, но постоянен офсетен волтаж към сигнала на термодвойката.

Чести повреди и как да ги разпознаете

Обратна полярност е най-честата повреда. Температурното отчитане спада, когато процесната температура се повишава. Разпознайте това като изключите кабела от предавателя и измерите напрежението на отворена верига с калибриран мултицет. Положителна температура над околната трябва да даде положително напрежение при правилно измерване. Отрицателно отчитане потвърждава обратна полярност.

Заземителни повреди са вторият по честота проблем. Когато екранът на кабела или проводник докосне земята на завода на две точки, се образува заземителна верига. Тази верига вкарва 50 Hz или 60 Hz променливотоков шум в сигнала. Трендовите данни от историка Honeywell Experion ще показват вълнообразен модел на температурното отчитане. Проверете с измерване на миливолтово напрежение, докато едната сонда докосва земята на завода. Всяко отчитане над 0.1 mV показва заземителна повреда.

Затова тестовете за съпротивление на изолацията трябва да са част от всяка процедура по пускане в експлоатация и периодична поддръжка. Използвайте мегометър с 500V. Съпротивление на изолацията под 1 MΩ между който и да е проводник и екрана на кабела показва повреда на кабела, която изисква подмяна.

Заключение и препоръки за действие

Удължителните и компенсиращите кабели за термодвойки не са взаимнозаменяеми аксесоари. Те са прецизни измервателни компоненти, които изискват внимателен подбор, монтаж и поддръжка. Съчетайте типа кабел с типа термодвойка във всеки проект, проверявайте стандартите за цветово кодиране преди окабеляване и винаги използвайте предаватели с възможност за компенсация на студения спойка (CJC) при дълги трасета. Използвайте интелигентни предаватели, монтирани на главата, като Honeywell STT700 или ABB TTF300, за да намалите грешките, свързани с кабела.

Извършвайте проверки на съпротивлението на изолацията при пускане в експлоатация и след всяка промяна в завода, която засяга температурните вериги. Тези стъпки защитават целостта на измерванията и предотвратяват скъпи аварии, причинени от неправилно отчетен температурен сигнал.

Автор: Вей Джиаминг е инженер по индустриална автоматизация с над 10 години опит в PLC, DCS и системи за управление.