K型補償導線平行敷設(shè)于動力線(如三相交流電纜、大功率電機線路等)時,可能因電磁干擾、熱效應及機械損傷等因素影響其測量精度和壽命。以下是具體影響及應對措施:
一、電磁干擾(EMI)的影響
感應電動勢的產(chǎn)生
動力線中流過的交變電流會產(chǎn)生交變磁場,若K型補償導線平行敷設(shè)于動力線附近,根據(jù)法拉第電磁感應定律,補償導線中會感應出電動勢(即干擾電壓)。
影響:該干擾電壓會疊加在熱電偶的微弱信號上,導致溫度測量誤差增大,尤其在低電平信號(如低溫測量)時更為顯著。
干擾強度與距離的關(guān)系
二、熱效應的影響
動力線發(fā)熱傳導
動力線在運行中會因電阻產(chǎn)生熱量,若補償導線緊貼動力線敷設(shè),熱量可能通過熱傳導傳遞至補償導線,導致其溫度升高。
影響:K型補償導線的補償精度基于特定溫度范圍(如-20℃~100℃),溫度升高會改變其電阻特性,引入附加誤差。
溫度梯度不均勻
動力線發(fā)熱可能導致補償導線沿長度方向溫度分布不均,破壞熱電偶與補償端之間的溫度平衡,進一步降低補償效果。
三、機械損傷的風險
振動與摩擦
動力線(如電機電纜)在運行中可能產(chǎn)生振動,若補償導線與其捆綁敷設(shè),長期振動可能導致絕緣層磨損或?qū)Ь€斷裂。
示例:在振動頻繁的機械設(shè)備(如壓縮機、泵)附近,補償導線與動力線捆綁敷設(shè)后,絕緣層可能在數(shù)月內(nèi)破損。
安裝空間限制
動力線通常較粗,若補償導線強行與其平行敷設(shè)于狹窄空間(如電纜橋架),可能因擠壓導致絕緣變形或機械損傷。
四、應對措施
增加距離與隔離
保持間距:補償導線與動力線平行敷設(shè)時,間距應不小于300mm(根據(jù)實際電流大小調(diào)整,電流越大間距需越大)。
使用金屬屏蔽層:選用帶金屬屏蔽層的補償導線(如鎧裝型),并將屏蔽層接地,以屏蔽電磁干擾。
穿管敷設(shè):將補償導線穿入金屬管(如鍍鋅鋼管)或使用金屬軟管,利用金屬屏蔽效應減少干擾。
優(yōu)化敷設(shè)路徑
避免平行敷設(shè):盡可能采用垂直交叉敷設(shè)方式,減少平行段長度。
獨立橋架或支架:為補償導線單獨設(shè)置橋架或支架,避免與動力線共用同一路徑。
控制環(huán)境溫度
隔離熱源:在動力線與補償導線之間加裝隔熱板(如石棉板、陶瓷纖維板),減少熱量傳導。
通風散熱:確保敷設(shè)環(huán)境通風良好,避免動力線熱量積聚。
定期檢查與維護
五、規(guī)范依據(jù)
GB/T 4989-2013《熱電偶用補償導線》:明確要求補償導線應避免與強電磁場源平行敷設(shè),必要時需采取屏蔽措施。
IEC 60584-3《Thermocouples – Part 3: Extension and compensating cables》:國際標準同樣強調(diào)補償導線的抗干擾設(shè)計,推薦使用屏蔽結(jié)構(gòu)。
