由于RS-485總線布線簡單,并支持多點通信,所以廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)現(xiàn)場。但TIA/EIA-485-A 標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性做出規(guī)定,而不涉及工程現(xiàn)場布線等問題,同時由于工程現(xiàn)場實際環(huán)境的千差萬別,造成通訊及現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)等諸多問題。
現(xiàn)根據(jù)國內(nèi)知名電力二次設(shè)備制造企業(yè)的布線指導(dǎo)意見,并結(jié)合光伏發(fā)電的現(xiàn)場應(yīng)用,對光伏電站工程現(xiàn)場實施提出建議。
2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/div>
根據(jù)EIA/TIA 的RS-485通信標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場工程應(yīng)用經(jīng)驗,總線布線時不得使用星型布線方式或混合型布線方式,只能使用串行方式布線,俗稱手拉手方式。如下圖所示,紅色和綠色分別表示拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的起點和終點,同時要保證整個網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備不能有太多太長的分支。
在RS-485通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲,具有通信管理功能的箱變監(jiān)控裝置必須位于整個網(wǎng)絡(luò)的兩端,如上如所示網(wǎng)絡(luò)中的紅點和綠點可以作為管理型裝置。
2.2 接地問題
在實際施工中,必須保證整個RS-485網(wǎng)絡(luò)接地是單點可靠接地或多點接地方式,一定杜絕雙點接地。
逆變器、匯流箱、箱變等通信接入設(shè)備的接地要求參考國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ79—85《工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定:交流供電或交直流兩用通信設(shè)備的接地電阻值,當(dāng)設(shè)備的交流單相負(fù)荷小于或等于0.5千伏安時,不應(yīng)大于10歐;大于0.5千伏安時,不應(yīng)大于4歐。
如下圖所示,各個設(shè)備采用手牽手連接,同時通信電纜的屏蔽層作為接地線,單點接地時在管理型裝置側(cè)接地,多點接地時在每個裝置測將屏蔽層接地。
2.3 終端匹配
當(dāng)RS485通信線路中誤碼率較高、或通信線路接近末端位置的通信設(shè)備不能正常通信時,可在通信線路的485A與485B之間應(yīng)跨接120Ω匹配電阻,以減少線路中的反射、吸收噪聲,有效地抑制噪聲干擾。
每路通信網(wǎng)絡(luò)上只能有2個終端電阻且分別位于總線的兩個最遠(yuǎn)端,中間不得再有任何匹配電阻如上圖所示。
2.4 通訊距離問題
RS-485總線傳輸距離與通信波特率成反比,與通信線路線徑成正比,負(fù)載越多傳輸距離越短,外部干擾越大傳輸距離越短。逆變器和匯流器通信速率9600,通信距離不大于1km。
2.5 負(fù)載能力問題
標(biāo)準(zhǔn)的485芯片負(fù)載能力為32個,但是實際使用中并不能夠完全達到標(biāo)稱
值的,影響485芯片負(fù)載能力的和從485設(shè)備的設(shè)計也是有關(guān)系的,還有和通信距離也有關(guān)系。
RS485通信線路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為1主多從方式。由于光伏電站應(yīng)用的特殊性,
對逆變器推薦一路對應(yīng)1臺;匯流箱可以多臺連接,但單路串口連接裝置不大于15臺。
2.6 線材問題
RS-485總線布線使用的線材推薦要使用多股屏蔽雙絞線,不能使用平行線,同軸電纜或者不帶屏蔽層的雙絞線。光伏電站當(dāng)電纜地埋鋪設(shè)時,推薦線徑0.75~1.5,采用鎧裝屏蔽雙絞線。
2.7 通信電纜鋪設(shè)
通信電纜應(yīng)鋪設(shè)在專用電纜通道內(nèi),距離高電壓(大于48V)、大電流(大于10A)電纜垂直距離大于1m,且不能與之平行。在不可避免的強干擾環(huán)境(距離高壓、大電流設(shè)備和線路過近) 下,通信線路應(yīng)在專用鋼管內(nèi)走線,且鋼管可靠接地。
三、通訊線現(xiàn)場施工的設(shè)計規(guī)范引用
RS-485總線的走線要盡量遠(yuǎn)離干擾源,就是RS-485布線必須遠(yuǎn)離類似于變壓器,變頻器等強電壓干擾源。
3.1引用標(biāo)準(zhǔn):《建筑與建筑群綜合布線工程系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB/T 50311-2000)》
電源線、綜合布線系統(tǒng)纜線應(yīng)分隔布放的規(guī)定 條件 最小凈距(mm)
380〈2kV•A 380V2~5kV•A 380V〉5kV•A
對絞電纜與電力電纜平行敷設(shè) 130 300 600
有一方在接地的金屬槽道或鋼管中 70 150 300
雙方均在接地的金屬槽道或鋼管中 ② 10① 80 150
注:①當(dāng)380V電力電纜〈2kV•A,雙方都在接地的線槽中,且平行長度≤10m時,最小間距可為10mm。
②雙方都在接地的線槽中,系指兩個不同的線槽,也可在同一線槽中用金屬板隔開。
3.2國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ79—85《工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計規(guī)范》
接地電阻要求:交流供電或交直流兩用通信設(shè)備的接地電阻值,當(dāng)設(shè)備的交流單相負(fù)荷小于或等于0.5千伏安時,不應(yīng)大于10歐;大于0.5千伏安時,不應(yīng)大于4歐。
編制:朱進安
審核:陳海泳
2015-03-23