Что такое экранированный кабель
Оставить сообщение
1 источники помех
В промышленных средах среда электромагнитного шума часто является сложной, а излучение или проводимость (EMI) электромагнитного шума могут серьезно мешать нормальной работе электромеханического оборудования. В этом процессе различные кабели, используемые в производственной линии, играют важную роль в качестве носителей для распространения электромагнитного шума. Некоторые из них действуют как источники шума, аналогичные радиопередачам антенн, распространяя шум на окружающие цепи и оборудование, в то время как другие действуют как жертвы, аналогичные получению антенн, поглощая помехи шума из других источников радиации.
Потенциальные области воздействия различных уровней шума могут быть примерно упомянуты на приведенной выше диаграмме. Важно отметить, что крупные переключатели питания, индукционные обогреватели, крупные трансформаторы и другое оборудование могут выделять высокие уровни проводимого шума и излучаемых помех. Кроме того, размещение сигнальных кабелей вблизи линий электропередач может соединить шум на линии сигналов.
2 Что такое экранированный кабель?
Для противодействия электромагнитным помехам шума на электрических линиях одним очень важным подходом является использование экранированных кабелей.
Экранированные кабели состоят из одного или нескольких проводников (изолированных друг от друга), завернутых общим проводящим слоем, который служит экранирующим слоем кабеля. Этот экранирующий слой, как правило, изготовлен из меди (или других металлов, таких как алюминиевые) плетеные нити, непредвзятые медные ленты по спиральной картине или проводящие полимерные слои.
Экранирующий слой может эффективно предотвратить интерференцию электромагнитного шума двумя способами:
С одной стороны, он действует как барьер, отражая энергию шума.
С другой стороны, он может поглощать шум и вести его на землю, служа обратной дорожкой для сигнала шума.
В любом случае электромагнитный шум не распространяется напрямую распространяется на кабельные проводники. Хотя иногда энергия шума может все еще проникать в экранирующий слой, он обычно значительно ослабляется, что затрудняет вмешательство. Следовательно, независимо от того, является ли сам кабель источником шума или жертвой, использование экранирования будет очень эффективным.
Экранированные кабели бывают разных уровней производительности, обеспечивая различную степень эффективности экранирования. Факторы, определяющие требования к защите, являются разнообразными, такие как среда электрического применения, соображения затрат (то есть зачем платить более высокие затраты на большую экранирование?), А также диаметр кабеля, вес и гибкость.
3. Два типа кабельного экранирования:
В целом, кабельное экранирование поставляется в двух типах: металлическая фольга и плетеная сетка.
3.1 Металлическая защита фольги
Металлическая защита фольги обычно использует тонкий слой алюминия, прикрепленный к материалу носителя, таким как полиэстер, для увеличения его прочности и долговечности. Он обеспечивает 100% покрытие вокруг проводника, предлагая хорошие экранирующие характеристики. Однако из -за его худости, с ним может быть сложно работать, особенно при подключении к разъемам. Следовательно, вся металлическая защита фольги обычно не заземлена; Вместо этого сливные провода используются для подключения экранирующего слоя.
3.2 Плетеная сетчатая экранирование
Плетеная сетчатая экранирование обычно изготовлена из голой меди или оловянных медных проводов, сплетенных вместе. Он обеспечивает низко-импедансский путь заземления для электромагнитного шума и может быть легко подключен через обжим или пайку при использовании разъемов.
Плетеная сетчатая экранирование не обеспечивает 100% охват, поскольку на поверхности проводников существуют небольшие промежутки. В зависимости от жесткости оплетки, она обычно предлагает охват от 70% до 95%. Тем не менее, для установки фиксированного кабеля 70% защитного покрытия, как правило, достаточно.
3.3 Сравнение между металлической защитой фольги и плетением сетки
Фактически, хотя металлическая фольга имеет более высокий экранирующий охват, это не обязательно означает, что она обладает превосходной экранией. Это связано с тем, что медь имеет лучшую проводимость, чем алюминий, что позволяет плетеной сетке лучше проводить электромагнитный шум. Следовательно, в качестве экранирующего слоя, плетеная сетка часто демонстрирует лучшую эффективность защиты. Конечно, очевидно, что это также увеличивает размер и стоимость кабеля в некоторой степени.
3.4 Применение металлической защиты фольги и плетеной сетки
В приложениях с суровыми шумовыми средами часто требуются несколько слоев экранирования. Наиболее распространенной практикой является использование как металлической фольги, так и плетенаю сетку одновременно. Например, как упоминалось в "Скрученная пара кабеля"Статья, в многоядерных кабелях, каждая пара проводников может иметь металлическую защиту фольги, чтобы предотвратить перекрестные помехи междуискаженпарыи весь кабель может быть защищен либо металлической фольгой, либо с плетенной сеткой, либо с обоими. Эта комбинация металлической фольги и плетенной сетки позволяет двум методам экранирования дополнять друг друга, преодолевая ограничения друг друга и обеспечивая кабель превосходной экранирующей производительностью, помимо того, что может предложить любая техника.
В практических приложениях цель защиты состоит в том, чтобы провести индуцированный электромагнитный шум на землю, обеспечивая возвратный путь для сигнала шума. Это очень важно, и не понимание его значения может привести к неэффективному экранированию. Экранирование кабеля и его завершение должны обеспечить низкоиммпеденный путь заземления для электромагнитного шума. Непогласный экранированный кабель не будет работать эффективно, и любые разрывы или чрезмерные узлы в пути заземления увеличат импеданс заземления, снижая производительность защиты кабеля.
4. В заключение, вот несколько практических рекомендаций относительно экранирования кабеля:
4.1 Убедитесь, что кабель имеет достаточное количество защиты для удовлетворения требований применения.В обычных средах электромагнитных помех, использование только металлической фольги должно обеспечить достаточную защиту шума. В более серьезных шумовых средах необходимо рассмотреть возможность использования экранированных кабелей, которые объединяют как плетение сетку, так и металлическую фольгу.
4.2 Используйте соответствующие экранированные кабели на основе конкретных сред.Для кабелей, которые требуют повторяющегося изгиба во время использования, это обычно использовать спирально раневые экранирующие слои, а не просто плетеная сетка. Кроме того, гибкие кабели часто избегают использования только металлической защиты фольги, так как непрерывное изгиб кабеля может разорвать слой фольги.
4.3 Убедитесь, что эффективное заземление для устройств, подключенных кабелем.Используйте Землю (землю), когда это возможно, и осматривайте связь между точкой заземления и оборудованием. Устранение электромагнитного шума зависит от пути заземления с низким импедансом.
4.4. Убедитесь, что надежное соединение между ними и экранирующим слоем кабеля.Например, многие общие разъемы поставляются с пластиками с металлом, цинком или алюминиевыми оболочками. Выберите разъемы, которые соответствуют производительности экранирования кабеля, чтобы избежать компромисса эффективности экранирования из -за низких стандартов или получения дополнительных затрат от чрезмерных спецификаций.
5. Теперь возникает вопрос: должно ли заземлено экранирование кабеля на одном конце или заземлен на обоих концах? Есть два способа обработки защитного заземления: одностороннее заземление и двойное заземление щита.
5.1 Одностороннее заземление слоя щита означает, что один конец экранированного кабеля прямо заземлен слоем металлического экрана, в то время как другой конец остается без заземления или подключен через защитное заземление.В этом случае будет индуцированное напряжение между неземным концом слоя металлического экрана и землей, и индуцированное напряжение пропорционально длине кабеля. Однако не существует потенциального циркулирующего тока через щитовой слой. Одностороннее заземление используется для подавления потенциальных различий и устранения электромагнитных помех.
