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屏蔽电缆的两种类型,屏蔽电缆的作用

发布时间:2021-10-08 16:19 浏览

  工业应用现场的电磁噪声环境往往非常复杂,电磁噪声的辐射或传导(EMI)可能会严重干扰机电设备的正常运行。在这个过程中,电磁噪声传播的一个重要载体是生产线设备中使用的各种电缆。有的是噪声源,有的是受扰对象。电缆作为噪声源,会像无线电发射天线一样向周围的线路和设备传播噪声;作为受扰对象,电缆会像接收天线一样吸收其他辐射源的噪声干扰。关于各种不同等级噪声源可能影响的应用区域,需要注意的是,大型动力开关、感应加热器、大型变压器等。可能会发出较高水平的传导噪声和辐射干扰;将信号电缆放置在动力线附近也会将噪声耦合到信号线上。

  对抗电气线路上的电磁噪声干扰,一个非常重要的方法是使用带屏蔽的电缆。

  屏蔽电缆是用公共导电层包裹一根或多根(相互绝缘)导线的电缆。这种公共导电层是电缆的屏蔽层,一般由铜(或其他金属,如铝)编织股线、铜带非编织螺旋绕线或导电聚合物层组成。

  屏蔽层内部可以包裹信号或动力导线,可以通过两种方式防止电磁噪声干扰。一方面,它可以简单地作为隔离层反射噪声能量;另一方面,它可以吸收噪声并将其传输到大地,成为噪声信号的返回路径。

  而且在任何情况下,电磁噪声都不会直接传递到线路导体。虽然有时噪声能量仍有可能通过屏蔽层,但通常已经有很大程度的衰减,很难造成干扰。因此,无论电缆本身是干扰源还是干扰对象,屏蔽都将非常有效。

  电缆屏蔽具有不同的性能等级,提供不同程度的屏蔽效果。与此同时,决定屏蔽需求的因素也很多,比如:电气应用环境,成本(即:为什么要为更多的屏蔽支付高额成本?以及电缆直径、重量和灵活性等问题。

屏蔽电缆的两种类型,屏蔽电缆的作用

  普通电缆的屏蔽有两种:金属箔和编织网。

  金属箔屏蔽层通常使用薄铝,附着在聚酯材料的载体上,以增加强度,使其更加坚固。金属箔可以为导线提供100%的包裹覆盖,屏蔽性能更好。但是由于它很薄,使用起来比较困难,特别是在连接到连接器时。所以一般情况下,整个金属箔屏蔽层不会接地,而是会用排扰线连接屏蔽层。

  编织网屏蔽通常由裸铜线或镀锡铜线编织而成。它为电磁噪声提供了低阻抗接地路径,使用连接器时可以通过压接或焊接连接,非常方便。

  编织网屏蔽不能提供100%的覆盖率,因为它们在导线表面的覆盖总是有一些小缝隙。编织网通常可以根据编织的紧密性提供70%~95%的覆盖率。但一般来说,对于固定敷设的电缆,70%的屏蔽覆盖就足够了。

  实际上,金属箔虽然屏蔽覆盖率高,但并不意味着屏蔽效果更好。原因是铜比铝具有更强的导电性,使编织网能够更好地传导电磁噪声。所以作为屏蔽层,编织网往往屏蔽效果更好。当然,不难看出,它也在一定程度上增加了电缆的尺寸和成本。

  在噪声环境恶劣的应用中,经常需要多层屏蔽。最常见的是同时使用金属箔和编织网。有时在多芯电缆中,每对导线都会被金属箔屏蔽包裹,以防止绞线之间的串扰。同时,整个电缆也会同时被金属箔或编织网屏蔽。这种结合金属箔和编织网的方法可以使两种屏蔽技术相互支持和补偿,以一种技术的优势克服另一种局限性,从而为电缆提供超越任何单一技术的屏蔽性能。

  在实际应用中,屏蔽的目的是将感应到的电磁噪声传递到大地(Ground),成为噪声信号的返回路径,这一点非常重要。不理解其含义可能意味着无效屏蔽。电缆屏蔽及其端接必须能够为电磁噪声提供低阻抗接地路径。未接地屏蔽电缆将无法有效工作,接地路径中的任何断点或过多节点都会因增加接地阻抗而降低电缆的屏蔽性能。

  最后总结一些关于电缆屏蔽的实用建议:

  1.确保电缆有足够的屏蔽来满足应用要求。在普通电磁干扰环境中,单独使用金属箔应能提供足够的噪声保护;在相对恶劣的噪声环境中,有必要考虑使用组合编织网和金属箔的屏蔽电缆;

  2.基于特定的应用环境,使用合适的屏蔽电缆。比如使用过程中需要反复弯曲的电缆,通常使用螺旋缠绕的屏蔽层,而不仅仅是编织网;同时,柔性电缆往往尽量避免只用金属箔屏蔽,因为电缆的连续弯曲可能会撕裂箔层;

  3.确保电缆连接设备的有效接地。尽可能使用土地,检查接地点与设备的连接;电磁噪声的消除取决于接地路径的低阻抗;

  4.许多设备和连接器的设计允许360°全方位屏蔽连接,并确保其与电缆屏蔽层可靠连接。比如很多常见的连接器都配有金属涂层塑料、铸锌或铝壳;尽量选择与电缆屏蔽性能相匹配的连接器,避免因低标准影响屏蔽效果或过高规格要求而增加成本。

  相信大家一定对屏蔽电缆的两种类型,屏蔽电缆的作用有了更深入的了解,上海通乐线缆有限公司专营TRVVSP\TPU\pur、工业网线、TPU弹簧拉伸螺旋线缆、编码器线缆以及高柔性电缆加工定制等,欢迎咨询致电合作!

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