:2021-10-08 16:19:22 :
工業應用現場的電磁噪聲環境往往非常復雜,電磁噪聲的輻射或傳導(EMI)可能會嚴重干擾機電設備的正常運行。在這個過程中,電磁噪聲傳播的一個重要載體是生產線設備中使用的各種電纜。有的是噪聲源,有的是受擾對象。電纜作為噪聲源,會像無線電發射天線一樣向周圍的線路和設備傳播噪聲;作為受擾對象,電纜會像接收天線一樣吸收其他輻射源的噪聲干擾。關于各種不同等級噪聲源可能影響的應用區域,需要注意的是,大型動力開關、感應加熱器、大型變壓器等。可能會發出較高水平的傳導噪聲和輻射干擾;將信號電纜放置在動力線附近也會將噪聲耦合到信號線上。
對抗電氣線路上的電磁噪聲干擾,一個非常重要的方法是使用帶屏蔽的電纜。
屏蔽電纜是用公共導電層包裹一根或多根(相互絕緣)導線的電纜。這種公共導電層是電纜的屏蔽層,一般由銅(或其他金屬,如鋁)編織股線、銅帶非編織螺旋繞線或導電聚合物層組成。
屏蔽層內部可以包裹信號或動力導線,可以通過兩種方式防止電磁噪聲干擾。一方面,它可以簡單地作為隔離層反射噪聲能量;另一方面,它可以吸收噪聲并將其傳輸到大地,成為噪聲信號的返回路徑。
而且在任何情況下,電磁噪聲都不會直接傳遞到線路導體。雖然有時噪聲能量仍有可能通過屏蔽層,但通常已經有很大程度的衰減,很難造成干擾。因此,無論電纜本身是干擾源還是干擾對象,屏蔽都將非常有效。
電纜屏蔽具有不同的性能等級,提供不同程度的屏蔽效果。與此同時,決定屏蔽需求的因素也很多,比如:電氣應用環境,成本(即:為什么要為更多的屏蔽支付高額成本?以及電纜直徑、重量和靈活性等問題。

普通電纜的屏蔽有兩種:金屬箔和編織網。
金屬箔屏蔽層通常使用薄鋁,附著在聚酯材料的載體上,以增加強度,使其更加堅固。金屬箔可以為導線提供100%的包裹覆蓋,屏蔽性能更好。但是由于它很薄,使用起來比較困難,特別是在連接到連接器時。所以一般情況下,整個金屬箔屏蔽層不會接地,而是會用排擾線連接屏蔽層。
編織網屏蔽通常由裸銅線或鍍錫銅線編織而成。它為電磁噪聲提供了低阻抗接地路徑,使用連接器時可以通過壓接或焊接連接,非常方便。
編織網屏蔽不能提供100%的覆蓋率,因為它們在導線表面的覆蓋總是有一些小縫隙。編織網通常可以根據編織的緊密性提供70%~95%的覆蓋率。但一般來說,對于固定敷設的電纜,70%的屏蔽覆蓋就足夠了。
實際上,金屬箔雖然屏蔽覆蓋率高,但并不意味著屏蔽效果更好。原因是銅比鋁具有更強的導電性,使編織網能夠更好地傳導電磁噪聲。所以作為屏蔽層,編織網往往屏蔽效果更好。當然,不難看出,它也在一定程度上增加了電纜的尺寸和成本。
在噪聲環境惡劣的應用中,經常需要多層屏蔽。最常見的是同時使用金屬箔和編織網。有時在多芯電纜中,每對導線都會被金屬箔屏蔽包裹,以防止絞線之間的串擾。同時,整個電纜也會同時被金屬箔或編織網屏蔽。這種結合金屬箔和編織網的方法可以使兩種屏蔽技術相互支持和補償,以一種技術的優勢克服另一種局限性,從而為電纜提供超越任何單一技術的屏蔽性能。
在實際應用中,屏蔽的目的是將感應到的電磁噪聲傳遞到大地(Ground),成為噪聲信號的返回路徑,這一點非常重要。不理解其含義可能意味著無效屏蔽。電纜屏蔽及其端接必須能夠為電磁噪聲提供低阻抗接地路徑。未接地屏蔽電纜將無法有效工作,接地路徑中的任何斷點或過多節點都會因增加接地阻抗而降低電纜的屏蔽性能。
最后總結一些關于電纜屏蔽的實用建議:
1.確保電纜有足夠的屏蔽來滿足應用要求。在普通電磁干擾環境中,單獨使用金屬箔應能提供足夠的噪聲保護;在相對惡劣的噪聲環境中,有必要考慮使用組合編織網和金屬箔的屏蔽電纜;
2.基于特定的應用環境,使用合適的屏蔽電纜。比如使用過程中需要反復彎曲的電纜,通常使用螺旋纏繞的屏蔽層,而不僅僅是編織網;同時,柔性電纜往往盡量避免只用金屬箔屏蔽,因為電纜的連續彎曲可能會撕裂箔層;
3.確保電纜連接設備的有效接地。盡可能使用土地,檢查接地點與設備的連接;電磁噪聲的消除取決于接地路徑的低阻抗;
4.許多設備和連接器的設計允許360°全方位屏蔽連接,并確保其與電纜屏蔽層可靠連接。比如很多常見的連接器都配有金屬涂層塑料、鑄鋅或鋁殼;盡量選擇與電纜屏蔽性能相匹配的連接器,避免因低標準影響屏蔽效果或過高規格要求而增加成本。
相信大家一定對屏蔽電纜的兩種類型,屏蔽電纜的作用有了更深入的了解,上海通樂線纜有限公司專營TRVVSP\TPU\pur、工業網線、TPU彈簧拉伸螺旋線纜、編碼器線纜以及高柔性電纜加工定制等,歡迎咨詢致電合作!