Экранированный кабель
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( ноябрь 2008 г. ) |
Экранированный кабель или экранированный кабель — это электрический кабель которого имеется общий проводящий слой , вокруг жил для электромагнитного экранирования . [1] Этот экран обычно покрыт внешним слоем кабеля. Распространенные типы экранирования кабеля в целом можно разделить на фольгированные (часто с использованием металлизированной пленки ), спиральные жилы проводов ( плетеные или неплетеные) или и то, и другое. [2] Может потребоваться продольный провод с диэлектрической спиральной фольгой для замыкания каждого витка. [1]
Экран действует как клетка Фарадея — поверхность, отражающая электромагнитное излучение . Это уменьшает как помехи от внешнего шума на сигналы, так и сигналы, излучаемые и потенциально мешающие другим устройствам (см. Электромагнитная совместимость ). Для защиты от электрических полей (см. также емкостную связь ) экран должен быть заземлен. [3] Для обеспечения максимальной эффективности экран должен быть электрически непрерывным, включая любые соединения кабелей. Для высокочастотных сигналов (выше нескольких мегагерц) это распространяется на разъемы и корпуса, в том числе по окружности: экран кабеля должен быть соединен по окружности с корпусом, если таковой имеется, через разъем или кабельный ввод . [1] [4] [5]
В некоторых типах экранированных кабелей экран используется в качестве обратного пути сигнала. В качестве контрастных примеров: коаксиальный кабель подходит, а твинаксиальный кабель - нет.
Силовые кабели высокого напряжения с твердой изоляцией экранированы для защиты изоляции кабеля, людей и оборудования.
Типы
[ редактировать ]![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( июнь 2024 г. ) |
В продаже имеется множество типов кабельных экранов, и их использование зависит от области применения.
- Комбинированные щиты
- Фольгированные щиты
- Щиты из металлической оплетки
- Спиральные щиты
- Подавать щиты
- Ленточные щиты
- Защитные экраны
Приложения
[ редактировать ]Использование экранированных кабелей в системах безопасности обеспечивает некоторую защиту от сетевых и радиочастотных помех, уменьшая количество генерируемых ложных тревог. Лучше всего размещать кабели передачи данных или сигнальные кабели физически на расстоянии не менее 3 дюймов (75 мм) от «тяжелых» силовых цепей, включенных параллельно.
аналогового сигнала Кабель , используемый в профессиональных аудиоприложениях , обычно представляет собой экранированную витую пару с разъемами XLR . Витая пара передает сигнал в симметричной аудиоконфигурации . проложенный многожильный аудиокабель, от сцены к микшерному пульту Экранирован и .
Потребители используют экранированный медный провод с одним центральным проводником в несбалансированной конфигурации.
В сигнальных кабелях
[ редактировать ]Лучший способ экранирования экранированных кабелей — заземлить экран на обоих концах кабеля. [6] Традиционно существовало эмпирическое правило заземлять только истоковую часть экрана, чтобы избежать контуров заземления . Лучше всего заземлить оба конца, но существует вероятность образования контуров заземления. В самолетах применяется специальный кабель, имеющий как внешний экран для защиты от молний , так и внутренний экран, заземляемый на одном конце для устранения шума от энергосистемы частотой 400 Гц. [7]
В силовых кабелях
[ редактировать ]среднего и высокого напряжения Силовые кабели в цепях свыше 2000 В обычно имеют экранирующий слой из медной или алюминиевой ленты или проводящего полимера . Если неэкранированный изолированный кабель находится в контакте с землей или заземленным объектом, электростатическое поле вокруг проводника концентрируется в точке контакта, что приводит к коронному разряду и возможному разрушению изоляции. Ток утечки и емкостной ток через изоляцию представляют опасность поражения электрическим током. Заземленный экран выравнивает электрическое напряжение вокруг проводника, отводит ток утечки на землю. На концах экрана следует применять конусы для снятия напряжений, особенно для кабелей, работающих под напряжением более 2 кВ относительно земли.
Экраны силовых кабелей могут быть подключены к заземлению на каждом конце экрана и в местах сращивания для резервирования и предотвращения ударов, даже если в экране будет течь наведенный ток. Этот ток приведет к потерям и нагреву, а также снизит максимальный номинальный ток цепи. Испытания показывают, что наличие оголенного заземляющего проводника, примыкающего к изолированным проводам, приведет к более быстрому отводу тока повреждения на землю. В сильноточных цепях экраны можно подключать только с одного конца. В очень длинных высоковольтных цепях экран может быть разбит на несколько секций, поскольку при длительном прохождении экрана может возникнуть опасное напряжение во время замыкания цепи. Существует риск поражения электрическим током из-за заземления только одного конца экрана. Максимальное рекомендуемое повышение потенциала экрана составляет 25 Вольт. [ нужна ссылка ] В стандартах IEEE 422 и 525 указаны длины кабелей, которые ограничивают потенциал экрана до 25 В для одноточечного заземления. [8] [9] [10]
| Размер проводника | Один кабель на канал (футы) | Три кабеля на канал (футы) |
|---|---|---|
| 1/0 AWG | 1250 | 4500 |
| 2/0 AWG | 1110 | 3970 |
| 4/0 AWG | 865 | 3000 |
| 250 кмкмил | 815 | 2730 |
| 350 кмкмил | 710 | 2260 |
| 400 кмкмил | 655 | 2100 |
| 500 кмкмил | 580 | 1870 |
| 750 тыс. км/мил | 510 | 1500 |
| 1000 кмкмил | 450 | - |
| 2000 кмкмил | 340 | - |
См. также
[ редактировать ]- Электромагнитное экранирование
- Провод динамика
- Дверная петля , метод механической защиты электрического кабеля, идущего к двери.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с «Методы ЭМС в электронном проектировании. Часть 2. Кабели и разъемы» (PDF) . Май 2009 года . Проверено 18 апреля 2022 г.
Для обеспечения хороших характеристик экранирования электрическое соединение между экраном кабеля и экранами его разъемов или вводов, а также любых экранированных корпусов также не должно иметь зазоров. Это означает, что по всему периметру или окружности электрического соединения должно быть бесшовное электрическое соединение с низким сопротивлением. Это часто называют соединением экрана на 360° (даже если разъем или сальник не имеют круглой формы), и оно применяется между экраном кабеля и экраном разъема, экранами двух сопрягаемых разъемов, а также между экраном разъема и металлическим корпусом. шасси или конструкция, на которой он установлен.
- ^ «Популярные типы экранирования» . 2021 . Проверено 18 апреля 2022 г.
- ^ «Щитовое заземление» . Проверено 28 февраля 2019 г.
- ^ «Введение в электромагнитную совместимость» (PDF) . Аналоговые устройства. Май 2009 года . Проверено 18 апреля 2022 г.
Таким образом, для защиты от низкочастотных (<1 МГц) помех электрического поля допускается заземление экрана на одном конце. При высокочастотных помехах (>1 МГц) предпочтительным методом является заземление экрана с обоих концов с использованием соединений по окружности на 360° между экраном и разъемом и обеспечение непрерывности металл-металл между разъемами и корпусом.
- ^ «Эффективность методов подключения экрана, проверенных с помощью ТЭМ-ячейки и подачи большого тока» (PDF) . НАСА. 2009 . Проверено 18 апреля 2022 г.
Хотя давно известно, что пигтейловые экранированные соединения уступают методам заделки на 360°, наши эксперименты показали, что пигтейлы обычно хуже более чем на 35 дБ для частот выше нескольких МГц.
- ^ «Приклеивание экранов кабелей на обоих концах для предотвращения шума» .
- ^ «Аэро 10 — Тестер сопротивления шлейфа» . 090528 boeing.com
- ^ Томас П. Арнольд; К. Дэвид Мерсье (1997). Руководство по силовым кабелям компании Southwire (2-е изд.). Кэрроллтон, Джорджия: Компания Southwire.
- ^ IEEE 422: Руководство IEEE по проектированию и установке кабельных систем на электростанциях.
- ^ IEEE 525: Руководство IEEE по проектированию и установке кабельных систем на подстанциях.