屏蔽線不起作用？接地方式很重要！
更新時間：2023-03-14 點擊次數：1467
屏蔽電纜（lǎn）
屏（píng）蔽線是使用金屬網狀編織層把信號線包裹起來的（de）傳輸線，編織層一般是紅銅或者鍍錫銅。
屏蔽線是（shì）為（wéi）減少外電磁場對電源或通信線路的（de）影響，而專門采用的一種帶金屬（shǔ）編織物外殼的導線。這（zhè）種屏蔽線也有防（fáng）止線路向（xiàng）外輻射電磁能的作用。屏蔽層需（xū）要接地，外來的幹擾信號可被（bèi）該層導入大地。否則，隻有屏蔽電場耦合幹擾能（néng）力（lì），而無抑製磁場耦合幹擾（rǎo）能力。屏蔽電纜的屏蔽層（céng）主要由銅、鋁等非磁性（xìng）材料製（zhì）成，並且厚度很薄，遠小於使用頻率上金屬材料的（de）集膚深度（所謂趨膚效（xiào）應是指電流在導體截麵的（de）分布隨頻率的升高而趨於導體表（biǎo）麵分布，頻率越高，趨膚深度越小，即頻率越高，電磁波的穿透（tòu）能力越弱），屏蔽層的效果主要不是由於金屬體本（běn）身對電場、磁場的反射、吸（xī）收而產生的，而是由於（yú）屏蔽層的接地產生的，接地（dì）的形式不（bú）同將直接影響屏蔽效果。包裹（guǒ）的導體叫屏蔽層，一般為導電布，編織（zhī）銅網或銅（鋁）鉑。高級：絕緣（yuán）層（céng）+屏蔽層+信號導線+屏蔽層接地導線。屏蔽層一般需（xū）要接地。屏蔽線的作用是將電磁場噪聲源與敏感設備隔離，切斷噪聲源的傳播路徑。屏蔽分為主動（dòng）屏蔽和被動屏蔽（bì），主動屏蔽目的是為了（le）防止噪聲源向外輻射，是對噪（zào）聲源的屏蔽；被動屏蔽目的是為（wéi）了防止敏感（gǎn）設備遭到噪聲源的幹擾，是對敏感設備的屏（píng）蔽（bì）。屏蔽線的屏蔽（bì）層不允許多點接地，因為不同（tóng）的接（jiē）地點總是不一樣的，各點存在電位差。如多點接（jiē）地，在屏蔽層形（xíng）成電流，不但起不（bú）到屏蔽作用，反而（ér）引進幹擾，尤其在（zài）變頻器用的（de）多的場合裏，幹擾（rǎo）中含有（yǒu）各種（zhǒng）高次諧波分（fèn）量，噪聲影響更大，應特別注意。屏蔽布線係統源於歐洲，它是在普通非屏蔽布線係統的外麵加（jiā）上金（jīn）屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應實現防止電磁幹擾及電磁輻射的功能（néng），屏蔽（bì）係統綜合利用（yòng）了雙絞線（xiàn）的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用，因而具有非常好的電磁兼容（EMC）特（tè）性。電磁兼容（EMC）是指電（diàn）子設備或網絡係統具有一定的抵抗電磁幹擾的能力，同時不能產（chǎn）生過量的電磁輻射。也就（jiù）是說，要求該設備或網絡係統能夠在比較惡劣的電磁環境中正常工作，同時又不能輻射過量的電磁波幹擾周圍其它設備及網絡的正常（cháng）工作。屏（píng）蔽電纜的（de）屏蔽原理不同於雙絞的平衡抵消原理，屏蔽電纜是在四對雙絞線的外麵加多一層或兩層鋁箔，利用金屬對電磁波的反射、吸收和趨膚效應原理（lǐ），有效的防止外部電磁幹擾進入電纜，同時也阻止內部信號輻射出去，幹（gàn）擾其（qí）它設備（bèi）的工作。實驗（yàn）表明，頻率超（chāo）過5MHz的電磁波（bō）隻能透過38μm厚的鋁箔。如果讓屏蔽層的厚度超過38μm，就使能（néng）夠透過屏（píng）蔽層進（jìn）入（rù）電纜內（nèi）部（bù）的電（diàn）磁（cí）幹擾的頻率主要在5MHz以下。而對於5MHz以下的低頻幹擾可應用雙絞線的平（píng）衡原理有效的抵消。當（dāng）信號線傳輸距離比較遠的時候，由於兩端的接地電阻不同或（huò）PEN線有電（diàn）流，可（kě）能會導致兩個（gè）接（jiē）地點電（diàn）位不同，此時如果兩端接（jiē）地，屏蔽層就有電流行成，反而對信號（hào）形成幹擾，因（yīn）此這種情況下一般采取一點接地，另一端懸（xuán）空的辦法（fǎ），能避（bì）免此種幹擾形成。兩端接地（dì）屏（píng）蔽效果更好，但信號失真會增大。《GB50217-1994電力工程電纜設計規範》——3.6.8控製（zhì）電纜金屬屏蔽的接地方（fāng）式，應符合下列規定：（1）計算機監（jiān）控係統的模擬信號回路控製電纜屏蔽層，不得構成兩點或多點接地，宜用集中式一點接地。（2）除（1）項等需要一點（diǎn）接地情況外的控（kòng）製電纜屏蔽層，當（dāng）電磁感（gǎn）應的幹擾較大，宜采用兩點（diǎn）接地；靜電感應的幹擾較大（dà），可用一點接地。雙重（chóng）屏蔽或複合式（shì）總屏蔽（bì），宜對內、外屏蔽分用一點，兩點接地。（3）兩點接地的選擇（zé），還宜考慮在暫態電流作用下屏蔽層不（bú）致被燒熔。《GB50057-2000建築物防雷設計規範》——第（dì）6.3.1條規定：當（dāng）采用屏蔽（bì）電纜時其屏蔽層應至（zhì）少在（zài）兩端等電位（wèi）連接，當係統要求隻在一端做等（děng）電位連接時，應采用兩層屏蔽，外層屏蔽按前述要求（qiú）處理。其原理是（shì）：（1）單層屏蔽一端接地，不形成電位差，一般用於防靜電（diàn）感應。（2）雙層屏蔽，最外層屏蔽兩端接地，內層屏蔽（bì）一端等（děng）電位接地（dì）。此時（shí），外層屏蔽由於電位差而感應（yīng）出電流，因此產（chǎn）生降低源（yuán）磁場強度的磁通，從而基本上抵消掉沒有外屏（píng）蔽層時所感應的電壓。如果（guǒ）是防止靜電幹擾，必須單點接地，不論是一層還是二層屏蔽。因為單點接地的（de）靜電放電速度是最快的。（1）外部有強電流幹擾，單點接（jiē）地無法滿足（zú）靜電的最快放電。如果接地（dì）線截麵積很（hěn）大，能夠保證靜（jìng）電最快放電的話（huà），同樣也要單點接地（dì）。當（dāng）然了，真是那樣，也沒有必要選（xuǎn）擇（zé）兩層屏蔽。否則，必須兩層（céng）屏蔽，外層屏蔽主要（yào）是（shì）減少幹擾強度，不是消除幹擾，這時必須多點接地，雖然放不（bú）完（wán），但必須盡快減弱，要（yào）減弱，多點接地是一個很好的選.擇。比如，企業中的電纜橋架其實就是外屏蔽層，它是必須多點接地的，第（dì）一道防（fáng）線，減小幹擾源的強度。內層（céng）屏（píng）蔽層（其實，大家不會（huì）買雙層的電纜，一般是外層（céng）就是電纜橋架，內層才是屏蔽電（diàn）纜的屏蔽層）必須單點接地，因為外部強度已經減少，盡快放電，消除幹（gàn）擾才是內層的目的。（2）外部電擊和防雷（léi）等安全的要求。這種情況必須要兩層防護，外層不是用來消除幹擾的，是出於安全的考慮的（de），保證人身和設備安全的，必須多（duō）點接地。內層（céng）才是防止幹擾的，所以必須單點接（jiē）地。最後需要強調的是（shì），“一點接地"，千萬（wàn）不要狹義（yì）的理解為一個螺絲栓點，那樣的話就（jiù）大錯特錯了。關鍵是要理解西門子的（de）傳動（dòng）裝置手冊中EMC有關章節（jiē）描述的“大麵積（jī）連（lián）接"。什麽叫大麵積連接，就是接地的導體、導線其表麵積越大越好。因為幹擾的噪聲（shēng）信號，都具有“肌膚效應"，集中在導體的表麵，所（suǒ）以，等電位的導體，表麵積越大，越利於幹擾噪聲的吸（xī）收。一點接地，要廣義的理解。一個大的導體也（yě）可以看成一個節點，匯集一點，就是可以在這個導體上的任何部位接地，這樣（yàng），噪聲會（huì）有利於在這（zhè）個導體的表麵被吸（xī）收。如果匯集一個螺栓點，這種效果就沒有了。有人說（shuō），模擬量的信號線屏蔽接（jiē）法，單端接地。這麽接（jiē）了，不管用，無效果。那一定不是接地所能解決的問題了（le）。你可以用示波器看看你的信號（hào）地(此時)，他一定是一（yī）顆很（hěn）粗很粗的線，地線上的噪聲很多。模擬量的幹（gàn）擾噪聲有兩種，一（yī）種是共模噪聲，一種是差模噪聲。在接地不管用的時候，不要以為接地沒用，還是要按規則接好，然後嚐試用電容濾波，硬件的和（hé）軟件的濾波+屏蔽層單端接地。你會收到很好的效果。另外還（hái）可以嚐試磁環的濾波等等。
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