屏(píng)蔽線是使用金屬網狀編織層把(bǎ)信(xìn)號線包裹起來的傳輸(shū)線,編織層一般是紅銅或者鍍錫銅。
屏蔽線是為減少(shǎo)外(wài)電磁場對電源或通(tōng)信線路的影響,而專門采用的一種帶(dài)金屬(shǔ)編織物(wù)外(wài)殼的導(dǎo)線。這種(zhǒng)屏蔽線也有防止線路向外輻射電磁能的作用。
屏蔽層需要接地,外來的幹擾信號可被該層導入大地。
屏蔽電纜的屏蔽層(céng)主要由銅、鋁(lǚ)等非磁性材料製成,並且厚度很薄,遠小於使用頻率上金屬(shǔ)材料的集膚深度(所(suǒ)謂趨膚效應(yīng)是指電流在導體截麵的分布(bù)隨頻率的升高而趨於導體(tǐ)表麵(miàn)分布,頻率越(yuè)高,趨膚深度(dù)越小,即頻率越高,電磁波(bō)的穿透能力越弱),屏蔽層的效果(guǒ)主要不(bú)是(shì)由於金屬體本(běn)身對電場、磁(cí)場的反射、吸收而產生的,而是(shì)由於屏蔽層的接地產生的,接(jiē)地的形式不同(tóng)將直接影響屏蔽效果。
包裹的導體叫屏蔽層,一般為導電布,編織銅網或銅(鋁)鉑。
普通:絕緣層+屏蔽層+導線;
高.級:絕緣層+屏蔽層+信號導線+屏蔽層接地導線。
屏蔽層一般(bān)需要接地(dì)。屏蔽線的作用是將(jiāng)電磁場噪聲源與敏感設備隔離,切斷噪聲源的傳播路徑。
屏(píng)蔽分(fèn)為主(zhǔ)動屏蔽(bì)和(hé)被動屏蔽,主動屏蔽目的是為了防止噪聲源向外輻射,是對噪聲源的屏蔽;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,是對敏感設備的屏蔽。
屏蔽線的屏蔽層(céng)不(bú)允許多(duō)點接地,因為不同的(de)接地點總是不(bú)一樣的,各(gè)點存在電位差。
如多點接地(dì),在屏蔽層形成電流,不但(dàn)起不到屏蔽作用,反而引進幹擾,尤其在變頻器用的多的場合裏(lǐ),幹擾中含有各種高次諧波分量,造(zào)成影響更大,應特別注意。
屏蔽(bì)布線(xiàn)係統源於歐洲,它(tā)是在普通(tōng)非屏(píng)蔽布(bù)線係統的外麵加上金屬屏(píng)蔽層,利用金(jīn)屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應實現防止電磁(cí)幹擾(rǎo)及電磁輻射(shè)的功能,屏蔽係統綜(zōng)合利用了雙絞線的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用(yòng),因而具有非常好的電磁兼容(EMC)特(tè)性。
電磁兼容(EMC)是指電子設備或網絡係統具有一定的抵抗電磁幹擾的能力(lì),同時不能產生過量的電磁輻射。
也就是說,要求該設備(bèi)或網絡係統能夠在比較惡劣的電磁(cí)環境中(zhōng)正常工作,同時又不能輻射過量的電磁(cí)波(bō)幹(gàn)擾周圍其它設備及網絡的正常工作。
屏蔽電纜的屏蔽(bì)原理不同於雙絞的平(píng)衡(héng)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(céng)鋁箔,利用(yòng)金屬對電磁波的反射、吸收和趨膚效應原理,有(yǒu)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,幹擾其它(tā)設備的工作(zuò)。
實驗表明,頻率超過5MHz的(de)電磁波隻(zhī)能透過38μm厚(hòu)的鋁(lǚ)箔。如(rú)果(guǒ)讓屏蔽層的厚度超過38μm,就使能夠透過屏蔽層進入電纜內(nèi)部(bù)的電磁幹擾的頻率主要在5MHz以(yǐ)下。
而對於5MHz以下的低頻(pín)幹擾可應用雙絞線的平衡原理有(yǒu)效的抵消。
屏蔽線的一端接地,另一端懸空。
當信號線傳輸距離比(bǐ)較遠(yuǎn)的時候,由於兩端的接地電阻不同或PEN線有電流,可能會導致(zhì)兩個接地點電位不同,此時如果兩端接(jiē)地,屏蔽(bì)層就有電流行成,反而對信號形成(chéng)幹擾,因此這種情況下一(yī)般采取一點接地,另一端懸空的辦(bàn)法,能避免此種幹擾形成。
兩(liǎng)端接地屏蔽效果更好,但信號失真會增大。
請注意:兩層屏蔽應是相互絕緣隔離型屏蔽!如沒有彼此(cǐ)絕緣仍應視為單層屏蔽!
*外(wài)層屏蔽兩端接地是由於引(yǐn)入的電位差而感應(yīng)出電流,因此產生降低源磁場強度(dù)的磁(cí)通,從(cóng)而基本上抵消掉沒有外屏蔽層時所感應的電(diàn)壓;而*內層屏蔽一端接地(dì),由於沒有電位差,僅用於一般防靜電感應。下麵(miàn)的規範是*好的佐證(zhèng)!
《GB50217-1994電力工程電纜設計規範》——3.6.8控製電纜(lǎn)金屬屏蔽的接地方式(shì),應符合下列(liè)規(guī)定:
(1)計(jì)算機監控係統的模擬信號回路控製(zhì)電纜屏蔽層,不得構成兩點或多點接地,宜用集中式一點接(jiē)地(dì)。
(2)除(chú)(1)項等需要一點接地情況外的(de)控製電(diàn)纜屏蔽層,當電磁感應的幹擾較(jiào)大,宜采用兩點接地;靜電感應的幹擾較大,可用一點接地。雙重屏蔽或(huò)複合式總屏蔽,宜對(duì)內、外屏蔽分用一點,兩點(diǎn)接地。
(3)兩點接(jiē)地(dì)的選擇,還宜考慮在暫態電流作(zuò)用下屏(píng)蔽層不致被燒熔。
《GB50057-2000建築物防雷設(shè)計規範》——第6.3.1條規定:當采用屏蔽電纜時其屏蔽層應至少(shǎo)在兩端等電位連接,當係統要(yào)求隻在一(yī)端(duān)做等(děng)電位連接時,應采用兩層屏蔽,外層屏蔽按(àn)前述要求處理。其原理是
(1)單層(céng)屏蔽一端接(jiē)地,不形成電位差,一般用(yòng)於(yú)防靜電感應(yīng)。
(2)雙層屏蔽(bì),*外層屏(píng)蔽兩端接地,內層屏蔽(bì)一端等(děng)電位(wèi)接地。此時,外層屏蔽由於電位差而(ér)感應出電流,因此產生降低源磁場強(qiáng)度的磁通,從而基本上抵消掉沒(méi)有外屏(píng)蔽層時所感應的電壓。如(rú)果是防止靜(jìng)電幹擾(rǎo),必須單點接地,不論是一層還是二層屏蔽。因為單點接地的靜電放電速度是*快(kuài)的。
但是,以下兩種情況除(chú)外:
(1)外部有強電流幹擾,單點接地無法滿足(zú)靜電的*快放電。如(rú)果接(jiē)地線截麵積很大,能夠保(bǎo)證靜電*快放電的話(huà),同(tóng)樣也要(yào)單點接(jiē)地(dì)。當然了,真是那樣,也沒有必要(yào)選(xuǎn)擇兩層屏蔽。否則,必須(xū)兩層屏蔽,外層屏蔽主要是減少幹擾強度,不是消除幹擾,這時必須多點接地(dì),雖然(rán)放不完,但必須盡快減弱,要減弱,多點(diǎn)接地是*佳選擇。比(bǐ)如,企業中的電纜橋架其(qí)實(shí)就是外屏蔽(bì)層,它是必須多點接地的,第.一道防線,減小幹擾源的強度。內層屏蔽層(其實,大家不會買雙層的電纜,一般是外層就是電纜橋架,內層才是屏蔽(bì)電纜的屏蔽層)必須單點接地,因為外部強度已經減(jiǎn)少,盡快放電,消(xiāo)除幹擾才是內層的目的。
(2)外部電(diàn)擊和防雷(léi)等安.全的要求。這種情況必(bì)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,保證人身和設備安.全的,必須多點接地。內(nèi)層才是防止幹(gàn)擾的,所以必需單(dān)點接地
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