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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：1877

屏蔽電纜

屏蔽線是使用金屬網狀編織層把信號線包裹起來的傳輸線，編織層一般是紅銅或者（zhě）鍍錫銅。

屏（píng）蔽線是為減少外電磁場（chǎng）對電源或（huò）通信線路的影（yǐng）響，而專門采用（yòng）的一種帶金屬編織物外殼的導線。這種屏蔽線也有防止線路向外輻射電磁能的作用（yòng）。

屏蔽層需要接地，外（wài）來的幹擾信號可被該層導入（rù）大地。否則，隻有屏蔽電場耦合幹（gàn）擾能力，而無抑製磁場（chǎng）耦合（hé）幹擾能力。

屏蔽（bì）電纜的屏蔽層主（zhǔ）要（yào）由銅、鋁等非（fēi）磁（cí）性材料製成，並且厚度很薄，遠小於（yú）使用（yòng）頻率上金（jīn）屬材料的集膚深（shēn）度（所謂趨膚效應是指電流在導體截麵（miàn）的分（fèn）布隨頻（pín）率的（de）升高而趨於導體（tǐ）表麵分布，頻率越高，趨膚深度越小，即頻率越高，電磁波（bō）的穿透能力越弱），屏蔽層的效果主要不是由於（yú）金屬體本身對電場、磁場的反射、吸收而產生的，而是由於屏蔽層的接地產生的，接地的形式不同將直接影響屏蔽效果。

結構

包（bāo）裹的導體（tǐ）叫屏蔽層，一般為導電布，編織銅網或銅（鋁）鉑。

普通（tōng）：絕緣層+屏蔽層+導線；

高級：絕（jué）緣層+屏蔽層+信號導線+屏蔽層接地導線。

屏蔽線

屏蔽層一般需要接地。屏蔽線的作用是將電磁場噪聲源與敏（mǐn）感設備隔離（lí），切斷噪聲（shēng）源的傳播路徑。

屏蔽分為主（zhǔ）動屏蔽和（hé）被動屏蔽，主動屏蔽目的（de）是為了防止（zhǐ）噪聲源向外輻（fú）射，是對（duì）噪聲源的屏蔽；被動屏蔽目的是為了防止敏感設備遭到（dào）噪聲源（yuán）的幹擾，是對敏感設備的屏蔽（bì）。

屏蔽線的屏蔽層不（bú）允許多點接地，因為不同的接地點總是不一樣的，各點存在電位差。

如多點接地，在屏蔽層形成電流，不但起不到屏蔽作用，反而引進幹擾，尤其在變頻器用的多的場合裏，幹擾中含有各種高次諧波分量，噪聲影響更大，應特別注意。

屏蔽布線係統（tǒng）源於歐洲，它是在普通非屏蔽布線係統的外麵加上金屬（shǔ）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，屏蔽（bì）係統綜合利用了雙絞線（xiàn）的平衡原理（lǐ）及屏蔽層的屏蔽作用，因而具有非常好的電磁兼容（EMC）特性。

電磁兼容（EMC）是指電子設備或網絡係（xì）統具有一定的抵抗電磁幹擾的能力，同時不能產生過量的電磁輻射。

也就是說，要求該設備或網絡係統能（néng）夠在比較惡劣的電（diàn）磁環境中正常（cháng）工作，同時又不能輻射過量的電磁波幹（gàn）擾（rǎo）周圍其它設備及網絡的（de）正常工作。

屏蔽（bì）電纜（lǎn）的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（xiàn）的外麵加多一層或兩層鋁箔，利用（yòng）金屬對（duì）電磁波（bō）的反射、吸收和（hé）趨膚效應原理，有效的防止外部電磁幹擾進入電纜，同時也阻止內部信號（hào）輻射出去，幹擾其它設備的（de）工作。

實驗表明，頻率超過5MHz的電磁波隻（zhī）能透過38μm厚的鋁（lǚ）箔。如果讓屏蔽層的厚度超過38μm，就使能夠透過（guò）屏蔽層進入電纜內部的電磁幹擾的頻率主要（yào）在5MHz以下。

而對於5MHz以下的（de）低頻（pín）幹擾可（kě）應用雙絞線的平衡原（yuán）理有效的（de）抵消。

屏（píng）蔽線的一端（duān）接地，另一端懸（xuán）空

當信號（hào）線（xiàn）傳輸距離比較遠的時候（hòu），由於（yú）兩端的接地電阻不同或（huò）PEN線（xiàn）有電流，可能會（huì）導致（zhì）兩個接地（dì）點電位不（bú）同，此（cǐ）時如果兩端接地，屏蔽層（céng）就（jiù）有電流行（háng）成，反而對信號形成幹擾，因此這種情況下一般采取一點接（jiē）地，另一端懸空的辦法（fǎ），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。

屏蔽線接法

《GB50217-1994電力工程電（diàn）纜（lǎn）設（shè）計規（guī）範》——3.6.8控製電纜金屬屏蔽的接地方式，應符（fú）合下列規（guī）定：

（1）計算（suàn）機監控係統的模擬信號回（huí）路控製電纜屏（píng）蔽層，不得構成兩點或多點接地，宜用集中（zhōng）式一點接地（dì）。

（2）除（1）項等需要一點接地情（qíng）況外的控製電纜屏（píng）蔽層，當電磁感應的幹擾較（jiào）大，宜采用兩點（diǎn）接地；靜（jìng）電（diàn）感應（yīng）的（de）幹擾較大（dà），可用一點接地（dì）。雙重（chóng）屏蔽或複合式總屏蔽，宜對內、外（wài）屏蔽分（fèn）用一點（diǎn），兩點接地。

（3）兩點接地的選擇，還宜考慮在暫態電流作用下屏蔽層不致被燒熔（róng）。

《GB50057-2000建築物防雷設計規範》——第6.3.1條（tiáo）規定：當采用屏蔽電（diàn）纜時其（qí）屏蔽層應至少在兩端（duān）等（děng）電位連接，當係統要求隻在一端做等（děng）電位連接時，應采用兩層屏（píng）蔽，外層屏蔽按前述要求處理。其原理是：

（1）單（dān）層屏蔽一端接地，不形成電位差，一般用（yòng）於防靜電感應。

（2）雙層屏蔽，最外層（céng）屏蔽兩端接地，內（nèi）層屏（píng）蔽一端等電（diàn）位接地。此時，外（wài）層屏蔽由於電位差（chà）而感應出電流，因此產生降低（dī）源磁場強度的磁通，從而基本上抵消掉沒有外屏蔽層時所感應的電壓。如果（guǒ）是防止靜電幹擾，必須單（dān）點接地，不論是一（yī）層還（hái）是（shì）二層屏蔽。因為（wéi）單點（diǎn）接地的靜電放（fàng）電速（sù）度是最快的。

但是，以下兩種情況除外：

（1）外部有強電流幹擾，單點接地無法（fǎ）滿足靜（jìng）電的最快放電。如果接地線截（jié）麵積很大，能夠保證（zhèng）靜電最快放電的話，同樣也要單點接地。當然了，真是那樣（yàng），也沒有必（bì）要選（xuǎn）擇兩（liǎng）層屏蔽。否則，必須兩層屏蔽，外層屏蔽（bì）主要是減少幹擾強度，不是消除幹擾，這時必須多點接地，雖然放不完，但（dàn）必須盡快減弱，要減（jiǎn）弱，多點接地是一個很好（hǎo）的選.擇（zé）。

比如，企（qǐ）業（yè）中的電纜橋架其實就是外屏（píng）蔽層，它是必須多點（diǎn）接地的，第一道防線，減小幹擾（rǎo）源（yuán）的強度。內層（céng）屏蔽層（其實，大家不會（huì）買雙層的（de）電纜，一般（bān）是外層就是電纜橋架，內層才是屏（píng）蔽（bì）電纜的屏蔽（bì）層）必須單點（diǎn）接地，因為外（wài）部強度已經減少，盡快放電，消除幹擾才（cái）是內層的目（mù）的。

（2）外部（bù）電擊和防（fáng）雷等安全（quán）的要求。這種情況必須要兩層防護，外（wài）層不是用來消除幹擾（rǎo）的（de），是出於安全（quán）的考慮的，保證人身和設備安全的，必須多點接地。內層才是防止幹擾的，所以必須單點（diǎn）接地。

一點（diǎn）接地不是“一（yī）點"接地

最後需要（yào）強（qiáng）調的是，“一（yī）點接地"，千萬（wàn）不要狹義的理（lǐ）解為一個螺絲栓點，那樣的話（huà）就大錯（cuò）特錯了。關鍵是（shì）要理解西門子的傳動裝（zhuāng）置手冊中EMC有（yǒu）關章節描述的“大麵積連接"。

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（de）噪聲（shēng）信號，都具有“肌膚效應"，集中在導體的表麵，所以，等電位的導體，表（biǎo）麵積越大，越利於幹擾噪聲的吸收。一點接地，要廣義的（de）理解。一（yī）個大的導體也可以看成一個節（jiē）點，匯集一（yī）點，就是可以在這個導體上的任何部位接（jiē）地，這樣，噪聲會有利（lì）於在這個導體的表麵被吸收（shōu）。如果匯集一個螺栓點，這（zhè）種效果就沒有了。

屏蔽線（xiàn）不是萬能的

有人說，模擬量的信號線屏蔽接法，單端接地。這麽接了，不管用，無效果。那一定不是接地（dì）所能解（jiě）決的問題了。你（nǐ）可以（yǐ）用示波器看看你的信號地(此時)，他一定是一顆很粗很粗的線，地線上的噪聲很多。模擬量的幹擾噪聲有兩種，一種是共（gòng）模噪聲，一種是差模（mó）噪聲。在接地不管用（yòng）的（de）時候，不要以為接地沒用（yòng），還是要按規則接好，然後嚐試用電容濾波，硬件的和軟件的濾波+屏蔽層單端（duān）接地。你會收到很好的效（xiào）果。另外還可以嚐試磁環的濾波等（děng）等。