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屏(píng)蔽線為(wéi)什麽作用(yòng)這麽大?但切記必須單端(duān)接地(dì)

更新時間(jiān):2025-07-21      點擊次數:1191
PART
01

屏蔽線(xiàn)的作用及使用方法

圖(tú)片






屏蔽(bì)線是使用金屬網狀(zhuàng)編織(zhī)層把信號線包裹(guǒ)起來的傳輸線,編織層一般是紅銅或者鍍錫銅。

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

屏蔽(bì)層需要接地,外來(lái)的幹擾信號可被該層導入大地。

屏蔽電纜的屏蔽層主要由(yóu)銅、鋁等非磁性材料製成,並且厚度很薄,遠小於使用頻率上金屬材料的集(jí)膚深度(所謂趨(qū)膚效應(yīng)是指電流在導體(tǐ)截麵的分布隨頻率的升高而趨於導體表麵分布(bù),頻率越高,趨膚深度越小,即頻率越高(gāo),電磁波的穿透能(néng)力越弱(ruò)),屏蔽層的效果主要不是由於金屬體本身對電場、磁場的反射、吸收而產生的,而是由於屏(píng)蔽層的(de)接地(dì)產生的,接地的形式不(bú)同將直(zhí)接影響屏蔽效果。

PART
02

結構

包裹的導(dǎo)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(céng)+屏蔽層+信號導線+屏蔽層接地導線。

圖片(piàn)


屏蔽層一般需要接地(dì)。屏蔽線的作用是將電磁場噪聲源(yuán)與敏感設備隔離,切(qiē)斷噪聲源的傳播路(lù)徑。

屏蔽分為主動屏蔽和被動屏(píng)蔽主(zhǔ)動屏蔽(bì)目(mù)的是(shì)為了防止(zhǐ)噪聲源(yuán)向外輻射(shè),是對噪聲(shēng)源的屏蔽;被動屏蔽目的是為了(le)防止敏感設備遭到噪聲源的(de)幹擾,是對敏感設備的屏蔽。

屏蔽線的屏蔽層不允許多點接(jiē)地,因為(wéi)不同的接地(dì)點總是不一樣(yàng)的,各點存在電位差(chà)。

如多點接地,在(zài)屏蔽層(céng)形成電流,不但起不到屏(píng)蔽作用,反而引(yǐn)進幹擾,尤其在變頻器用的(de)多的場合裏,幹擾中含有各種高次諧波分量,造成影響更大,應特別注(zhù)意。

屏蔽布線係統源(yuán)於歐洲,它是在普通非屏蔽布線係統的外麵加上金屬屏蔽層,利(lì)用(yòng)金屬屏蔽層的(de)反射、吸(xī)收及趨膚效應實現防止電磁幹擾及電磁(cí)輻射的功能,屏蔽係統綜合利用了雙絞線(xiàn)的平衡原理及(jí)屏蔽層的屏蔽(bì)作(zuò)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統具有一定(dìng)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(bèi)或網絡係統能夠在比較惡劣的電磁環境中正常工(gōng)作,同時又(yòu)不能輻射過量的電磁波幹擾周圍其它設備及網絡的正常工作。

屏蔽電纜的屏蔽原理不同於雙絞的平衡抵消原理(lǐ),屏蔽電纜是在四對雙絞(jiǎo)線的外麵加多(duō)一層或兩層鋁箔,利用金屬對電磁波的反射、吸收和趨(qū)膚效應原(yuán)理,有效的防(fáng)止外部電磁幹擾(rǎo)進入電纜,同(tóng)時也阻止內部信號(hào)輻射出(chū)去,幹擾其(qí)它設備的工作。

實驗表明,頻率超過5MHz的電(diàn)磁波(bō)隻能透過38μm厚的鋁箔。如果讓屏蔽層的(de)厚度超過38μm,就使能夠透過屏(píng)蔽層(céng)進入(rù)電纜內部(bù)的電(diàn)磁幹(gàn)擾的頻率主(zhǔ)要在5MHz以下。

而對於(yú)5MHz以下的低頻幹(gàn)擾可應用雙絞線的平衡原理有效的(de)抵消。

屏蔽線的一端接地,另一端懸空。

當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PEN線有電流,可能(néng)會導致兩個接地點電位不同(tóng),此時如果兩端接地,屏蔽層就(jiù)有電流行成,反而對信號形成幹擾,因此這種情況下一般采取一點接地,另一端懸空的辦法,能避(bì)免此種幹擾形成。

兩端接地屏(píng)蔽效(xiào)果更好,但信號失真會(huì)增大。

圖片






請注意:兩層屏蔽應是相互絕緣隔離型屏蔽!如沒有彼此絕緣仍應視為單層屏蔽(bì)!

*外層屏蔽兩端接地是由於引入的電位差而感應出電流,因此產生降低源磁場(chǎng)強度的磁通,從而基本上(shàng)抵消掉沒有外屏(píng)蔽層(céng)時所感應的電壓;而*內層屏蔽一端接地,由於沒有電位差,僅用(yòng)於一(yī)般(bān)防(fáng)靜電感應。下麵的規範(fàn)是*好的佐證!

《GB50217-1994電力工程電纜設計規範》——3.6.8控(kòng)製電纜金屬(shǔ)屏蔽的接地方式,應符合下列(liè)規定:

(1)計算機監控係統的模擬信號回路控製電纜(lǎn)屏蔽層,不得構成兩點或多點接地,宜用集(jí)中式(shì)一(yī)點接地。

(2)除(1)項等需(xū)要一點接地情況外的控製電纜屏蔽層,當電磁感應的幹擾較(jiào)大,宜采用(yòng)兩(liǎng)點接地;靜電感應的幹擾較大,可用一點接地(dì)。雙重屏蔽或(huò)複合式總屏蔽,宜對內、外屏(píng)蔽分用一點,兩點接地。

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

《GB50057-2000建築物防雷設計規範》——第6.3.1條規定(dìng):當采用屏蔽電纜時其屏蔽層應至少在兩端等電位連(lián)接,當係統要求隻在一端做等電(diàn)位連接時,應采用兩(liǎng)層屏蔽,外層屏蔽按前述(shù)要求處理。其原理是(shì)

(1)單層屏蔽一端接地,不形成電位差,一般用於防靜電感應(yīng)。

(2)雙層屏蔽(bì),*外層屏蔽兩端接地,內層屏蔽一端(duān)等電位接地。此(cǐ)時,外層屏(píng)蔽由於電位差而感應出電流,因此產生降低源磁場強度的磁通,從而(ér)基本上抵(dǐ)消掉沒有外屏蔽層時所感應的電壓。如果是防止靜電幹擾(rǎo),必須單點接地,不論是一層還是二層屏蔽。因(yīn)為單點接地(dì)的靜電放電速度是*快(kuài)的。

但是,以下兩種(zhǒng)情況除外:

(1)外(wài)部有強電流幹擾,單點接地無法(fǎ)滿足靜電的*快(kuài)放電。如果接地線截麵積很大,能夠保證靜電*快放電的話,同(tóng)樣也(yě)要單點接(jiē)地。當然了,真是那樣(yàng),也沒有必要選擇兩層屏蔽。否則,必須兩(liǎng)層(céng)屏蔽,外層屏蔽主(zhǔ)要是減(jiǎn)少幹擾強度,不是消除幹擾,這時必(bì)須多點接地,雖然放不完,但(dàn)必須盡快減弱,要(yào)減弱(ruò),多點接地是*佳選擇。比(bǐ)如,企業中的電纜橋架其實就是外屏蔽層,它是必(bì)須(xū)多點接地的,第.一道(dào)防線,減(jiǎn)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,內層才是屏蔽電纜的屏蔽層)必須單點接(jiē)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(jī)和防雷等安.全(quán)的要求。這種情況(kuàng)必須要兩(liǎng)層防護,外層不是用來消除幹擾的,是出於安.全的考慮的,保(bǎo)證人身和設備(bèi)安.全的(de),必須多點接地。內層才是防止幹擾的,所(suǒ)以必需單點接地

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