¿Cuál es el cable blindado?
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1 fuentes de interferencia
En ambientes industriales, el entorno de ruido electromagnético a menudo es complejo, y la radiación o conducción (EMI) del ruido electromagnético puede interferir seriamente con el funcionamiento normal de los equipos electromecánicos. En este proceso, varios cables utilizados en equipos de línea de producción juegan un papel importante como portadores para la propagación del ruido electromagnético. Algunos de ellos actúan como fuentes de ruido, similares a las antenas de transmisión de radio, extendiendo el ruido a los circuitos y equipos circundantes, mientras que otras actúan como víctimas, similares a recibir antenas, absorbiendo la interferencia de ruido de otras fuentes de radiación.
Las áreas de impacto potenciales de diferentes niveles de fuentes de ruido pueden referirse aproximadamente en la tabla anterior. Es importante tener en cuenta que los interruptores de alimentación grandes, los calentadores de inducción, los transformadores grandes y otros equipos pueden emitir altos niveles de ruido conducido e interferencia irradiada. Además, la colocación de cables de señal cerca de las líneas eléctricas puede acoplar ruido en las líneas de señal.
2 ¿Qué es un cable blindado?
Para contrarrestar la interferencia de ruido electromagnético en líneas eléctricas, un enfoque muy importante es usar cables blindados.
Los cables blindados consisten en uno o múltiples conductores (aislados entre sí) envueltos con una capa conductora común, que sirve como la capa de blindaje del cable. Esta capa de blindaje generalmente está hecha de hilos trenzados de cobre (u otros metales como aluminio), cintas de cobre no arraigadas en un patrón helicoidal o capas de polímero conductor.
La capa de blindaje puede evitar efectivamente la interferencia de ruido electromagnético de dos maneras:
Por un lado, actúa como una barrera, reflejando la energía de ruido.
Por otro lado, puede absorber el ruido y conducirlo al suelo, sirviendo como una ruta de retorno para la señal de ruido.
En cualquier caso, el ruido electromagnético no se propaga directamente a los conductores del cable. Aunque a veces la energía del ruido aún puede penetrar la capa de blindaje, generalmente se atenúa significativamente, lo que dificulta la interferencia. Por lo tanto, si el cable en sí es una fuente de ruido o una víctima, usar blindaje será altamente efectivo.
Los cables blindados vienen en diferentes niveles de rendimiento, proporcionando diversos grados de efectividad de blindaje. Los factores que determinan los requisitos de blindaje son diversos, como el entorno de aplicación eléctrica, las consideraciones de costos (es decir, ¿por qué pagar costos más altos por más blindaje?), Así como diámetro de cable, peso y flexibilidad.
3. Dos tipos de blindaje de cable:
En general, el blindaje de cable viene en dos tipos: lámina metálica y malla trenzada.
3.1 blindaje de aluminio metálico
El blindaje de aluminio metálico generalmente usa una capa delgada de aluminio unido a un material portador como el poliéster para aumentar su resistencia y durabilidad. Proporciona una cobertura del 100% alrededor del conductor, ofreciendo un buen rendimiento de blindaje. Sin embargo, debido a su delgadez, puede ser un desafío trabajar con él, especialmente al conectarlo a los conectores. Por lo tanto, todo el blindaje de aluminio metálico no suele ser fundamentado; En su lugar, los cables de drenaje se usan para conectar la capa de blindaje.
3.2 blindaje de malla trenzada
El blindaje de malla trenzado generalmente está hecho de cobre desnudo o cables de cobre con estateado entrelazados. Proporciona una ruta de conexión a tierra de baja impedancia para el ruido electromagnético y se puede conectar fácilmente a través de la copa o la soldadura al usar conectores.
El blindaje de malla trenzado no proporciona cobertura del 100% ya que hay pequeños espacios en la superficie de los conductores. Dependiendo de la tensión de la trenza, generalmente ofrece cobertura del 70% al 95%. Sin embargo, para las instalaciones fijas de cable, el 70% de la cobertura de blindaje es generalmente suficiente.
3.3 La comparación entre el blindaje de aluminio metálico y el blindaje de malla trenzado
De hecho, aunque el papel metálico tiene una mayor cobertura de blindaje, no significa necesariamente que tenga un rendimiento de blindaje superior. Esto se debe a que el cobre tiene una mejor conductividad que el aluminio, lo que permite que la malla trenzada conduzca mejor el ruido electromagnético. Por lo tanto, como una capa de blindaje, la malla trenzada a menudo exhibe una mejor efectividad de blindaje. Por supuesto, es evidente que también aumenta el tamaño y el costo del cable hasta cierto punto.
3.4 Aplicaciones de blindaje metálico de lámina y blindaje de malla trenzada
En aplicaciones con entornos de ruido duros, a menudo se requieren múltiples capas de blindaje. La práctica más común es usar aluminio metálico y malla trenzada simultáneamente. Por ejemplo, como se menciona en el "Cable de par retorcido"Artículo, en cables múltiples, cada par de conductores puede tener un blindaje metálico de aluminio para evitar la diafonía entreretorcidopares, y todo el cable puede estar protegido con papel de aluminio metálico o malla trenzada o ambos. Esta combinación de lámina metálica y malla trenzada permite que las dos técnicas de blindaje se complementen entre sí, superando las limitaciones y proporcionando al cable un rendimiento de blindaje superior más allá de lo que cualquier técnica sola puede ofrecer.
En aplicaciones prácticas, el propósito de protegerse es llevar a cabo el ruido electromagnético inducido al suelo, proporcionando una ruta de retorno para la señal de ruido. Esto es crucial y no comprender su importancia puede dar lugar a un blindaje ineficaz. El blindaje del cable y su terminación deben proporcionar una ruta de conexión a tierra de baja impedancia para el ruido electromagnético. Un cable blindado sin tierra no funcionará de manera efectiva, y cualquier discontinuidad o nodos excesivos en la ruta de conexión a tierra aumentará la impedancia de conexión a tierra, reduciendo el rendimiento de protección del cable.
4. En conclusión, aquí hay algunas recomendaciones prácticas sobre el blindaje de cable:
4.1 Asegúrese de que el cable tenga suficiente blindaje para cumplir con los requisitos de la aplicación.En los entornos de interferencia electromagnética ordinarios, el uso de lámina metálica sola debería proporcionar suficiente protección contra el ruido. En entornos de ruido más severos, es necesario considerar el uso de cables blindados que combinan tanto la malla trenzada como la lámina metálica.
4.2 Use cables blindados apropiados basados en entornos de aplicación específicos.Para los cables que requieren flexión repetida durante el uso, es común usar capas de blindaje de heridas en espiral en lugar de solo malla trenzada. Además, los cables flexibles a menudo evitan usar solo blindaje de aluminio metálico, ya que la flexión continua del cable puede rasgar la capa de aluminio.
4.3 Asegure a una conexión a tierra efectiva para los dispositivos conectados por el cable.Use tierra (tierra) siempre que sea posible e inspeccione la conexión entre el punto de conexión a tierra y el equipo. Eliminar el ruido electromagnético depende de la ruta de conexión a tierra de baja impedancia.
4.4 Muchos diseños de equipos y conector permiten conexiones de blindaje de 360 grados. Asegúrese de una conexión confiable entre ellos y la capa de blindaje del cable.Por ejemplo, muchos conectores comunes vienen con plásticos recubiertos de metal, zinc fundido a muerte o conchas de aluminio. Elija conectores que coincidan con el rendimiento de blindaje del cable para evitar comprometer la efectividad de blindaje debido a los bajos estándares o incurrir en costos adicionales de las especificaciones excesivas.
5. Ahora surge la pregunta: ¿debería ser el blindaje del cable a tierra en un extremo o en tierra en ambos extremos? Hay dos formas de manejar la conexión a tierra de blindaje: conexión a tierra de un solo extremo y conexión a tierra de doble extremo de la capa de escudo.
5.1 La conexión a tierra de un solo extremo de la capa de escudo significa que un extremo del cable protegido está directamente conectado a tierra con la capa de escudo de metal, mientras que el otro extremo queda sin tierra o conectado a través de la conexión a tierra protectora.En este caso, habrá voltaje inducido entre el extremo sin tierra de la capa de escudo metálico y el suelo, y el voltaje inducido es proporcional a la longitud del cable. Sin embargo, no existe una corriente de circulación potencial a través de la capa de escudo. La conexión a tierra de un solo extremo se usa para suprimir las diferencias potenciales y eliminar la interferencia electromagnética.
