Was ist ein abgeschirmtes Kabel?
Eine Leitung, deren Leiter von einem Außenleiter umwickelt ist, wird als abgeschirmte Leitung bezeichnet. Der umwickelte Leiter wird als Schirmschicht bezeichnet, die im Allgemeinen aus geflochtenem Kupferdraht oder Kupfergeflecht (Aluminium) besteht. Die Schirmschicht muss geerdet werden und durch diese Schicht können externe Störsignale in die Erde eingeleitet werden.
Die Abschirmschicht eines abgeschirmten Kabels besteht hauptsächlich aus nichtmagnetischen Materialien wie Kupfer und Aluminium, und ihre Dicke ist sehr dünn, weit geringer als die Skin-Tiefe von Metallmaterialien, die bei der Frequenz verwendet werden. Die Abschirmwirkung der Abschirmschicht ist hauptsächlich nicht aufgrund der Reflexion und Absorption des Metallkörpers selbst gegenüber elektrischen und magnetischen Feldern, sondern aufgrund der Erdung der Abschirmschicht. Unterschiedliche Arten der Erdung wirken sich direkt auf die Schirmwirkung aus. Für die Abschirmung elektrischer und magnetischer Felder können verschiedene Erdungsmethoden verwendet werden. Es kann ungeerdet, einseitig geerdet oder zweiseitig geerdet sein.
Die Funktion des abgeschirmten Kabels besteht darin, das Eindringen von Störsignalen in die Innenschicht zu verhindern und den durch Leiterstörungen verursachten Signalverlust zu reduzieren.
Der abgeschirmte Draht isoliert die Rauschquelle des elektromagnetischen Felds von der empfindlichen Ausrüstung und schneidet den Ausbreitungsweg der Rauschquelle ab. Die Abschirmung kann in aktive Abschirmung und passive Abschirmung unterteilt werden. Der Zweck der aktiven Abschirmung besteht darin, zu verhindern, dass die Geräuschquelle nach außen abstrahlt, was die Abschirmung der Geräuschquelle ist; Der Zweck der passiven Abschirmung besteht darin, zu verhindern, dass empfindliche Geräte durch die Rauschquelle gestört werden, die die Abschirmung der empfindlichen Geräte darstellt.
Aufbau: (gewöhnliche) Isolationsschicht + Schirmschicht + Draht; (fortgeschrittene) Isolationsschicht + Abschirmschicht + Signalkabel + Erdungskabel der Abschirmschicht.
Hinweis: Bei der Auswahl von abgeschirmten Kabeln hat die Isolierschicht des Erdungskabels der Abschirmschicht eine leitende Funktion und kann (mit einem bestimmten Widerstand) mit der Abschirmschicht leitend sein.
Abgeschirmte Drahtverbindungsmethode
Ein Ende des abgeschirmten Kabels wird geerdet und das andere Ende erdfrei gelassen.
Wenn die Übertragungsdistanz der Signalleitung relativ lang ist, kann der Erdungswiderstand an den beiden Enden unterschiedlich sein oder es kann Strom im PEN-Kabel fließen, was zu einer Potentialdifferenz zwischen den beiden Erdungspunkten führen kann. Wenn die beiden Enden geerdet sind, kann ein Strom durch die Abschirmschicht fließen und das Signal stören, daher wird in diesem Fall im Allgemeinen das Verfahren angewendet, bei dem ein Ende geerdet und das andere Ende erdfrei gelassen wird, um solche Störungen zu vermeiden.
Die Abschirmwirkung ist besser, wenn beide Enden des Schirms geerdet sind, aber die Signalverzerrung nimmt zu.
Bitte beachten: Zweilagige Schirmung sollte gegeneinander isoliert und Schirmung isoliert sein! Wenn keine gegenseitige Isolierung vorhanden ist, ist es dennoch als einlagige Abschirmung zu betrachten!
Das Erden beider Enden der äußersten Abschirmung liegt daran, dass Strom aufgrund der eingeführten Potentialdifferenz induziert wird, wodurch ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der die magnetische Feldstärke der Quelle verringert, was im Grunde die induzierte Spannung aufhebt, wenn keine externe Abschirmschicht vorhanden ist.
Für die innerste Abschirmung sollte ein Ende geerdet werden, da es keinen Potentialunterschied gibt, es dient nur zum allgemeinen Schutz vor elektrostatischer Induktion. Die folgenden Spezifikationen sind der beste Beweis!
"GB 50217-1994 Designcode für Stromkabel"-- 3.6.8 Das Erdungsverfahren für die Metallabschirmung des Steuerkabels muss den folgenden Vorschriften entsprechen:
(1) Für die Abschirmschicht des Steuerkabels der analogen Signalschleife des Computerüberwachungssystems sollte keine Zweipunkt- oder Mehrpunkterdung gebildet werden, und es sollte eine zentralisierte Einzelpunkterdung verwendet werden.
(2) Für die Abschirmschicht des Steuerkabels mit Ausnahme der in (1) erforderlichen Einzelpunkterdung sollte eine Zweipunkterdung verwendet werden, wenn die elektromagnetische Induktionsstörung groß ist, und eine Einzelpunkterdung kann verwendet werden, wenn elektrostatische Störungen auftreten Induktionsstörungen sind groß.
Bei doppelter Abschirmung oder zusammengesetzter Gesamtabschirmung sollte ein Punkt für die innere und äußere Abschirmlage verwendet werden.
(3) Bei der Auswahl der Zweipunkt-Erdung sollte auch berücksichtigt werden, dass die Abschirmschicht unter Übergangsströmen nicht geschmolzen werden darf.
"GB50057-2000 Code für den Blitzschutz von Gebäuden"-- Artikel 6.3.1 schreibt vor: ... bei Verwendung von geschirmten Kabeln sollte die Schirmebene mindestens an beiden Enden auf dem gleichen Potential liegen. Wenn das System erfordert, dass nur ein Ende mit demselben Potenzial verbunden wird, sollten zwei Abschirmungsschichten verwendet werden, und die äußere Abschirmung sollte wie oben beschrieben behandelt werden.
Das Prinzip ist: 1. Wenn die einlagige Abschirmung an einem Ende geerdet ist, entsteht keine Potentialdifferenz und dient im Allgemeinen zur Verhinderung elektrostatischer Induktion. 2. Bei zweilagiger Abschirmung wird die äußerste Abschirmung beidseitig geerdet und die innere Abschirmung einseitig auf gleichem Potential geerdet. Zu diesem Zeitpunkt induziert die äußere Abschirmung aufgrund der Potentialdifferenz einen Strom, der einen Magnetfluss erzeugt, der die Quellenmagnetfeldstärke reduziert, was im Grunde die induzierte Spannung aufhebt, wenn keine äußere Abschirmschicht vorhanden ist.
Um elektrostatische Störungen zu vermeiden, muss es an einem einzigen Punkt geerdet werden, egal ob es sich um eine Schicht oder eine zweischichtige Abschirmung handelt. Weil der einzelne Erdungspunkt der elektrostatischen Entladung am schnellsten ist.
Allerdings mit Ausnahme der folgenden zwei Fälle:
1, es gibt starke externe Stromstörungen, Einzelpunkterdung kann die schnellste Entladung statischer Elektrizität nicht erfüllen.
Wenn die Querschnittsfläche des Erdungskabels sehr groß ist, um sicherzustellen, dass sich die statische Elektrizität am schnellsten entlädt, die gleiche Einzelpunkterdung. Natürlich ist es wirklich so, es besteht keine Notwendigkeit, zwei Abschirmschichten zu wählen.
Andernfalls müssen zwei Abschirmungsschichten vorhanden sein, die äußere Abschirmungsschicht dient hauptsächlich dazu, die Intensität von Störungen zu reduzieren, nicht, um Störungen zu beseitigen, die mehrpunktig geerdet werden müssen, obwohl die Entladung noch nicht abgeschlossen ist, aber so schnell wie möglich geschwächt werden muss möglichst zu schwächen, ist eine Mehrpunkterdung die beste Wahl.
Zum Beispiel ist die Kabelbrücke im Unternehmen eigentlich die äußere Abschirmung, es ist notwendig, an mehreren Punkten zu erden, die erste Verteidigungslinie, um die Intensität der Störquelle zu reduzieren.
Die innere Abschirmungsschicht (in der Tat kaufen die Leute kein zweischichtiges Kabel, im Allgemeinen ist die äußere Schicht die Kabelbrücke, die innere Schicht ist die Abschirmung des abgeschirmten Kabels) muss eine Einzelpunkterdung sein, da die äußere Stärke gewesen ist reduziert, so schnell wie möglich zu entladen, Störungen zu beseitigen ist der Zweck der inneren Schicht.
2, externer Stromschlag- und Blitzschutz und andere Sicherheitsanforderungen.
Diese Situation muss zwei Schutzschichten sein, die äußere Schicht wird nicht verwendet, um Störungen zu beseitigen, ist aus Sicherheitsgründen, um die Sicherheit von Personal und Ausrüstung zu gewährleisten, muss eine Mehrpunkt-Erdung sein. Klicken Sie hier, um mehr über die Kabeltechnologie zu erfahren. Die innere Schicht verhindert Interferenzen, daher muss es sich um eine Einzelpunkterdung handeln.
Zusammenfassen:
Einseitige Erdung:
1) Die einseitige Erdung abgeschirmter Kabel ist hilfreich, um Störungen durch niederfrequente elektrische Felder zu vermeiden. Oder es kann Störungen bei Frequenzen vermeiden, bei denen die Wellenlänge λ viel größer ist als die Kabellänge L. L
2) Eine einseitige Erdung des Kabelschirms kann niederfrequente Stromstörungen auf dem Schirm vermeiden. Solche Ströme verursachen intern Gleichtakt-Störspannungen und können analoge Geräte stören.
3) Eine einseitige Erdung des Schirms ist wünschenswert für Schaltungen, die empfindlich auf niederfrequente Störungen reagieren (analoge Schaltungen).
4) Schwankungen nach oben und unten sowie dauerhafte Abweichungen kontinuierlich gemessener Werte weisen auf niederfrequente Störungen hin.
Beidseitige Erdung:
1) Stellen Sie sicher, dass die Verbindung zum Schaltschrank oder Stecker (Rundkontakt) durch eine große leitfähige Fläche verläuft (niedriger Induktionskoeffizient). Es ist besser, Metall auf Metall zu wählen als Nichtmetall auf Nichtmetall.
2) Da einige analoge Module Pulstechnik verwenden (z. B. Prozessor und A/D-Wandler im selben Modul integriert), wird empfohlen, die analogen Signale gegeneinander abzuschirmen, um einen korrekten Potentialausgleich zu gewährleisten, und nur in diesem Fall doppelt -beendete Erdung.
3) Normalerweise ist die Übertragungsimpedanz eines Metallfolienschirms viel höher als die eines Kupfergeflechtschirms, mit einer Differenz von 5-10 Mal, und kann nicht als digitales Signalkabel verwendet werden.
4) Gelegentliche Fehlfunktionen weisen auf Hochfrequenzstörungen hin. Dadurch kann die isotrope Drahtverbindung nicht beseitigt werden.
5) Es ist vorteilhaft, den Schirm an mehreren Stellen außer am Kabelende zu erden.
6) Schließen Sie die Abschirmung nicht an die Stifte an, um dies zu vermeiden"Schweineschwanz"Phänomen.
7) Achten Sie immer darauf, dass die parallele Impedanz der Abschirmung weniger als 1/10 ihrer eigenen Impedanz betragen sollte. Kabelbrücken, mechanische Rahmen, andere Abschirmungen oder andere Parallelkabel können das System auf Potentialausgleich bringen.
8) Wenn der Kabelschirm heiß wird, wenn der Schirm beidseitig geerdet ist, oder wenn der Schirm brennt, wenn er das Gehäuse des elektrischen Schaltschranks oder die Schirmschiene berührt, bedeutet dies, dass die Potenzialausgleichsverbindung nicht zuverlässig ist.
