一、屏蔽线缆介绍
屏蔽线缆是使用金属网状编织或绕包层把信号线包裹起来的传输线。电线电缆主要由导电线芯、绝缘层、护套层三个基本的结构元件组成,屏蔽线缆则主要是在普通电缆的基础上增加一层屏蔽层。
其主要的目的是为了防止电磁干扰(EMI)或射频干扰(RFI),从而确保信号的稳定传输。
01屏蔽层作用
屏蔽线缆的屏蔽层在信号传输和电力传输过程中起到了重要的抗电磁干扰作用。屏蔽层的设计和材料选择能够有效防止外部电磁场对信号传输的干扰,并抑制电缆本身的辐射。具体作用如下:
防止外部电磁干扰(EMI):在工业、通信和电力系统中,设备运行时会产生大量电磁波,这些电磁干扰(EMI)会对信号线中的数据传输产生影响。屏蔽层能够阻挡外部电磁波的干扰,保持信号的稳定性和完整性。
抑制内部信号的辐射:屏蔽层不仅能够防止外部干扰进入电缆内部,还能抑制电缆内部信号的辐射,避免内部信号干扰到周围的设备或其他电缆,特别是在复杂的电缆敷设环境中,屏蔽层有效减少交叉干扰。
改善信号质量:对于传输高频信号的电缆,屏蔽层能有效减少因外部噪声干扰造成的信号失真和衰减,从而提高信号的质量和传输效率。
抗静电保护:屏蔽层也能起到静电屏蔽的作用,避免电缆在敷设和使用过程中因静电积聚而造成电击或火花,提升了电缆的安全性。
02屏蔽层材料
屏蔽线缆的屏蔽层由铜、铝等非磁性材料制成,厚度薄,远小于金属材料集肤深度。不同场合要求不同屏蔽性能,选用的材料也各异,如铜丝编织屏蔽、铜带绕包屏蔽、铜丝缠绕屏蔽、铝合金丝编织屏蔽、铜包铝丝编织屏蔽及铝塑复合带绕包屏蔽等。
金属编织网屏蔽:这种编织网提供了良好的机械柔韧性和电磁屏蔽效果,适合用于需要频繁移动的场合,广泛应用于柔性电缆和工业控制电缆中。
铝箔/聚酯薄膜屏蔽:铝箔屏蔽层对高频信号的电磁干扰具有很强的屏蔽效果。由于其结构紧密,能形成完全的屏蔽,通常用于对信号完整性要求高的通信电缆或数据电缆中。
铝箔屏蔽的覆盖率接近100%,能完全封闭信号线,有效阻止外部高频干扰进入。
镀锡铜丝编织屏蔽:镀锡铜丝屏蔽具有较高的耐腐蚀性和耐用性,适合在潮湿或腐蚀性环境中使用。此外,它具备良好的导电性,常用于要求高抗干扰性能的工业和电力系统。
铝箔+编织网复合屏蔽:这种复合屏蔽结构能够同时防护低频和高频干扰,结合了铝箔和编织网的优势,常用于电磁干扰特别严重的环境中,如广播电视传输、工业自动化和精密仪器系统。
导电屏蔽层:这些材料具有一定的柔韧性和导电性,主要用于对机械性能要求较高的特殊电缆中,如航天、军工领域的高精度电缆。
二、屏蔽线的接地方式
屏蔽层的主要效果不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而产生的,而是由于屏蔽层的接地产生的,接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。屏蔽层接地通常采用两种方式来处理:屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。
01屏蔽层单端接地
屏蔽层需要连接到接地点,以便有效排出干扰信号。通常屏蔽层只在一端接地,这种接法称为“单端接地”,可以有效避免地环路(loop)的产生,减少干扰。
即屏蔽层在信号源的一端接地,而信号接收端不接地。通常用于弱信号传输系统,避免形成环路电流。这种接地方式适合长度较短的线路,电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定,有时可能会形成天线效应。
02屏蔽层双端接地
在高频信号或高噪声环境下,也有屏蔽层两端都接地的做法,这有助于增强抗干扰效果,但有时会引发地环路问题,需要根据具体应用场景选择。
在屏蔽层双端接地时,金属屏蔽层无感应电压,但受干扰磁通影响产生屏蔽环流。若地点A与地点B电势不等,将形成大电势环流,抵消衰减信号。
屏蔽线屏蔽层禁止出现多点接地的情况,因不同接地点电位差导致干扰。如多点接地,屏蔽层电流感应至导线,干扰信号线,尤其在变频器多场合,高次谐波干扰更大,需特别注意。
三、屏蔽线缆的应用
目前屏蔽电线电缆在各行各业的应用也是非常常见的。有的应用于室内、商场等电线干扰强的固定场所;有的应用于矿山、煤气、石化等工程含有易爆危险的场所。
屏蔽线缆的常见应用场景:
工业自动化和控制系统:在工厂或自动化生产线中,很多设备同时运行,产生较强的电磁干扰。屏蔽线缆可以确保控制信号的准确传输,避免干扰。
数据传输:如网络线缆、USB线缆、音视频线缆等,屏蔽层可防止数据在传输过程中受到外界干扰,确保高质量信号的传输。
电力行业:屏蔽电缆在高压电力设备中使用,减少电磁干扰,确保电力设备的正常运行。
通信系统:例如在广播、卫星通信等场合,屏蔽线缆能减少干扰和信号损失。
医疗设备:一些高精度的医疗设备对电磁干扰非常敏感,屏蔽线缆可确保设备正常运行。
这里介绍几种易初线缆为客户生产定制的明星产品:
双绞屏蔽电缆 UL2464
特性:好耐油性、耐磨性,耐化学溶济、抗辐射;双绞线距短,传输特性稳定;双层屏蔽,抗电磁干扰特性
应用:作为测量、监测和控制电缆适合在机床制造、成套设备安装工程、电站、暖气和空调系统、冷冻系统、办公自动设备等的数据处理系统需屏蔽场合。
聚氨酯耐油双绞屏蔽电缆EKM715973
特性:兼具性能、寿命、稳定性的自有技术设计结构方式
应用:适用于重度耐油,大量油污或浸泡油液中使用,此电缆耐弯曲及韧性极佳,也可用于高速移动的拖链中。
耐油屏蔽电缆RVVYP
特性:防水、防油、耐寒、阻燃。
应用:适用于干燥或潮湿的室内,无强应力缓释或强制引导的偶尔运动下的安装,以及工业使用环境下的偶尔弯曲移动场合,如机床、木工、磨床等。弯曲寿命比普通安装线要长,但不作为拖链电缆使用。
总的来说,屏蔽线缆的主要作用就是保证电缆传输过程中信号的完整性和安全性,适用于需要高信号稳定性的应用场景。
又是涨知识的一天,如果大家有想要了解的线缆知识,欢迎在留言区留言哦!今天的分享就到这,下期见~
电线知识 | 关于屏蔽线缆的那些事儿
- 2022-01-10
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