Was ist eine geschirmte Leitung? Seine Funktion und Anwendung?

Ein abgeschirmtes Kabel ist eine Übertragungsleitung, die ein Metall geflecht (Kupfer, Aluminium, Platin) verwendet, um die Signalleitung zu umwickeln. Das Geflecht besteht im Allgemeinen aus rotem Kupfer oder verzinntem Kupfer. Die Schirmungsschicht der geschirmten Leitung muss geerdet werden, und durch diese Schicht können externe Störsignale in die Erde geleitet werden.
Abgeschirmter Draht ist ein Draht mit einem Metall geflechtmantel, der speziell verwendet wird, um den Einfluss externer elektromagnetischer Felder auf Strom- oder Kommunikationsleitungen zu reduzieren. Dieser abgeschirmte Draht hat auch den Effekt, dass verhindert wird, dass elektromagnetische Energie vom Draht nach außen abgestrahlt wird.

Einführung von geschirmtem Kabel

Ein Draht, der mit einem Leiter außerhalb des Drahtes umwickelt ist, wird als abgeschirmtes Kabel bezeichnet. Der gewickelte Leiter wird als Abschirmschicht bezeichnet, die im Allgemeinen aus Kupfergeflecht oder Kupfer (Aluminium) besteht, und die Abschirmschicht muss geerdet werden. Durch diese Schicht können externe Störsignale in die Erde geleitet werden.
Wirkung: Vermeiden Sie das Eindringen von Störsignalen in die Innenschicht und die Störung von Leitern und reduzieren Sie gleichzeitig den Verlust von Übertragung signalen.
Notiz: Bei der Auswahl eines geschirmten Drahtes hat die Isolierschicht des Erdung drahtes der Schirmungsschicht auch eine leitende Funktion und kann mit der Schirmungsschicht (mit einem gewissen Widerstand) verbunden werden.
Die Abschirmschicht des abgeschirmten Kabels besteht hauptsächlich aus nichtmagnetischen Materialien wie Kupfer und Aluminium, und die Dicke ist sehr dünn, weit geringer als die Eindringtiefe des Metall materials bei der Häufigkeit der Verwendung. Die Wirkung der Abschirmschicht beruht nicht hauptsächlich auf der Reflexion und Absorption des elektrischen Feldes und des magnetischen Felds durch den Metall körper selbst, sondern auf der Erdung der Abschirmschicht. Unterschiedliche Erdung formen wirken sich direkt auf die Schirmwirkung aus. Die Erdung methoden der Abschirmschicht für das elektrische Feld und das Magnetfeld sind unterschiedlich. Es kann eine ungeerdete, einseitige Erdung oder zweiseitige Erdung verwendet werden.

Aufbau des geschirmten Kabels

Der gewickelte Leiter wird als Abschirmschicht bezeichnet, die im Allgemeinen aus leitfähigem Gewebe, geflochtenem Kupfergeflecht oder Kupfer (Aluminium) Platin besteht.
Normal: Isolationsschicht + Abschirmschicht + Draht.
Erweitert: Isolationsschicht + Abschirmung schicht + Signaldraht + Abschirmung schicht Erdungsdraht.

Anwendung von geschirmten Kabeln

Die Abschirmschicht muss geerdet werden, und durch diese Schicht können externe Störsignale in den Boden eingebracht werden, um zu verhindern, dass Störsignale in den Innenleiter eindringen, um zu stören, und gleichzeitig den Verlust von Übertragung signalen reduzieren. Die Funktion des abgeschirmten Kabels besteht darin, die Rauschquelle des elektromagnetischen Felds von der empfindlichen Ausrüstung zu isolieren und den Ausbreitungsweg der Rauschquelle abzuschneiden. Die Schirmung wird in aktive Schirmung und passive Schirmung unterteilt: Der Zweck der aktiven Abschirmung besteht darin, zu verhindern, dass die Geräuschquelle nach außen abstrahlt, was darin besteht, die Geräuschquelle abzuschirmen; Der Zweck der passiven Abschirmung besteht darin, empfindliche Geräte vor Störungen durch Störquellen zu schützen und empfindliche Geräte abzuschirmen.

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bezieht sich auf die Fähigkeit von elektronischen Geräten oder Netzwerksystemen, elektromagnetischen Störungen zu widerstehen, ohne übermäßige elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Mit anderen Worten, das Gerät oder das Netzwerksystem muss in der Lage sein, in einer relativ rauen elektromagnetischen Umgebung normal zu arbeiten, ohne übermäßige elektromagnetische Wellen auszustrahlen, die den normalen Betrieb anderer umgebender Geräte und Netzwerke stören.
Die Symmetrieeigenschaften von U/UTP-Kabeln (ungeschirmt) hängen nicht nur von der Qualität der Komponenten selbst (z. B. Twisted Pair) ab, sondern werden auch von der Umgebung beeinflusst. Da das Metall um U/UTP (ungeschirmt), versteckte "Masse", Ziehen und Biegen während des Baus usw. seine Balanceeigenschaften zerstören und dadurch die EMV-Leistung reduzieren.
Daher gibt es nur eine Lösung, um dauerhafte und unveränderliche Bilanzeigenschaften zu erhalten: Fügen Sie allen Kerndrähten eine zusätzliche Schicht Aluminiumfolie zur Erdung hinzu. Die Aluminiumfolie schützt den zerbrechlichen Twisted-Pair-Kerndraht und schafft gleichzeitig eine künstlich ausgeglichene Umgebung für U/UTP (ungeschirmte) Kabel. Um das zu bilden, was wir heute abgeschirmte Kabel nennen.

Das Schirmungsprinzip von geschirmten Kabeln unterscheidet sich vom Prinzip der symmetrischen Aufhebung von Twisted Pair: Geschirmtes Kabel ist eine zusätzliche Schicht oder zwei Schichten Aluminiumfolie auf der Außenseite von vier Paaren von Twisted Pairs. Unter Verwendung des Prinzips der Metall reflexion, -absorption und des Skin-Effekts elektromagnetischer Wellen: (Der sogenannte Skin-Effekt bedeutet, dass sich die Stromverteilung im Leiterabschnitt mit steigender Frequenz tendenziell auf der Leiteroberfläche verteilt. Je höher die Frequenz, desto geringer die Skin-Tiefe, dh desto höher die Frequenz , desto schwächer ist das Durchdringungsvermögen für elektromagnetische Wellen). Verhindern Sie effektiv, dass externe elektromagnetische Störungen in das Kabel eindringen, und verhindern Sie gleichzeitig, dass interne Signale ausgestrahlt werden und die Arbeit anderer Geräte stören.

Experimente zeigen, dass elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von mehr als 5 MHz nur eine 38 μm dicke Aluminiumfolie durchdringen können. Wenn die Dicke der Abschirmung schicht 38 μm überschreitet, liegt die Frequenz elektromagnetischer Störungen, die durch die Abschirmung schicht in das Kabel eindringen können, hauptsächlich unter 5 MHz. Bei niederfrequenten Störungen unter 5 MHz kann das Symmetrieprinzip von Twisted Pair verwendet werden, um sie effektiv zu unterdrücken.

Nach der frühesten Definition von Verdrahtung wird sie in zwei Arten unterteilt: ungeschirmtes Kabel-UTP und geschirmtes Kabel-STP. Später, mit der Entwicklung der Technologie und unterschiedlicher Handwerkskunst, wurden viele verschiedene Arten von Abschirmungen abgeleitet:
1. F/UTP: Einschichtige Abschirmstruktur aus Aluminiumfolie;
2. Doppelschichtige Abschirmung struktur aus Aluminiumfolie und Kupfergeflecht,
a) SF/UTP: Aluminiumfolie und Kupfergewebe werden gleichzeitig in die äußere Schicht der vier Drahtpaare gewickelt;
b) S/FTP (PIMF): Einzelpaar-Aderpaar-Aluminiumfolien abschirmung plus Kupfergeflechtnetz, das um die äußere Schicht der vier Adernpaare gewickelt ist.

Die Widerstandsfähigkeit von geschirmten Kabeln gegenüber externen Störungen zeigt sich hauptsächlich in:
Die Integrität der Signalübertragung kann durch das Abschirmsystem gewährleistet werden. Das abgeschirmte Verkabelungssystem kann verhindern, dass die übertragenen Daten durch externe elektromagnetische Störungen und Hochfrequenz störungen beeinträchtigt werden. Elektromagnetische Störungen (EMI) sind hauptsächlich niederfrequente Störungen. Motoren, Leuchtstofflampen und Netzkabel sind häufige Quellen elektromagnetischer Störungen. Radiofrequenzinterferenz (RFI) ist Hochfrequenz störung. Hauptsächlich Hochfrequenz störungen, einschließlich Radio-, Fernseh-, Radar- und anderer drahtloser Kommunikation.

Um elektromagnetischen Störungen zu widerstehen, ist die geflochtene Abschirmung, d. h. die Metallgitter abschirmung, die effektivste Wahl, da sie einen niedrigeren kritischen Widerstand hat. Bei Hochfrequenz störungen ist die Metallfolien schicht die effektivste Abschirmung, da die durch die Metallgitter abschirmung erzeugte Lücke Hochfrequenzsignalen ungehindert ein- und austreten lässt. Für das gemischte Störfeld von Hoch- und Niederfrequenz sollte die kombinierte Abschirmmethode aus Metallfolien schicht und Metallgewebe verwendet werden, bei der es sich um ein doppellagiges abgeschirmtes Kabel in Form von S/FTP handelt. Auf diese Weise ist der Metallgewebe schirm für Störungen im Niederfrequenzbereich und der Metall folienschirm für Störungen im Hochfrequenzbereich geeignet.

Die einlagige Dicke der Abschirmschicht aus Aluminiumfolie in geschirmten IBMACS-Kabeln erreicht 50-62 μm, was eine vollständigere Abschirmwirkung bietet. Da nur eine einlagige Abschirmung verwendet wird, ist sie gleichzeitig einfacher zu bauen, einfach zu installieren, während des Bauprozesses nicht leicht von Menschen verursachte Schäden zu verursachen, und die Dicke der Aluminiumfolie kann größeren Zerstörungen standhalten Macht. Um den Benutzern eine qualitativ hochwertigere Übertragungsleistung zu bieten.

Installations- und Anschlussmethode des abgeschirmten Kabels
Ein Ende des abgeschirmten Kabels ist geerdet und das andere Ende ist aufgehängt
Wenn die Übertragungsstrecke der Signalleitung relativ lang ist, können die beiden Erdungspunkte aufgrund der unterschiedlichen Erdungswiderstände an beiden Enden oder des Stroms auf der PEN-Leitung unterschiedliche Potentiale haben. Wenn die beiden Enden zu diesem Zeitpunkt geerdet sind, fließt Strom durch die Abschirmschicht, was das Signal stört. Daher wird in diesem Fall im Allgemeinen ein Punkt geerdet und das andere Ende aufgehängt, um diese Art von Interferenz zu vermeiden.
Die Erdung an beiden Enden der Abschirmwirkung ist besser, aber die Signalverzerrung nimmt zu.
Bitte beachten: Die beiden Schirmlagen sollten gegeneinander isoliert und abgeschirmt sein! Auch wenn sie nicht gegeneinander isoliert sind, sind sie dennoch als einlagige Schirmung zu betrachten!
Das Erden der beiden Enden der äußersten Abschirmung schicht induziert Strom aufgrund der eingeführten Potentialdifferenz, wodurch ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der die Intensität des Quellen magnetfelds verringert, wodurch im Wesentlichen die induzierte Spannung aufgehoben wird, wenn keine äußere Abschirmung schicht vorhanden ist; Der innerste Schirm ist einseitig geerdet und wird, da kein Potentialunterschied besteht, nur zur allgemeinen antistatischen Induktion verwendet. Die folgenden Spezifikationen sind der beste Beweis!

"GB50217-1994 Kabelentwurfscode für die Energietechnik"—— 3.6.8 Die Erdung methode der Metall abschirmung des Steuer kabels muss die folgenden Anforderungen erfüllen: (1) Die Abschirmschicht des Steuer kabels für die analoge Signalschleife des Computer überwachung systems darf nicht zwei oder mehr Erdungspunkte bilden, und es sollte eine zentrale Einpunkt-Erdung verwendet werden.
(2) Mit Ausnahme von (1) die Abschirmung schicht des Steuer kabels mit Ausnahme eines Erdungspunktes. Wenn die elektromagnetische Induktion störung groß ist, sollten zwei Punkte für die Erdung verwendet werden;
Die Störung durch elektrostatische Induktion ist relativ groß, sodass sie an einer Stelle geerdet werden kann.
Bei Doppelschirmung oder zusammengesetzter Gesamtschirmung sollte ein Punkt für den inneren und äußeren Schirm verwendet werden und die beiden Punkte sollten geerdet werden.
(3) Bei der Wahl der Zweipunkt-Erdung sollte berücksichtigt werden, dass die Abschirmschicht bei Einwirkung von transienten Strömen nicht geschmolzen wird.
"GB50057-2000 Building Lightning Protection Design Code"-Artikel 6.3.1 legt fest: Bei Verwendung eines geschirmten Kabels sollte dessen Schirmschicht zumindest an beiden Enden potenzialausgleichend verbunden sein. Wenn das System nur an einem Ende einen Potentialausgleich erfordert, sollte eine zweilagige Abschirmung verwendet werden und die äußere Abschirmung sollte gemäß den oben genannten Anforderungen behandelt werden.

Das Prinzip lautet: 1. Ein Ende der einlagigen Abschirmung ist geerdet und es entsteht keine Potentialdifferenz Es wird im Allgemeinen für antistatische Induktion verwendet.
2. Zweilagiger Schirm, der äußerste Schirm ist an beiden Enden geerdet und der innere Schirm ist an einem Ende potenzialausgleichend geerdet. Zu diesem Zeitpunkt induziert die äußere Abschirmung aufgrund der Potentialdifferenz Strom, wodurch ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der die Intensität des Quellenmagnetfelds verringert, wodurch die ohne die äußere Abschirmung induzierte Spannung im Wesentlichen aufgehoben wird.
Um elektrostatische Störungen zu vermeiden, muss er an einer einzigen Stelle geerdet werden, egal ob es sich um einen einlagigen oder zweilagigen Schirm handelt. Weil die elektrostatische Entladung geschwindigkeit der Einzelpunkt erdung am schnellsten ist.
Ausgenommen sind jedoch die folgenden beiden Fälle:

1. Es gibt starke Stromstörungen von außen und eine Einzelpunkt erdung kann die schnellste Entladung statischer Elektrizität nicht bewältigen.
Wenn der Erdungsdraht einen großen Querschnitt hat, um die schnellste Entladung statischer Elektrizität zu gewährleisten, muss er auch an einem einzigen Punkt geerdet werden. Es ist natürlich richtig, dass man nicht zwei Lagen Schirmung wählen muss, sonst sind zwei Lagen geschirmter Kabel notwendig. Die äußere Abschirmung dient hauptsächlich der Reduzierung der Störintensität, nicht der Beseitigung von Störungen, sondern muss an mehreren Punkten geerdet werden. Obwohl es nicht fertig werden kann, muss es so schnell wie möglich geschwächt werden.Um es zu schwächen, ist die Mehrpunkt erdung die beste Wahl.
Beispielsweise ist die Kabelrinne im Unternehmen eigentlich die äußere Schirmungsschicht. Es muss an mehreren Punkten, der ersten Verteidigungslinie, geerdet werden, um die Intensität der Störquelle zu reduzieren.
Die innere Schirmungsschicht (eigentlich kaufen Sie keine Doppelschicht kabel, im Allgemeinen ist die äußere Schicht die Kabelrinne und die innere Schicht ist die Schirmungsschicht des abgeschirmten Kabels) muss an einem einzigen Punkt geerdet werden. Da die äußere Festigkeit verringert wurde, ist die schnellstmögliche Entladung zur Beseitigung von Störungen der Zweck der inneren Schicht.

2. Sicherheitsanforderungen wie externer elektrischer Schlag und Blitzschutz.
Blitzschutz erfordert in diesem Fall zwei Schutzschichten. Die äußere Schicht dient nicht der Störbeseitigung, sondern aus Sicherheitsgründen. Um die Sicherheit von Personen und Geräten zu gewährleisten, muss es an mehreren Punkten geerdet werden. Die innere Schicht soll Störungen verhindern, daher muss sie an einem einzigen Punkt geerdet werden.

Verwendungsmerkmale von geschirmten Kabeln

1. Nennspannung U0/U 3,6/6KV;
2. Die Dauerbetriebstemperatur des Kabelleiters beträgt 90 °C;
3. Der minimale Biegeradius des Kabels beträgt das 6-fache des Kabeldurchmessers;
4. Das Kabel darf nicht längere Zeit dem Sonnenlicht ausgesetzt werden;
5. Die untere Ader des Kabels muss gut geerdet sein.

Die wichtigsten technischen Leistungen von abgeschirmten Kabeln

1. Das fertige Kabel sollte dem Wechselspannung experiment der Netzfrequenz standhalten.Der Stromkern ist 11.0kv5min
2. Übergang widerstand: Der Übergangswiderstand der Abschirmschicht oder Überwachung schicht sollte nicht größer als 3 kΩ sein.
3. Brenntest: Das Kabel sollte dem in GB12666.2 DZ---1 angegebenen Verbrennungstest standhalten
4. Teilentladungs-Experiment: Die Entladekapazität von 1,5U0 beträgt nicht mehr als 20PC
5. Tangenstest des dielektrischen Verlusts: wenn U0 nicht größer als 0,035 ist.
6. Stoßspannung prüfung:  95 ° C, 60 kV positive und negative Polarität jeweils 10 Mal, legen Sie eine Netzfrequenz von 11 kV Spannung an das Kabelmuster für 15 Minuten an
7. Das Kabel sollte 3U, 4h Netzfrequenz-Spannungsprüfung standhalten können