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屏蔽線的作用及使用方法

屏蔽電纜或屏蔽電纜是指在其導(dǎo)體周圍有一個共同的導(dǎo)電層用于電磁屏蔽的電纜。該屏蔽層通常由電纜的最外層覆蓋。常見的電纜屏蔽層類型最廣泛地可分為箔型(以下簡稱:金屬化薄膜)、對拉線股(編織或不編織)或兩者??v向?qū)Ь€可能需要用介質(zhì)螺旋箔來短路每一圈。

屏蔽層起到了法拉第籠的作用–一個反射電磁輻射的表面。這既減少了外部噪聲對信號的干擾,也減少了信號的輻射和對其他設(shè)備的潛在干擾(見電磁兼容)。為了有效抵御電場(另見電容耦合),屏蔽層必須接地。 屏蔽層應(yīng)在電氣上是連續(xù)的,以最大限度地提高其有效性,包括任何電纜的接頭。對于高頻信號(超過幾兆赫),這也延伸到連接器和外殼,也是周向的: 電纜屏蔽層需要通過連接器或電纜接頭與外殼(如果有的話)進行周向連接。

有些類型的屏蔽電纜將屏蔽層作為信號的返回路徑。作為對比的例子,同軸電纜有,而雙軸電纜沒有。

帶有固體絕緣的高壓電力電纜被屏蔽,以保護電纜絕緣、人員和設(shè)備。

屏蔽線的最佳布線方式是在電纜的兩端將屏蔽層接地。傳統(tǒng)上有一條經(jīng)驗法則,即只在屏蔽層的源端接地,以避免接地環(huán)。最佳做法是在兩端接地,但也有可能出現(xiàn)接地環(huán)路。在飛機上,使用特殊的電纜,既要有外屏蔽層以防止雷電,又要有一端接地的內(nèi)屏蔽層以消除400赫茲電源系統(tǒng)的嗡嗡聲。

應(yīng)用

在安全系統(tǒng)中使用屏蔽電纜,可以在一定程度上防止電源頻率和無線電頻率干擾,減少錯誤警報的產(chǎn)生。最好的做法是將數(shù)據(jù)或信號電纜與并聯(lián)的 “重型 “電源電路保持至少3英寸(75毫米)的物理距離。

專業(yè)音頻應(yīng)用中使用的模擬信號電纜通常是屏蔽的雙絞線,以XLR連接器為終端。雙絞線以平衡的音頻配置傳輸信號。從舞臺到調(diào)音臺的音頻多芯電纜也是屏蔽的。

消費者使用屏蔽的銅線,在非平衡配置中使用一個中心導(dǎo)體。

電力電纜

中壓和高壓電力電纜,在超過2000伏的電路中,通常有一個銅或鋁帶或?qū)щ娋酆衔锏钠帘螌印H绻麤]有屏蔽的絕緣電纜與大地或接地物體接觸,導(dǎo)體周圍的靜電場將集中在接觸點,導(dǎo)致電暈放電,并最終破壞絕緣。通過絕緣層的泄漏電流和電容性電流會帶來電擊的危險。接地盾牌可平衡導(dǎo)體周圍的電應(yīng)力,將任何泄漏電流轉(zhuǎn)移到地面。應(yīng)在屏蔽層兩端應(yīng)用應(yīng)力消除錐,特別是對于工作在2kV以上的接地電纜。

電力電纜的屏蔽層可以在每個屏蔽層的末端和接頭處連接到接地,以防止沖擊,即使感應(yīng)電流會在屏蔽層中流動。這種電流會產(chǎn)生損耗和熱量,并會降低電路的最大額定電流。測試表明,在絕緣線旁邊有一個裸露的接地導(dǎo)體,可以更快地將故障電流傳導(dǎo)到大地。在大電流電路中,屏蔽線可能只在一端連接。在很長的高壓電路中,屏蔽層可以分成幾部分,因為在電路故障時,長的屏蔽層可能上升到危險的電壓。只將屏蔽層的一端接地會有電擊危險。IEEE 422和525列出了單點接地應(yīng)用中,將屏蔽電位限制在25伏的電纜長度。

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