Eng Ru
Отправить письмо

Экранировать сетевую проводку или нет? Экран кабеля


4.4.4. Экраны кабелей

Кабельные экраны предназначены для снижения влияния напряжений помех на кабели и излучений помех кабелями и проводами, а также для того, чтобы обеспечить развязку помехосодержащих и чувствительных к помехам проводов при их прокладке в общих кабельных трассах, каналах или жгутах, ес­ли это необходимо по каким-либо внешним условиям.

Кабельные экраны из хорошо проводящих материалов (мед­ные или алюминиевые оплетки) позволяют ослабить эти напря­жения, однако при этом существенную роль играет заземление экрана. Если экран заземлен только с одной стороны, то снижа­ется поперечное напряжение, вызванное полем Е, вследствие байпасного действия экрана (U'q< Uq). На первый взгляд, все равно, заземлен ли экран слева или справа (рис. 4.26, б). При двустороннем заземлении экрана (рис. 4.26, в) возникает замкну­тый контур, в котором при изменении магнитного поля Н во времени индуктируется ток I. Продольное напряжение при этом уменьшается (, где - комплексное полное сопро­тивление связи экранированного кабеля).

Если затухание в одном экране недостаточно, используют два экрана, наложенные друг на друга и изолированные один от другого. При этом вновь возникает вопрос, как заземлить внут­ренний экран? При двустороннем заземлении (рис. 4.26, г) про­дольное напряжение,

, (4.32)

а при одностороннем заземлении (рис. 4.26, д)

(4.33.)

В этих уравнениях L представляет собой индуктивность соединеия, а С - емкость между экранами, ZKa и ZKi - комплексные полные сопротивления внутреннего и внешнего экранов соответственно.

Сравнение (4.32) и (4.33) позволяет сделать следующие выводы. Двусторонне заземленный внутренний экран при низких частотах не оказывает сильного экранирующего действия, так как практически параллельно соединены лишь ZKa и ZKi. На­против, при высоких частотах ( имеет место значительно лучшее экранирование, чем при одном экране. При одностороннем заземлении внутреннего экрана картина обрат­ная.

Рис. 4.26. Воздействие экранов кабелей:

а - неэкранированный кабель; б - одностороннее заземление экрана; в - двустороннее заземление экрана; г - кабель с двойным экраном и двусторонним заземлением внутреннего экрана; д - кабель с двойным экраном и односторон­ним заземлением внутреннего экрана

Для того чтобы полностью использовать возможности кабель­ных экранов, необходимо соблюдать следующие правила:

-обычные экраны и внешние оболочки двойных экранов долж­ны иметь на обоих концах хорошие контакты с корпусами при­боров;

-внутренний экран в зависимости от частоты поля помехи сле­дует заземлять с одной стороны или с обеих сторон;

-внешний экран нельзя вводить внутрь прибора или там за­землять, так как при этом могут частично утрачиваться экрани­рующие свойства корпуса

Отметим, что экранирование кабелей служит и для того, что­бы снизить влияние разности потенциалов между точками за­земления корпусов приборов, связанных кабелями. Отсюда вытекают дальнейшие требования по экранированию и прокладке, например силовых кабелей.

studfiles.net

экран кабеля — с русского на английский

  • экран кабеля (жилы, стренги) из спирально наложенной ленты — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN spiral shield …   Справочник технического переводчика

  • общий экран (кабеля) — Наложенный на кабель заземленный металлический слой, ограничивающий электрическое поле в пределах кабеля и (или) защищающий кабель от внешнего электрического воздействия Примечание. Металлические оболочки, фольга, оплетки, броня и заземленные… …   Справочник технического переводчика

  • трубчатый экран кабеля с продольным швом — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN folded shield …   Справочник технического переводчика

  • экран жилы (кабеля) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN core screen …   Справочник технического переводчика

  • экран жилы кабеля — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN core screen …   Справочник технического переводчика

  • экран по изоляции (кабеля) — проводящий(ие) слой(и), выполнящий(е) функцию регулирования электрического поля в пределах изоляции. Он (они) может (могут) способствовать получению ровной гладкой поверхности на границах слоя изоляции и устранению пустот на этом участке [IEV… …   Справочник технического переводчика

  • ЭКРАН — (1) устройство с поверхностью, поглощающей, преобразующей млн. отражающей излучения различных видов энергии, для использования излучения или защиты от его действия. Напр. Э., устанавливаемый перед нагревательной установкой, защищает персонал от… …   Большая политехническая энциклопедия

  • Экран — (фр. écran)  отгораживающий, заслоняющий предмет, отделяющий («экранирующий») одну среду от воздействия другой Содержание 1 Техника 1.1 Радиотехника …   Википедия

  • Экран по изоляции (кабеля) — English: Screen (of a cable) Проводящий(ие) слой (и), выполняющий(е) функцию регулирования электрического поля в пределах изоляции, он (они) может (могут) способствовать получению ровной гладкой поверхности на границах слоя изоляции и устранению… …   Строительный словарь

  • кабельная линия связи — [Интент] Кабельные линии связи Кабельные линии связи имеют довольно сложную структуру. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции. В компьютерных сетях используются три типа кабелей. Витая пара (twisted pair) —… …   Справочник технического переводчика

  • Сетевой изолятор — Сетевые изоляторы создают внутри медной линии передачи данных Ethernet гальваническую развязку с повышенной диэлектрической прочностью. В ней, по принципу электромагнитной индукции, высокочастотное переменное напряжение передается с минимальными… …   Википедия

  • translate.academic.ru

    Экранированные кабели: особенности конструкции, сферы применения | Полезные статьи

    Кабель с экраном применяется там, где требуется защита от воздействия электромагнитных полей, образуемых проходящими по кабелю токами, а также для того, чтобы добиться образования симметричного электрического поля вокруг жилы. Или, наоборот, при использовании экрана обеспечивается защита кабеля от помех, которые могут создавать близлежащие кабели или высокочастотные устройства. Как правило, экран кабеля выполняется из фольги, тонких металлических лент или специальной электропроводящей бумаги.

    Кабель с общим экраном. Основные преимущества

    Расчет экрана кабеля и тип экранирования определяются требуемыми техническими характеристиками эксплуатации. Экран кабеля повышает прочность изоляции жил, снижает влияние окружающей среды, а при выполнении в муфте практически исключает возможность образования разрядов на оболочке.

    Особенности применения кабелей с экранами

    Кабель с экраном, выполненным из тонкой медной или алюминиевой ленты, в основном предназначается для применения с током до 50 А. Если требуется силовой кабель с экраном, то экранирующий слой должен выполняться из медной проволоки большого диаметра. В некоторых кабелях среднего напряжения (ПвП, АПвП и проч.) применяются комбинированные экраны, состоящие из медных проволок и медной ленты. Здесь уже потребуется заземление экрана кабеля. Для выравнивания электрического поля в силовых кабелях с высоким напряжением применяются электропроводящие экраны.

    Основные виды экранированных кабелей

    1. Кабели силовые

      Рисунок 1. Силовой экранированный кабель АПвП Одними из наиболее распространенных на сегодняшний день являются экранированные силовые кабели. Расчет экрана кабеля в них выполняется так, чтобы защитить окружающее пространство от воздействия возникающих внутри электромагнитных полей. Пример — силовой кабель с общим экраном ВВГЭ, КГВЭВ, ПвП или АПвП. Это силовые кабели на низкое, среднее и высокое напряжение, которые могут иметь индивидуальные экраны по жиле и изоляции (высоковольтные кабели) из электропроводящей пероксидносшиваемой пленки (сшитый полиэтилен), а также общий экран из медных проволок, медной или алюминиевой ленты. Такой силовой кабель с экраном может применяться для передачи и распределения электроэнергии на напряжение 0,66/1 кВ (низкое напряжение) и от 6 кВ и более (среднее и высокое напряжение). Расчет сечения экрана кабеля для эксплуатации в сетях среднего и высокого напряжения выполняется на основании предполагаемой токовой нагрузки на кабель.

       

    2. Комбинированные кабели (силовой и управления в одной оболочке)

      Рисунок 2. Гибкие силовые экранированные кабели КГЭУ и КГПЭУ в сечении В качестве примера экранированного комбинированного кабеля стоит привести марки КГЭУ и КГПЭУ. Это гибкие кабели, которые предназначаются для подключения к электросетям электроустановок и передвижных машин и могут применяться в шахтах. В данных кабелях экраном выступает слой специальной электропроводящей резины.

       
    3. Контрольные кабели

      Рисунок 3. Контрольный экранированный кабель КВВГЭнг Контрольные экранированные кабели — это изделия марок КВВГЭ, АКВВГЭ (для неподвижной прокладки) и КГВЭВ (для нестационарной прокладки) и проч. Экранирующий слой в них выполняется в виде оплетки из тонкой медной проволоки, алюминиевой или медной фольги или алюмополимерной ленты. Применяются для соединения электрических приборов и электрических распределительных устройств.

       
    4. Кабели сигнально-блокировочные

      Сигнальный кабель с экраном применяется в электрических кабельных системах рельсового транспорта, где защите сигнала от помех придается повышенное значение. Это измерительная и аудиоаппаратура, а также пожарные, охранные и прочие слаботочные системы. Как пример — изделия марки EMT.

    5.  Кабели связи, LAN, АСУ ТП и пр.

      Что касается обеспечения связи, а также подключения локальных и промышленных вычислительных сетей, то наиболее распространенными здесь являются модификации кабеля UTP, известного как «витая пара». Что касается марок, то S/UTP — это экранированные медной оплеткой кабели, F/UTP — кабели, экранирование фольгой, а SF/UTP имеют комбинированное экранирование фольгой и медной оплеткой.

    cable.ru

    Основы экранирования - Кабели

    Вероятно, не существует другой такой отрасли, которая так высоко ценила бы надежную работу кабелей, как теле- и радио- вещание. Ведь любые ошибки, возникающие в сигнале, немедленно исказят передаваемую информацию. Индустрия теле- и радио- вещания сталкивается с проблемой помех начиная со студий и заканчивая передающими устройствами. Поэтому не удивительно, что с момента начала вещания первой радиостанции инженеры находятся в постоянном поиске лучшего способа экранирования, способного обеспечить целостность сигнала, отсутствие потерь качества передаваемой информации.

    Термин «электромагнитные помехи» начал использоваться с начала 1960-х для обозначения помех, влияющих на весь электромагнитный спектр. До того времени проблемы с помехами возникали в основном при передаче радиосигналов, а, следовательно, назывались радиочастотными помехами. Сегодня все помехи в неионизирующей части электромагнитного спектра относятся к электромагнитным. По этой причине такие различные проблемы, как помехи от контуров заземления, общих путей сопротивления, прямого влияния магнитных/электрический полей, статических зарядов, излучение источников питания или силовых линий – все это попадает под широкий термин электромагнитных помех.

    Однако существует другой тип шумов, связанный с движением компонентов кабеля – это трибоэлектрические шумы. Их причиной служат статический или пьезоэлектрический эффекты. С такими шумами сталкиваются при использовании проводов, часто подверженных сгибанию или ударам (гитарные, микрофонные кабели). К счастью, со многими шумами можно побороться при помощи хорошей экранировки. Давайте детально рассмотрим принципы работы экранирования и его различные типы, встречающиеся на рынке.

    Экран кабеля располагается между сердечником и внешней оболочкой. В случае, если кабель многожильный, экран может обвивать все жилы одновременно или, в случае, если необходимо избежать влияния сигналов одной жилы на другую, каждую жилу отдельно. Существует множество различных вариантов экранировки, каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать для выбора наиболее подходящего и экономичного варианта. На рынке имеются следующие варианты экранов:

    Оплетка. Оплетка сохраняет хорошую гибкость кабеля и имеет большой срок службы. Она отлично препятствует влиянию низкочастотных помех и имеет меньшее сопротивление, чем фольга, для постоянного тока. Данный тип экрана подходит для аудио кабелей и кабелей, передающих информацию в радиочастотном диапазоне. Чем больше процент перекрытия, тем эффективнее экранировка.

    Пленка. Пленочные экраны состоят из алюминиевой фольги, покрытой слоем полипропилена или полиэфира. Они полностью покрывают проводник, дешевле, легче и тоньше. Благодаря малой толщине фольгу удобно использовать для экранирования отдельных компонентов кабеля. При помощи клея ее легко соединить с внешней оболочкой или слоем диэлектрика. Пленочный экран лучше борется с помехами на высоких частотах, но при частых изгибах имеет короткий срок службы. Для того, чтобы в конструкции экрана из фольги отсутствовал шов, через который может проходить электромагнитное поле, вызывающее помехи, один из краев фольги складывается, обеспечивая замыкающий слой.

    Комбинированный экран из оплетки и пленки. Комбинированный экран, состоящий из нескольких защитных слоев, позволяет эффективно бороться с помехами во всем частотном диапазоне. Сочетание фольги и оплетки позволяет обеспечить стопроцентное покрытие кабеля экраном и высокую гибкость, прочность и низкое сопротивление постоянному току.

     

    Экран типа French Braid. Он состоит из двух встречных многожильных спиралей, жилы которых изготовлены из медной проволоки без покрытия или покрытой оловом, с чередующимся перехлёстом вдоль единственной смещенной оси. Данная конструкция позволила увеличить гибкость и прочность кабеля, в два раза уменьшить уровень трибоэлектрических и микрофонных шумов. Снизилось также и сопротивление постоянному току.

    Методы тестирования.Данные тестов позволят наилучшим образом подобрать оптимальный по конструкции и цене кабель. Для начала необходимо ответить на простые вопросы:

    • Влияние какого типа помех будет наиболее значимым?
    • Какова полоса частот?
    • Для чего необходимо экранирование? Для защиты от воздействия внешних полей на сигнал, передаваемый по кабелю, или для предотвращения выхода электромагнитного поля, порождаемого проходящими по кабелю токами, за пределы кабеля?
    • Будет ли подвержен кабель механическому воздействию?

    Ниже приведены несколько тестов, а также их цели, методология и значение результатов.

    Тест на полное передаточное сопротивление. Этот тест наиболее широко признан и позволяет получить абсолютный показатель эффективности экрана в борьбе с помехами от статических зарядов и излучения на частотах до 1000 МГц. Этот метод рекомендован международной электротехнической комиссией и военными. Значение передаточного сопротивления зависит от конструкции экрана кабеля и чем оно ниже, тем экран эффективнее. Значение полного передаточного сопротивления рассчитывается на основе отношения сигнала в коаксиальном кабеле к сигналу, улавливаемому детектором во внешней среде. Экран разделяет внешнюю среду и среду внутри кабеля.

    Поглощающий зажим. Этот компактный прибор эффективно улавливает сигналы, излучаемые кабелем, без разрушения провода. Результаты сравниваются с уровнем излучения аналогичного кабеля той же длины, но без экрана. Затем по разности этих двух значений устанавливается эффективность экранирования.

    GTEM ячейка. Этот прибор действует в поперечной составляющей гигагерцовых электромагнитных волн (Gigahertz Transverse Electromagnetic Mode). Кусок кабеля, разъем или электронное устройство помещаются внутрь камеры ячейки, после чего они могут быть либо подвергнуты влиянию поля известной величины, либо ячейка может выступать в качестве детектора, улавливающего излучаемые сигналы. Частотный диапазон данного метода составляет до 1 ГГц.

    Flex Test. Эффективность экранирования в процессе эксплуатации также важна. А значит в тех ситуациях, когда кабель подвергается значительным механическим воздействиям, имеет смысл сравнить эффективность экранирования до и после нагрузок, таких как скручивание или изгиб. По этим данным можно дать информацию об остаточном ресурсе экрана кабеля.

    Технологии, применяемые при производстве кабелей, становятся все более сложными. Спрос на современную кабельную продукцию и новейшие методы тестирования продолжает расти. Поэтому сейчас так важно разрабатывать системы, позволяющие с самого начала оценивать влияние тех или иных помех на передаваемый сигнал для того, чтобы можно было находить наиболее оптимальные варианты конструкции кабелей.

    Всего комментариев: 0

    ukrelektrik.com

    общий экран (кабеля) - это... Что такое общий экран (кабеля)?

     общий экран (кабеля)
    1. shield (of a cable)

     

    общий экран (кабеля) Наложенный на кабель заземленный металлический слой, ограничивающий электрическое поле в пределах кабеля и (или) защищающий кабель от внешнего электрического воздействияПримечание. Металлические оболочки, фольга, оплетки, броня и заземленные концентрические токопроводящие жилы могут также служить в качестве общих экранов [IEV number 461-03-04]

    EN

    shield (of a cable) surrounding earthed metallic layer which serves to confine the electric field within the cable and/or to protect the cable from external electrical influence NOTE 1 – Metallic sheaths, foils, braids, armours and earthed concentric conductors may also serve as shields. NOTE 2 – In French, the term "blindage" may be used when the main purpose of the screen is the protection from exterlnal electrical influence. [IEV number 461-03-04]

    FR

    écran métallique (d'un câble)blindage (d'un câble) couche métallique disposée autour des conducteurs et mise à la terre afin de maintenir le champ électrique du câble à l'intérieur de celui-ci et/ou de protéger le câble des influences électriques externes NOTE 1 – Les gaines métalliques, les rubans métalliques, les tresses métalliques, les armures, et les âmes concentriques mises à la terre peuvent également servir d'écrans de protection. NOTE 2 – En français, le terme « blindage » peut être utilisé lorsque l'écran a pour objet principal la protection contre les influences électriques externes.[IEV number 461-03-04]

    Тематики

    • кабели, провода ...

    EN

    DE

    • Kabelschirm
    • Schirm (eines Kabels)

    FR

    • blindage (d'un câble)
    • écran métallique (d'un câble)

    Русско-английский словарь нормативно-технической терминологии. academic.ru. 2015.

    • общий штабель угля
    • общий электрод

    Смотреть что такое "общий экран (кабеля)" в других словарях:

    • общий экран (кабеля) — Наложенный на кабель заземленный металлический слой, ограничивающий электрическое поле в пределах кабеля и (или) защищающий кабель от внешнего электрического воздействия Примечание. Металлические оболочки, фольга, оплетки, броня и заземленные… …   Справочник технического переводчика

    • Витая пара — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете …   Википедия

    • Twisted pair — Витая пара категории 6 (между парами виден разделительный корд), у каждой пары свой шаг скрутки Витая пара (англ. twisted pair)  вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с… …   Википедия

    • ГОСТ 15845-80: Изделия кабельные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 15845 80: Изделия кабельные. Термины и определения оригинал документа: 68. Асбестовая изоляция Изоляция из асбестовых нитей Определения термина из разных документов: Асбестовая изоляция 83. Баллонная изоляция Воздушно… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    • РМ 4-239-91: Системы автоматизации. Словарь-справочник по терминам. Пособие к СНиП 3.05.07-85 — Терминология РМ 4 239 91: Системы автоматизации. Словарь справочник по терминам. Пособие к СНиП 3.05.07 85: 4.2. АВТОМАТИЗАЦИЯ 1. Внедрение автоматических средств для реализации процессов СТИСО 2382/1 Определения термина из разных документов:… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    • категория витой пары — [Интент] категория Стандарт Е1АД1А 568А, в котором произведена классификация витых пар в зависимости от используемого частотного диапазона (табл. С 1). [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский толковый словарь справочник. Под …   Справочник технического переводчика

    • Твинаксиальный кабель — Для улучшения этой статьи желательно?: Добавить иллюстрации. Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение) …   Википедия

    • Китайская Национальная Нефтегазовая корпорация — (CNPC) Китайская Национальная Нефтегазовая корпорация это одна из крупнейших нефтегазовых компаний мира Китайская Национальная Нефтегазовая корпорация занимается добычей нефти и газа, нефтехимическим производством, продажей нефтепродуктов,… …   Энциклопедия инвестора

    • Кабельный тестер — Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии …   Википедия

    • Разъём DIN — Пятиконтактный 180° DIN разъём …   Википедия

    • витая пара — Два скрученных друг с другом изолированных электрических проводника. [http://www.morepc.ru/dict/] витая пара Два изолированных проводника скрученных вместе симметрично друг относительно друга, калибром до 24 AWG. [СН РК 3.02 17 2011] витая пара… …   Справочник технического переводчика

    normative_ru_en.academic.ru

    Экранирование кабелей: виды, особенности применения | Новости

    Экранированный кабель используется в случаях, когда необходима качественная защита от электромагнитных полей, которые возникают из-за проходящих по кабелю токов; также экранирование образует симметричное электрическое поле вокруг токопроводящей жилы. Бывает и обратная ситуация, когда экранирование используется для защиты передаваемого сигнала от внешних помех. Чаще всего экранирующая оболочка изготавливается из металлических лент, фольги или электропроводящей кабельной бумаги.

    Плюсы экранирования

    Целесообразность экранирования кабеля и тип экрана определяется исходя из будущих условий эксплуатации, а также технических характеристик кабеля. Экранирующая оболочка улучшает прочность и надежность изоляции, защищает от негативных воздействий внешней среды, а при использовании в муфте минимизирует вероятность образования электрических разрядов на оболочке кабеля.

    Особенности использования экранированных кабелей

    Экранирующая оболочка из тонкой металлической ленты (алюминиевой или медной) используется, как правило, для работы с током силой до 50А. Если есть необходимость в силовом экранированном кабеле, то в этом случае экран должен изготавливаться из медной проволоки увеличенного диаметра. Для кабелей, рассчитанных на среднее напряжение, иногда используется комбинированная оболочка из медной проволоки и металлической ленты. Для выравнивания напряженности электрического поля в силовых кабелях класса 6-10 кВ используются электропроводящие экраны.

    Виды экранированных кабелей:

    1. Силовые кабели

    Экранированный силовой кабель является, пожалуй, одним из наиболее распространенных видов кабелей. Он может использоваться для работы с напряжением 6-10 кВ. Экранирующая оболочка такого кабеля создается с таким расчетом, чтобы защитить внешнюю среду от возникающих внутри кабеля электромагнитных полей. Популярные марки силовых кабелей – ПвП (медная кабельная жила) и АПвП (алюминиевая кабельная жила). В данном случае экранирующей оболочкой служит слой из токопроводящей пероксидносшиваемой пленки, а также оболочка из медной ленты и проволоки. При этом сечение экранирующего слоя определяется исходя из планируемой токовой нагрузки.

    2. Комбинированные кабели (кабель управления и силовой кабель в единой оболочке)

    Распространенными марками комбинированного кабеля являются КГПЭУ и КГЭУ. Используются в системах промышленной автоматизации, а также для подключения передвижных машин (экскаваторов, самоходных вагонов) к электросети. Экраном служит электропроводящая резина (КГЭУ) или алюмолавсановая лента вместе с оплеткой из медной проволоки (КГПЭУ).

    3. Контрольные кабели

    Контрольные экранированные кабели используются для передачи информации о состоянии и работе контролируемых объектов, приборов и установок, доступ к которым ограничен. Марки: КВВГ, КГВЭВ, КВВГЭ, АКВВГЭ и др. Экранирующий слой – обмотка из тонкой медной фольги или проволоки.

    4. Кабели сигнально-блокировочные

    Кабели этого типа используются в кабельных системах со строгими требованиями к защите сигнала: измерительные приборы, сигнализация, охранные и противопожарные системы и др. Марки сигнально-блокировочных кабелей: СБВГ, СБПБГ, СББбШв. Для экранирования сигнально-блокировочных кабелей применяется алюмополиэтиленовая лента.

    5. Кабели связи, LAN и пр.

    Что касается кабелей связи, а также кабелей, используемых в компьютерных сетях, то наибольшее распространение получили различные марки кабеля UTP («витая пара»). В зависимости от конкретного типа они бывают экранированы медной оплеткой, фольгой или комбинированное экранирование.

    www.yugtelekabel.ru

    Экранировать сетевую проводку или нет? | Журнал сетевых решений/LAN

    Экранирование проводки локальной сети не гарантирует полной помехозащищенности, к тому же такое решение стоит дорого, а стандарты проработаны не до конца.

    ЭКРАНИРОВАННЫЕ И НЕЭКРАНИРОВАННЫЕ КАБЕЛИЗАДЕЛКА КАБЕЛЕЙ В ЭКРАНИРОВАННЫЕ РАЗЪЕМЫПРАВИЛЬНО ВЫПОЛНЕННОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕСТАНДАРТЫ НА СТРУКТУРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫНЕМНОГО ПРАКТИКИРЕЗЮМЕ НЕ ЗАПУТАЙТЕСЬ В НАЗВАНИЯХ! UTP, FTP и STP

    Уже на этапе выработки технического задания на информационную систему и заказчику, и разработчику целесообразно задуматься о предполагаемой защищенности создаваемой системы от электромагнитных помех, снижающих надежность работы системы, и об уменьшении излучений из самой системы, позволяющих потенциальному конкуренту получить конфиденциальную информацию. Наиболее уязвимой, с этой точки зрения, на первый взгляд, выглядит проводка информационной системы, поскольку представляется замечательной антенной, как собирающей все мыслимые и немыслимые помехи, так и излучающей наружу всю передаваемую по ней информацию. И поэтому самым простым методом борьбы за защищенность информационной системы считается использование экранированных кабелей с последующим заземлением их экранов. Как и во всяком мифе, в этом тоже есть часть правды. Да, проводка - это антенна, да - она принимает помехи, да - она излучает наружу. Кроме того, экранирование кабелей часто приносит желаемые результаты.

    И все же с начала 90-х годов дебаты об относительных преимуществах экранированных и неэкранированных проводок возобновились с новой силой. Причины - в увеличении количества информационных сетей и быстром росте (в десятки раз) темпов передачи информации в них.

    Увеличение количества информационных сетей привело, в первую очередь, к желанию пользователей платить действительно обоснованную цену за защищенность своих систем (экранированные кабели достаточно дороги). Увеличение же темпов передачи информации выявило принципиальные технические и инженерные проблемы. К таковым в первую очередь следует отнести неэффективность традиционного экранирования на частотах 100 МГц и выше, а также непроработанность комплекса вопросов, связанных с использованием экранированных кабелей и разъемов в информационных сетях.

    На первый взгляд кажется, что лучше заэкранировать проводку локальной сети и не возиться с помехозащищенностью всей системы. Но следует помнить, что, приняв такое решение, вы добавляете довольно много сложной работы, а достичь высокой помехозащищенности все же не удается. Дело в том, что применение полностью экранированных проводок требует выполнения сложного комплекса условий:

    a) нужно правильно выбрать конструкцию экрана кабеля; б) необходимы экранированные соединители; в) требуется тщательная заделка экранов в соединителях; г) следует тщательно выполнять заземление; д) монтажные работы с экранированной проводкой нужно выполнять особо качественно.

    Кроме сказанного выше, надо иметь в виду, что таких великолепных стандартов, какие есть для неэкранированных систем, для экранированных проводок пока нет, как нет и хорошей документации на экранированные восьмиконтактные модульные соединители. В результате предпринятых усилий в отдельных случаях экранированная проводка может оказаться не более помехозащищенной, чем ее неэкранированная сестра.

    Рассмотрим подходы к правильному выбору элементов экранированной проводки и характерные, наиболее часто встречающиеся ошибки.

    ЭКРАНИРОВАННЫЕ И НЕЭКРАНИРОВАННЫЕ КАБЕЛИ

    Прежде всего разберемся в терминах. Наиболее ясен термин UTP (Unshielded Twisted Pair) cable. Это - неэкранированный кабель из неэкранированных витых (скрученных) пар. Другие аббревиатуры раскрыть сложнее... STP (Shielded Twisted Pair) cable означает, как правило, что экран имеется общий для всего кабеля. Примеры: кабели SHIELDED Category 5 фирмы Mohawk, 1456A Shielded фирмы Belden. Самое распространенное исключение - кабель IBM Type 1, у которого экран имеет каждая пара и есть общий экран двухпарного кабеля - оплетка проволокой. Кроме того, встречается сокращение FTP (Foiled), которое означает, что каждая пара в кабеле в отдельности обмотана фольгой. Весь кабель при этом также часто имеет экран, и в этом случае обозначается S-FTP. Произнося слова "экранированная витая пара", надо четко пояснять, какой кабель имеется в виду, иначе конструкция останется непонятой (см. врезку).

    Обратим внимание, что общий экран кабеля встречается двух видов: одинарный - охватывающая весь сердечник (все четыре пары), проложенная вдоль фольгированная пленка (в этом случае есть еще и медный луженый дренажный проводник) или же двойной - фольгированная пленка плюс наложенная поверх нее луженая оплетка. Второй вид экрана прочнее и эффективнее, но в то же время толще, тяжелее и дороже.

    Конструкции кабельных экранов имеют существенные отличия. Если экран выполнен из продольно наложенной фольгированной пленки, то она лежит обычно алюминиевой стороной внутрь, к сердечнику кабеля, и по этой же стороне прокладывают дренажный проводник. Если же поверх фольгированной пленки наложена еще оплетка, то в этом случае слой алюминия часто повернут наружу, и оплетка соприкасается с ним.

    Экран из фольгированной полимерной пленки может выполняться с нахлестом или продольным швом типа кровельного. Иногда такой шов герметизируют путем сварки или склейки полимерной пленки. Как правило, в конструкцию экрана входит дренажная проволока, проложенная для шунтирования порывов фольги, которые могут возникнуть при производстве работ.

    Оплетка проволоками также имеет свои особенности: от ее плотности и других параметров зависят экранирующие свойства, по частотным характеристикам отличающиеся от фольгового экрана. По этой причине эффективно именно совместное использование фольги и оплетки. Наилучшим современным кабельным экраном можно считать сочетание наложенной вдоль кабеля оболочки из фольгированной пленки и оплетки проволоками поверх нее. Рис. 1.

    (1x1)

    Рисунок 1. Эффективность экранов из продольно наложенной фольги и оплетки проволокой.демонстрирует эффективность экранов из фольги и оплетки.

    ЗАДЕЛКА КАБЕЛЕЙ В ЭКРАНИРОВАННЫЕ РАЗЪЕМЫ

    Основная роль экранированного соединителя - обеспечить путь низкого сопротивления для тока, текущего от кабельного экрана к земле. Для этого кабельный экран должен тщательно заделываться вокруг корпуса соединителя (как это показано схематически на Рис. 2. Следует помнить, что на частотах около 100 МГц такие "жгутики" и "хвостики" могут стать весьма существенным источником излучения из компьютерной проводки и, в свою очередь, значительным сборником помех.

    (1x1)

    Рисунок 2. Принцип качественной заделки кабельного экрана в разъеме на высоких частотах, а не присоединяться кое-как "жгутиком" к экрану разъема.

    Кстати говоря, для чисто фольговых экранов (без бандажирующей оплетки) сделать сказанное выше - довольно непростая монтажная задача. Поэтому так часто и ограничиваются только присоединением к экрану разъема дренажной проволоки, а это вызывает излучение из сети. В настоящее время еще нет стандарта на 8-контактный экранированный модульный соединитель, и поэтому эффективность экранированных гнезд и разъемов разных фирм недостаточно обоснована. Не определена долговременная работоспособность совместного экрана "гнездо-разъем" при многократных вставлениях и выниманиях (разъединениях), а также сохранность (целостность) кабельного экрана в месте заделки в экранированном соединителе. Многие хорошо знают, что именно это место (кабель-разъем) часто повреждается.

    ПРАВИЛЬНО ВЫПОЛНЕННОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ

    Заземление аппаратуры бывает, как известно, "защитное" и "приборное". Первое выполняется для защиты персонала от случайных опасных напряжений на корпусах и экранах оборудования. А вот второе играет другую роль: оно должно снижать помехи в системе и внешние излучения. И если в области постоянного тока и низких частот роль заземления более или менее понятна, то на высоких частотах (а в данном случае речь идет о частотах до 100 МГц!) и при мощных импульсных помехах (лифты, сварка, люминесцентные лампы) его функции еще в достаточной мере не проработаны.

    Приведем показательный пример. На частоте 100 МГц длина волны вдоль экрана составит около 2 м (при коэффициенте укорочения длины волны 1,5, обычном для кабелей с полиэтиленовой изоляцией). Следовательно, длина заземляющего провода должна быть много меньше половины длины волны (т.е. 1 м), чтобы не слишком излучать на этой частоте. Как видим, привычные заземления длинными проводами на этих частотах неэффективны. Обычно же в первую очередь обсуждают сопротивление заземления, а его длину и другие характеристики - во вторую очередь. Следует обратить внимание на распределение заземляющих проводов и заземлителей: от их расположения (ведь это антенная система!) может существенно меняться излучение из системы и ее помехозащищенность.

    СТАНДАРТЫ НА СТРУКТУРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ

    Ситуация с экранированными проводками нашла отражение и в принятых в 1995 году стандартах. Американский стандарт ANSI/TIA/EIA-568A их не поддерживает, в то время как европейский EN50173 и международный IS 11801 признают, правда в качестве альтернативы. Если стандарты на неэкранированные кабельные системы "вылизаны" до блеска, то в части, касающейся экранированных проводок, они явно требуют доработки.

    В стандартах практически не рассмотрены вопросы заделки и заземления соединителей, одни из наиболее важных при экранировке. На частотах 100 МГц и выше проблема защиты может приобрести совершенно самостоятельную роль. На взгляд авторов, к настоящему времени неэкранированные проводки Категории 5 проработаны значительно глубже, чем экранированные. Например, вопросы совместимости систем разных компаний продвинуты в проводках из неэкранированных кабелей достаточно хорошо, чего нельзя сказать об альтернативных системах с экранированными кабелями.

    НЕМНОГО ПРАКТИКИ

    В мировой практике, в том числе и в России, проводки из неэкранированных кабелей в вычислительных сетях получили в настоящее время большее распространение, чем проводки с экранированными кабелями. Опыт фирмы "Диалог-Сети", одной из первых в России начавшей монтаж структурированных кабельных систем AT&T SYSTIMAX(r)SCS , показывает, что в большинстве случаев легко достичь требуемых параметров помехозащищенности и излучения на системах с неэкранированными кабелями. В критических же случаях проводки из оптических кабелей оказываются значительно эффективнее систем с экранированными кабелями.

    РЕЗЮМЕ

    Разумеется, речь не должна идти о том, что от экранированных кабелей следует отказаться. Они свое еще послужат. Важно отдавать себе отчет в том, что возможности их применения в информационных сетях серьезно ограничены. Поэтому вкратце сформулируем основные соображения, которые необходимо принимать во внимание при проектировании информационных систем:

    a) в высокочастотных кабельных системах (100 МГц и выше) существующие способы экранирования малоэффективны и нуждаются в доработке и стандартизации;

    б) в случаях, когда требуется максимально исключить излучение из проводок, а также в тяжелых условиях наличия мощных магнитных полей (например, металлургическое производство), целесообразно рассмотреть возможность использования оптических кабелей, вплоть до оптики "к столу";

    в) в условиях отсутствия стандартов на экранированные кабельные проводки их применение приводит к снижению "открытости" информационной системы, потере гибкости, привязке к оборудованию одного производителя. Тем самым не обеспечивается в должной мере защита инвестиций в информационную систему;

    г) монтаж проводок из экранированных кабелей, включая прокладку самого кабеля и заземление, должен выполняться монтажниками самого высокого класса;

    д) в случаях, когда требования на EMC-характеристики кабельной проводки не выходят за рамки требований EMC Directive, целесообразно использование кабельных проводок из неэкранированных кабелей.

    Давид Яковлевич Гальперович - кандидат технических наук, старший научный сотрудник ОКБ КП, доцент МТУСИ. С ним можно связаться по тел. (095) 583-5472. Юрий Владимирович Яшнев - генеральный диркетор АО "Диалог-Сети". С ним можно связаться по тел. (095) 917-7955.

    НЕ ЗАПУТАЙТЕСЬ В НАЗВАНИЯХ!

    UTP, FTP и STP

    1. IBM Advanced Connectivity System. FTP/UTP Cabling (FTP/UTP-проводка) содержит следующие типы кабелей: a) S-FTP (Heavy Duty) - тяжелые условия? Screened/foiled category 5 4P, PVC (оплетка + фольгированная пленка АС/ПЭ) б) FTP 4P, CMX (Foiled category 5) в) UTP 4P, CMX (Unshielded category 5)

    2. BICC Brand-Rex - тоже три типа кабеля (UTP, FTP, S-FTP) в двух вариантах: по обычным нормам и по требованиям ЕС.

    3. Montrose/CDT. Тот же кабель, что у IBM назван S-FTP, у этой фирмы назван C-STP.

    4. Mohawk wire & cable. SHIELDED - то же самое, что у других Foiled (конструкция экрана та же). (Списано с оболочки кабеля.)

    5. Belden. Такой же кабель назван S/UTP.

    6. Filotex (ALCATEL). U.T.P., S.T.P. (?!)

    Как видим, подобные конструкции кабелей различных фирм имеют разные обозначения. Следует быть внимательным!

    www.osp.ru


    © ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
    Разработка сайта