Экранированные кабели: особенности конструкции, сферы применения. Провода экранированные

Для чего кабелю экран? | Журнал сетевых решений/LAN

Проблема применения экранированных кабелей все еще не имеет однозначного решения.

Но тщательный анализ показывает, что этот ответ — неоднозначный. От внешних помех или от переходных помех внутри кабеля? А как защищает экран от помех, излучаемых самим кабелем? Есть ли другие, эффективные и недорогие приемы защиты от помех? Как связаны параметры кабеля с присутствием экрана? Некоторые из поставленных вопросов мы и рассмотрим.

В одних стандартах на кабельные системы экранированные кабели поддерживаются, в других они служат альтернативой неэкранированным. Самая общая рекомендация такая: сначала выжать максимум из неэкранированных кабелей, а уж если это окажется недостаточным, то тогда применять более дорогие и сложные экранированные системы.

Известны две стадии защиты кабеля от помех:

а. симметрирование и подбор шагов скрутки;б. экранирование, внешнее и внутреннее.

Симметрирование

В скрученной (витой) паре провода меняются местами — этим достигаются симметричные условия возбуждения помехи в проводах пары, т. е. баланс. В идеально симметричной паре помехи, наведенные в проводах пары, взаимоуничтожаются (см. Рисунок 1). На практике полного баланса, конечно, не бывает, и некая результирующая помеха остается. То же самое можно сказать и относительно излученной помехи: чем лучше баланс пары, тем меньше витая пара излучает наружу, в окружающую среду (см. Рисунок 1).

Рисунок 1. Излучение наружу и помехозащищенность.

В многопарном кабеле витые пары влияют друг на друга. Если пары скрутить с одинаковым шагом, то влияние их друг на друга будет почти таким, как если бы они не были скручены вовсе. Поэтому стараются скручивать пары с разными шагами, расчет взаимного соотношения которых представляет довольно сложную задачу. Окончательный подбор шагов скрутки делают экспериментальным путем.

Для достижения максимальной симметрии (баланса) пары требуется следующее:

прецизионное изготовление проводов, входящих в пару, достижение их идентичности;

скрутка проводов в пару с точным и равномерным по длине шагом;
математически вычисленное и максимально соблюденное соотношение шагов скрутки всех четырех пар.

Рассмотрим эти условия более детально.

Прецизионное изготовление проводов пары. На стабильность элементарной ячейки (шага скрутки) пары влияет точность, с которой выполнены провода, входящие в пару. Так как размеры провода по длине (в основном — диаметр изоляции) меняются, на такую же мизерную величину изменяются и размеры элементарной ячейки. Поскольку таких ячеек очень много, то суммарная помеха оказывается весьма существенной. Следовательно, нужно точно выдерживать диаметр и эксцентриситет изоляции провода, ее диэлектрические характеристики при изготовлении.

Точно выдерживаемый шаг скрутки. Здесь — то же самое: нестабильный шаг приводит к разбросу размеров элементарной ячейки по длине. Данный фактор также крайне слабый, но интегральный эффект от огромного числа шагов существенен. Поэтому важно использовать такой метод скрутки проводов, который дает наибольшую точность шага скрутки, даже ценой уменьшения производительности технологического оборудования.

Оптимальное соотношение шагов скрутки. В многопарном кабеле степень влияния между парами зависит еще и от выбора соотношения шагов скрутки соседних пар. Этой проблемой в кабельной технике занимались самые светлые головы; результатами их работы мы и пользуемся. Здесь не место обсуждать соответствующие труды, но замечу, что существует математически рассчитанное соотношение шагов скрутки соседних пар многопарного кабеля. Исследования этого вопроса ведутся до сих пор, так что процесс еще не завершен. На практике, во-первых, точно выдержать это соотношение невозможно — не бывает такого технологического оборудования; во-вторых, реальные размеры проводов и пар не точно соответствуют заложенным в расчет. Приходится шаги скрутки пар подбирать опытным путем, экспериментируя с большим количеством образцов кабеля. Результатом является то, что у различных изготовителей шаги скрутки пар разные.

Экранирование

Если симметрирования пар недостаточно, приходится применять еще и экранирование. В случае, когда необходима защита от внешних помех, окружают экраном весь сердечник кабеля. Ежели требуется перекрыть путь помехам внутри кабеля, между его парами, то следует заэкранировать каждую пару. Для решения обеих задач экранируют каждую пару в отдельности, а потом еще накладывают и общий экран. В связи с этими особенностями вводятся специальные обозначения кабеля. Об этом несколько раз приходилось уже писать (впервые — в LAN, сентябрь 1996 г., с. 46-49), но до сих пор нет однозначности в определениях и обозначениях конструкций кабелей.

Компании-изготовители вносят немалую путаницу, используя для одних и тех же конструкций разные аббревиатуры. Поэтому стоит вернуться к обозначениям и ввести последовательную классификацию четырехпарных (и не только) кабелей, в зависимости от количества и состава экранов. Более или менее стройная система изложена в Таблице 1, а соответствующие конструкции показаны на Рисунке 2.

Рисунок 2. Типы и обозначение четырехпарных кабелей.

Надо заметить, что рассмотренная классификация не представляет ничего нового для кабельной промышленности. Тем не менее понадобилось несколько лет, чтобы она стала достоянием смежной отрасли — структурированных кабельных систем. При заказе кабеля следует в тексте применять термин «экранированный», чтобы избежать ошибки, так как существует путаница с терминами Screened и Shielded. Предлагается термин Shielded использовать только для тех случаев, когда экран имеет сложную конструкцию (фольга + оплетка).

Внешний экран кабеля бывает двух видов: одинарный — из алюмополимерной пленки, и двойной — из фольги и оплетки медной луженой проволокой. В первом случае экрану часто присваивают букву F (Foiled), во втором — S (Shielded). Пары в кабеле обычно окружены одинарными экранами из фольги или алюмополимерной пленки. В кабельной технике встречаются и двойные экраны витых пар, но в компьютерных сетях они почти не используются.

Конструкции общих 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 с продольным швом типа кровельного. Иногда такой шов герметизируют путем 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 фольгированной пленки и оплетки проволоками поверх нее.

Большую роль играет толщина фольги, используемой для экранирования витых пар. Если фольга толстовата, то и кабель станет слишком толстым, грубым, негибким. Если же фольга тонковата, то эффективность и прочность экрана снижаются. Различные компании-изготовители, оптимизируя экран, применяют фольгу толщиной от 20 до 100 мкм.

Экран, наложенный на витую пару, уменьшает ее волновое сопротивление (impedance). По этой причине изоляция (диэлектрическое покрытие) проводов витой пары делается или более толстой, или пористой. Это нужно для того, чтобы довести импеданс до 100 Ом — стандартного значения для компьютерной проводки. Оба фактора (и экран, и утолщение изоляции) увеличивают диаметр кабеля, что нежелательно: число кабелей, которое можно проложить в монтажном коробе или желобе, уменьшается. Использование пористой изоляции также нежелательно: требуется специализированное оборудование для изготовления таких кабелей, из-за чего производство их удорожается. Кроме того, пористая изоляция неустойчива, легко сминается и плохо держит форму. Из-за указанных недостатков пористая изоляция применяется намного реже, чем сплошная.

Промышленные образцы

В Таблицах 2 и 3 приведены результаты разборки имеющихся у автора образцов экранированных кабелей, предназначенных для локальных компьютерных сетей (LAN-кабелей). Образцы делятся на две группы: кабели с некранированными витыми парами и общим экраном (см. Таблицу 2) и дважды экранированные кабели — с общим экраном и витыми парами, экранированными фольгой (см. Таблицу 3).

Данные, приведенные в Таблицах 2 и 3, списаны с оболочек кабелей. Обращает на себя внимание (см. Таблицу 2), что проверка технических характеристик кабелей выполнялась различными испытательными лабораториями, как американскими (UL, ETL), так и европейскими (EC DELTA). Некоторые изделия не имеют отметок о проверке, но содержат ссылки на соответствие стандартам (EIA/TIA 568A; ISO/IEC 11801; CSA PCC FT1). Экран чаще всего обозначен словом SHIELDED, но иногда указывают и тип экрана (FTP).

В Таблице 3 следует обратить внимание на разницу в конструкции экранов отдельных пар: обмотка фольгированной пленкой — у европейских отделений компаний Siemens и AMP, а продольно наложенная фольгированная пленка (с нахлестом) — у израильской компании Teldor.

Какой кабель выбрать?

В литературе очень мало сопоставлений экранированных и неэкранированных кабелей. Опубликованные материалы касаются по отдельности тех и других, а сравнения двух видов кабелей, как правило, не содержат. Авторы статей как будто сговорились не помещать в одной и той же публикации результаты по экранированным и неэкранированным кабелям. По существу, не удается найти и практических рекомендаций, хотя они так необходимы. Все сказанное очень странно: дискуссии о том, какие кабели следует применять, идут в России во множестве и непрерывно.

Более того — и распространенность обоих типов кабеля в различных странах Европы также вызывает недоумение (см. Таблицу 4). Например, в Германии и Франции большинство проложенных кабелей — экранированные (в Германии больше STP, во Франции — FTP). В Великобритании же намного больше проложено неэкранированных кабелей (86%!). Как следует из опубликованных данных, подобная картина и в США. Возникает мысль, что использование тех или иных кабелей зависит не от их технических характеристик, а от решений государственных органов. Для России, насколько известно, такие решения только готовятся.

В связи с последним замечанием надо сказать следующее. К настоящему времени, на мой взгляд, совершенно недостаточно накопленных научных и технических знаний, чтобы сделать соответствующий выбор. Более семи лет мне приходилось отвечать на вопросы о кабелях для компьютерных сетей. Много раз меня спрашивали: какой выбрать кабель — экранированный или нет? Но ни разу не была поставлена задача о критериях такого выбора, о научном подходе. Вместе с тем есть возможность относительно небольшими усилиями внести ясность в эту проблему, проведя соответствующие исследования, например, в ОКБ кабельной промышленности или МТУСИ. Задуманная ассоциация поставщиков структурированных кабельных систем могла бы взять это дело под свое покровительство. Хотелось бы надеяться, что важность поставленной проблемы ни у кого не вызывает сомнений.

Давид Яковлевич Гальперович — кандидат технических наук, старший научный сотрудник ОКБ КП, доцент МТУСИ. С ним можно связаться по тел.: (095) 583-5472.

Таблица 1. Классификация кабелей для компьютерных сетей.

Обозначение	Определение
UTP	Неэкранированный кабель с неэкранированными витыми парами.
F/UTP	Экранированный фольгой кабель с неэкранированными витыми парами.
S/UTP	Защищенный (дважды экранированный, фольгой и оплеткой) кабель с неэкранированными витыми парами.
S/FTP	Защищенный (дважды экранированный, фольгой и оплеткой) кабель с экранированными фольгой витыми парами.
S/STP	Защищенный (дважды экранированный, фольгой и оплеткой) кабель с защищенными (дважды экранированными, фольгой и оплеткой) витыми парами.

Таблица 4. Использование различных типов кабеля в некоторых странах Европы.

Страна	UTP	STP	FTP
Франция	17%	4%	79%
Германия	10%	64%	26%
Италия	80%	13%	7%
Голландия	65%	10%	25%
Испания	75%	5%	20%
Великобритания	86%	2%	12%
FTP — витая пара с фольговым экраном; STP — витая пара с оплеточным экраном; UTP — неэкранированная витая пара. Источники: The Building Services and Dataquest Europe Ltd.

www.osp.ru

15.3 Экранирование проводов и кабелей

Наряду блоками аппаратуры экранированию подлежат и монтажные провода и соединительные линии. Чтобы уменьшить уровень ПЭМИ, необходимо особенно тщательно выполнять соединение оболочки провода (экрана) с корпусом аппаратуры. Подключение оболочки должно осуществляться путем непосредственного контакта (лучше всего путем пайки или сварки) с корпусом . Вместе с тем соединение оболочки провода с корпусом в одной точке не ослабляет в окружающем пространстве магнитное поле, создаваемое протекающим попроводу током. Для экранирования магнитного поля необходимо создать поле такой же величины и обратного направления. С этой целью необходимо весь обратный ток экранируемой цепи направить через экранирующую оплетку провода. Для полного осуществления этого принципа необходимо, чтобы экранирующая оболочка была единственным путем для протекания обратного тока. Высокая эффективность экранирования обеспечивается при использовании витой пары, защищенной экранирующей оболочкой . На низких частотах приходится использовать более сложные схемы экранирования - коаксиальные кабели с двойной оплеткой (триаксиальные кабели) . На более высоких частотах, когда толщина экрана значительно превышает глубину проникновения поля, необходимость в двойном экранировании отпадает. В этом случае внешняя поверхность играет роль электрического экрана, а по внутренней поверхности протекают обратные токи. Применение экранирующей оболочки существенно увеличивает емкость между проводом и корпусом, что в большинстве случаев нежелательно. Экранированные провода более громоздки и неудобны при монтаже, требуют предохранения от случайных соединений с посторонними элементами и конструкциями. Длина экранированного монтажного провода должна быть меньше четверти длины самой короткой волны передаваемого по проводу спектра сигнала. При использовании более длинных участков экранированных проводов необходимо иметь в виду, что в этом случае экранированный провод следует рассматривать как длинную линию, которая во избежании искажений формы передаваемого сигнала должна быть нагружена на сопротивление, равное волновому . Для уменьшения взаимного влияния монтажных цепей следует выбирать длину монтажных высокочастотных проводов наименьшей, для чего элементы высокочастотных схем, связанные между собой, следует располагать в непосредственной близости, а неэкранированные провода высокочастотных цепей - при пересечении под прямым углом . При параллельном расположении такие провода должны быть максимально удалены друг от друга или разделены экранами, в качестве которых могут быть использованы несущие конструкции электронной аппаратуры (кожух, панель и т.д.). Экранированные провода и кабели следует применять в основном для соединения отдельных блоков и узлов друг с другом. Кабельные экраны выполняются в форме цилиндра из сплошных оболочек, в виде спирально намотанной на кабель плоской ленты или в виде оплетки из тонкой проволоки. Экраны при этом могут быть однослойными и многослойными комбинированными, изготовленными из свинца, меди, стали, алюминия и их сочетаний (алюминий-свинец, алюминий-сталь, медь-сталь-медь и т.д.). В кабелях с наружными пластмассовыми оболочками применяют экраны ленточного типа в основном из алюминиевых, медных и стальных лент, накладываемых спирально или продольно вдоль кабеля . В области низких частот корпуса применяемых многоштырьковых низкочастотных разъемов являются экранами и должны иметь надежный электрический контакт с общей шиной или землей прибора, а зазоры между разъемом и корпусом должны быть закрыты электромагнитными уплотняющими прокладками . В области высоких частот коаксиальные кабели должны быть согласованы по волновому сопротивлению с используемыми высокочастотными разъемами. При заделке коаксиального кабеля в высокочастотные разъемы жила кабеля не должна иметь натяжения в месте соединения с контактом разъема, а сам кабель должен быть жестко прикреплен к шасси аппаратуры вблизи разъема . Для эффективного экранирования низкочастотных полей применяются экраны, изготовленные из ферромагнитных материалов с большой относительной магнитной проницаемостью. При наличии такого экрана линии магнитной индукции проходят в основном по его стенкам, которые обладают малым сопротивлением по сравнению с воздушным пространством внутри экрана. Качество экранирования таких полей зависит от магнитной проницаемости экрана и сопротивления магнитопровода, которое будет тем меньше, чем толще экран и меньше в нем стыков и швов, идущих поперек направления линий магнитной индукции. Наиболее экономичным способом экранирования информационных линий связи между устройствами ТСПИ считается групповое размещение их информационных кабелей в экранирующий распределительный короб. Когда такого короба не имеется, то приходится экранировать отдельные линии связи. Для защиты линий связи от наводок необходимо разместить линию в экранирующую оплетку или фольгу, заземленную в одном месте, чтобы избежать протекания по экрану токов, вызванных неэквипотенциальностью точек заземления. Для защиты линии связи от наводок необходимо минимизировать площадь контура, образованного прямым и обратным проводами линии. Если линия представляет собой одиночный провод, а возвратный ток течет по некоторой заземляющей поверхности, то необходимо максимально приблизить провод к поверхности. Если линия образована двумя проводами, то их необходимо скрутить, образовав бифиляр (витую пару). Линии, выполненные из экранированного провода или коаксиального кабеля, в которых по оплетке протекает возвратный ток, также отвечают требованию минимизации площади контура линии. Наилучшую защиту как от электрического, так и от магнитного полей обеспечивают информационные линии связи типа экранированного бифиляра, трифиляра (трех скрученных вместе проводов, из которых один используется в качестве электрического экрана), триаксильного кабеля (изолированного коаксильального кабеля, помещенного в электрический экран), экранированного плоского кабеля (плоского многопроводного кабеля, покрытого с одной или обеих сторон медной фольгой) .

Сравним защищенности различных цепей от влияния внешних магнитных и электрических полей, представленых на Рисунке15.3 Рисунок 15.3 – Сравнение защищенности различных цепей от влияния внешних магнитных и электрических полей: а) 0 дБ; б) -2 дБ; в) -5 дБ;

г) -49 дБ, скрученная пара, 18 витков на метр; д) -57 дБ; е) -64 дБ, схема предпочтительна на высоких частотах; ж) -64 дБ; з) -71 дБ; и) -79 дБ, скрученная пара (54 витка на метр). Для уменьшения магнитной и электрической связи между проводами необходимо уменьшить площадь петли, максимально разнести цепи и максимально уменьшить длину параллельного пробега линий ТСПИ и посторонними проводниками . При нулевых уровнях сигналов (0 dB) в соединительных линиях ТСПИ между ними и посторонними проводниками должно обеспечиваться переходное затухание не менее 114 dB (13 Нп). Данное переходное затухание обеспечивается, как правило, при прокладке кабелей ТСПИ на расстоянии не менее 0,1 м от посторонних проводников. При этом допускается прокладка кабелей ТСПИ вплотную с посторонними проводниками при суммарной длине их совместного пробега не более 70 м.

studfiles.net

Экранированный кабель акустический: характеристики

Кабель экранированный для акустики

Наверное, каждый автомобилист задумывался о наличии в салоне своей машины полноценной акустической системы. Но без хорошего кабеля ни о какой акустике и думать нечего.Экранированный кабель акустический является самым распространенным, и в этой статье мы рассмотрим все его преимущества. Акустический кабель экранированный идеально подойдет для установки стереосистемы в автомобиль.

Выбор акустического кабеля дело важное

Акустический экранированный кабель

Как правило, большая часть автомобилистов не задумывается над тем, какой именно кабель им выбрать и насколько это важно. На самом же деле от этого зависит многое.Между тем, выбор акустического кабеля, дело не хитрое, а если с динамиками в комплекте идет готовый, то и думать нечего. Но случается, что кабель приходится выбирать самому и в этом случае только знания помогут владельцу не ошибиться.

Примечание. Естественно, что имея в наличии не слишком дорогие колонки и автомагнитолу, задумываться о качественном кабеле и не стоит. Напротив, если автомагнитола из дорогих, кабелю акустическому должно уделяться большое значение.

Что нужно знать

Итак:

В первую очередь, хороший кабель не позволяет искажаться звуку. Сопротивление акустического кабеля имеет в данном случае решающее значение и чем оно меньше, тем лучше качество передаваемого сигнала.Так в чем здесь секрет? Оказывается материал из которого изготавливается кабель и есть та самая важная составляющая. Кроме того, важное значение имеет также длина и диаметр кабеля.

Кабель акустический экранированный

Акустический экранированный кабель представляет собой две или более металлические жилы, изолированные друг от друга специальными оболочками. Акустический кабель из меди на сегодняшний день является самым распространенным, так как он обладает наименьшим сопротивлением, а его сечение не очень большое и две жилы соответствуют одному обычному проводу большого диаметра.

Примечание. Самым популярным на сегодняшний день считается кабель из 20 жил медный. Каждый из его проводов обладает достаточно малым сопротивлением, а диаметр медных проводов колеблется от 2 до 4 мм2.

Примечательно также, что такой диаметр позволяет достичь распространенного сигнала, который близок к скорости света (по подсчетам 98%, что является очень хорошим показателем).

Экранированный акустический кабель

С другой стороны толстые провода, имея высокое сопротивление, также не представляют собой слабый вариант, если длина акустического кабеля не больше трех метров (в салоне автомобиля это нормальный размер).

Примечание. Если длина акустического кабеля равна трем метрам, а сечение – 2,5 мм2, то показатель сопротивления в данном случае не будет иметь никакого значения. С другой стороны, если провода тонкие, а сечение кабеля составляет 0,5 мм2 и провода длинные, показатель сопротивления обязательно учитывается.

В случае, если кабель длинный и тонкий, сопротивление должно быть учтено в соответствие с сопротивлением колонок и обязательно усилителя. Следует помнить, что мощность усилителя идет и на провода, и на их нагрев, а часть вообще пропадает, не доходя до акустических колонок и уменьшая тем самым, звуковое давление.
Чем меньше длина акустического кабеля, тем меньше его емкость и индуктивность. Усилитель в этом случае будет функционировать намного легче, а потерь мощности практически наблюдаться не будет.

Примечание. В частности, можно порекомендовать любителям следующий акустический кабель для сабвуфера: чтобы он был не тоньше 2,5 мм и не толще 4 мм, а его длина тем лучше, чем она короче.

Межблочный экранированный кабель

Как известно, существует еще и межблочный кабель. Его выбор немного отличен от выбора акустического кабеля для колонок.В частности, если тот рекомендуется выбирать коротким, межблочный напротив, чем длиннее, тем лучше.Советы:

Опять же лучше себя зарекомендовал пока медный межблочный кабель, обозначаемый как ПРППМ.
Маркировка этого кабеля имеет важное значение и она должна быть обязательно нанесена на поверхность провода. Маркировка должна состоять из названия производителя, значения сечения и подтверждение того, что это кабель для акустики.

Известные на сегодня маркировки

Это:

AHpsc 16 GA – что означает высококачественный акустический кабель с сечением 1,29-1,31 мм.
SSs HI END SPC 2×2,5 mm2 – кабель изготовленный с применением серебра. Очень дорогой, но рекомендуемый для отличного звука.
EMT OFC sc 2×1,2 mm J standart – кабель японского производства из безкислородной меди. Хорошо зарекомендовал себя и пользуется большой популярностью.

Вообще, как и было сказано выше, медный кабель очень популярен, но и само качество меди может быть различным.Разновидности медных кабелей:

OFC – как и говорилось, сделан из бескислородной меди высокой очистки. Японцы делать его умеют как никто и чистота меди их продукции достигает 99, 999 … процента, что является суперчистым.
OCC – это уже монокристаллическая медь, используемая в кабеле.
Композитный кабель – содержит не только медь, но и другие металлы, например, серебро или олово. Нередко такие провода подвергаются лужению.
Комбинированный кабель – медь с добавками углерода.
Акустический кабель из витой пары – о нем подробно написано ниже.

Кабель из витой пары

Данный кабель заслужил отдельного абзаца ввиду того, что имеет несколько разновидностей:

Акустический кабель из витой пары UTP – кабель не экранированный.
FTP – экранированный с фольгой кабель.
STP – каждая пара имеет свой собственный экран и вдобавок один целый общий экран-сетку.
SF/FTP – двойной экран из фольги и сетки, но сама витая пара ничем не защищена.
S/FTP – медная витая пара, которая и является собственно экраном такого кабеля (кроме того, такой кабель имеет еще и защиту из фольги).

Заключение

Итак, какой же экранированный кабель будет лучшим для установки. Оказалось, что лучшим в результате многочисленных тестов вышел провод, сделанный из чистого серебра.Передача звука посредством такого кабеля проходит с обертонами и без каких-либо искажений. Цена такого кабеля очень высокая, но как говорится, здесь каждый решает для себя и в соответствие со своими финансовыми возможностями.Неплох и кабель экранированный акустический из меди, особенно для выхода на колонки. В данном случае речь идет о разновидности медного провода под названием OCC.Такой кабель дает точную передачу различных звуковых нюансов, превосходно передает низкие и верхние частоты.Выше были представлены различные экранированные акустические кабели. Какой из них лучше и как их выбирать, также было описано подробно.Что касается установки кабеля своими руками, то для этого нужно будет изучить специальную инструкцию. В процессе будет полезно также изучить фото и видео – материалы.

avtozvuk-info.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

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.
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.
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.
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.
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

Экранированные кабели: конструкция, области применения, преимущества.

13.01.2017

Экран – это оболочка кабеля из металлических лент, фольги, электропроводящей бумаги или других материалов, которая предназначена для решения одной из двух задач:

Защиты сигнала, проходящего по токопроводящим жилам от воздействия сторонних электромагнитных полей.
Защиты окружающей среды от электромагнитных полей, генерируемых токопроводящими жилами кабеля, а также для создания вокруг жил симметричного электрополя.

Разновидности экранированных кабелей

Силовые экранированные кабели. Предназначены для подключения электроустановок к сетям передачи и распределения электроэнергии. Используются в тех случаях, когда необходимо защитить окружающую среду от воздействия генерируемых кабелем электромагнитных полей. Экранируются сшитым полиэтиленом, проволоками или лентами из меди. Примеры популярных марок силовых кабелей с экраном: ПвП, АПвПг, ВВГЭнг.

Комбинированные экранированные кабели. Одновременно выполняют роль силовых кабелей и кабелей управления и используются для подключения к электрическим сетям передвижных машин и электроустановок, в том числе шахтного оборудования. Материалом для экранирования в них обычно служит резина. Примеры популярных марок комбинированных кабелей с экраном: КГЭУ, КГПЭУ.

Контрольные экранированные кабели. Используются для соединения электроприборов с распределительными электрическими устройствами. Обычно экран в таких кабелях выполняется из медной проволоки. Примеры популярных марок контрольных кабелей с экраном: КГВЭВ, АКВВГЭ.

Сигнально-блокировочные экранированные кабели. Предназначены для использования в системах, где необходимо обеспечить повышенную защиту сигнала от помех: аудиосистемах, измерительной аппаратуре, слаботочных системах (охранных, пожарных и т. д.). Пример популярной марки сигнально-блокировочных кабелей с экраном: EMT.

Экранированные кабели связи. Предназначены для передачи различной информации, а также подключения промышленных и локальных вычислительных сетей. Экранируются медной проволокой и/или фольгой. Примеры популярных марок кабелей связи с экраном: АСУ ТП, LAN, UTP, STP, FTP, SFTP.

Преимущества экранированных кабелей

Повышенная прочность изоляции жил.
Снижение помех при передаче сигнала по кабелю.
Защита окружающей среды от электромагнитных полей, генерируемых кабелем.
При выполнении кабеля в муфте – практически полное исключение возможности возникновения разрядов на кабельной оболочке.

Особенности монтажа и эксплуатации экранированных кабелей

Если экран кабеля выполнен из тонкой алюминиевой или медной ленты, он рассчитан на эксплуатацию в сетях с силой тока до 50 А. В силовых кабелях используется медный экран увеличенной толщины. Кабели, рассчитанные на среднее напряжение, могут иметь комбинированный кабель, для изготовления которого применяются медные проволоки и ленты. Такие кабели должны быть заземлены. Если необходимо выровнять электрическое поле, в силовых кабелях применяется экран из электропроводящего материала.

Экранированные кабели разных марок доступны для покупки через наш онлайн-каталог. Выбирайте нужную продукцию и оформляйте заказ.

intell-electro.ru

Кабель силовой экранированный для частотных преобразователей.

Силовой кабель с экраном для преобразователей частоты медный служит для создания подключения электромоторов к преобразователю частоты в различных типах помещений по влажности. Можно допустить к использованию его в атмосферных условиях, если он защищен от ультрафиолетового света. Медные жилы внутри кабеля маркируются цифрами, он защищен от активных химических веществ и масел. Оболочка состоит из медной жилы. Зануление окрашено в цвет желто-зеленый.

Как выбрать экранированный кабель?

Когда выбирается частотник, то нужно проверить, имеются ли условия работы этого частотника на данную протяженность кабеля до электромотора. Наибольшая длина кабеля в основном задается в инструкции на каждую модификацию частотника. Лучше всего производить установку преобразователя частоты как можно ближе к электромотору, и непосредственно соблюдать инструкции завода изготовителя по монтажу и защите цепей.

Кабель нужно брать на потенциал более 600 вольт, чтобы не было пробоя изоляции. Чтобы повысить наибольшую протяженность кабеля дополнительным устройством применяются выходные катушки преобразователя для уменьшения пульсаций напряжения на клеммах электромотора. Это дает исключение пробоя оплетки мотора, если он в обычном исполнении, а также увеличивает надежность в целом всего электрического регулируемого частотой привода.

При нахождении во включенном состоянии частотного преобразователя присутствует повышенный размер помех пульсаций в кабеле между электромотором и частотником.

Помехи в электронных устройствах зависят от протяженности кабеля и места укладки кабеля.

Если длина кабеля менее двух метров, то экранировать кабель не нужно.
В других условиях надобность защиты кабеля имеет зависимость от окружающих условий укладки кабеля и плотности различной электроники завода или предприятия.
Можно укладывать кабель и заземлять его стальной оболочкой, не имеющей разрывов.
Кабель с металлизацией иногда заменяют бронекабелем.

Кабель питания сети не нужно экранировать. Поперечный размер кабеля подбирается, учитывая мощность электромотора и длины кабеля.

При большом кабельном сечении более 50 мм2 используется укладка параллельными кусками кабеля для тяжелых условий. При этом изгиб основания кабеля снижается.

Многие марки кабелей:

ВВГЭ – изолированный кабель (ПВХ) мощный с оболочкой экранированный. Однако, его трудно достать.

КГ – очень гибкий кабель. Изоляция из резины, прокладывается в металле и трубах.

Если кабель с экраном небольшой протяженности, то значит у него большая емкость и токи. Это ведет к тому, что защита частотника срабатывает. В некоторых частотниках можно уменьшать частоту соединения для кабелей значительной длины.

Как запитать электромотор мощностью 11 кВт кабелем с экранированной оплеткой?

Подойдет ли для этого кабель КВВГЭнг 5х2,5 или нет? Если смотреть по допускаемому напряжению, в теории, то все нормально. Практика показывает, что ток у такого мотора составляет около 22 ампер. Автоматический выключатель нужно устанавливать большего номинала, выше 30 ампер. Сечение кабеля нужно выбирать больше 4 мм2, если жилы медные и соответствуют защитному аппарату. Уже получается 20 мм2. Чаще всего кабели контрольные не применяют для работы мощных силовых электроприводов. Целесообразно применить кабель, проложенный в металлорукаве, ВВГнг.

Защитный автоматический выключатель надо устанавливать специальный, с регулируемой вставкой. Она устанавливается при монтаже и пуске, но не больше тока, указанного на бирке.

Силовой кабель и контрольный не слишком отличаются друг от друга, только имеющимся экраном. Электромотор будет запитан от частотного преобразователя. Если этот электропривод работает на дымососе, пожарной станции, то применяется огнестойкий кабель.

Непрерывность хорошего экранирования трудно обеспечить. При длинной трассе повреждения вероятны. Броня выполнит эту роль лучше. Если будет использоваться преобразователь частоты, то вся защита создается преобразователем, а на прямолинейную сторону ставят простой автомат. Автомат АПД-32 с плавной регулировкой, зависит от типа прибора. Если имеются все защитные схемы, то можно использовать и другие виды автоматических выключателей.

Если электромотор подключен от частотника, то:

Кабель берется обязательно согласно инструкции на преобразователь по номинальному току.
Необходимость установки защиты между частотником и мотором отпадает, не обосновано.
Кабель КВВГЭ применяется при напряжении более 600 вольт до 100 герц. При применении выходного кабеля нагрузка на оболочку будет больше, и такой кабель по прочности не подойдет.

chistotnik.ru

Экранированный кабель: польза и виды защиты

Во время работы вокруг проводника возникает электромагнитное поле, которое может повлиять на функционирование других кабелей. Особенно опасно такое явление для линий, передающих сигналы, — телефонных проводов, трасс соединения средств охранной и пожарной безопасности, видеонаблюдения. Обычная оболочка не защищает от помех. Для предупреждения проблем, которые они могут создать, используют экранированный кабель. Он обладает специальной оболочкой из металлической сетки или фольги, которая улавливает все помехи и передает их на заземляющий провод.

Специальная оболочка выполняет 2 функции:

Защищает провод от внешних влияний, не дает внешним электромагнитным полям воздействовать на жилу.
Блокирует помехи, которые создает провод, не давая распространяться электромагнитному полю. Если планируется использовать большое количество проводов на одной линии, все кабели экранируют, чтобы они не мешали работе друг друга.

Экранированный кабель можно купить в магазине. Заводская продукция отличается высоким качеством, надежностью оплетки. Самостоятельно экранировать провод достаточно сложно, так как защита помещается под основную оболочку. Она быстро повредится, если будет находиться с внешней стороны. Тем не менее иногда прибегают к подобным методам защиты проводов. В магазинах можно даже найти специальную оплетку и ленты фольги на клейкой основе. Использование самодельных экранов требует бережного отношения к проводнику.

Для чего нужен экран в кабелях – хорошо известно музыкантам. При использовании большого количества оборудования могут возникнуть помехи. Иногда с помощью обычной электрогитары и колонки ловят радио — это пример электромагнитных помех, от которых не защищен инструмент.

Чем экранируют провода?

Экранирование кабеля можно выполнить двумя способами: создать оплетку или покрытие из специальной фольги. Оба типа защиты обладают своими преимуществами и недостатками.

Фольга для экранирования кабеля представляет собой тонкий слой алюминия. Её преимущество заключается в полном покрытии всей площади изделия, минимальном количестве зазоров в защите. Но с материалом трудно работать, так как он тонкий. Возникают сложности при обмотке — нужно быть очень осторожным, чтобы не порвать полотно, особенно на местах соединения со штекерами. Экран заземляют, соединяя конец фольги и провод земли.

Оплетка — это сетка из луженной проволоки. Она достаточно крепкая, не рвется во время работы. Обеспечивает заземление с низким сопротивлением. Экранирующую сетку крепят к разъему посредством пайки или обжатия. Недостаток изделия в том, что на поверхности остаются бреши, через которые может проникать определенное количество помех. В зависимости от толщины и шага проволоки количество пробелов может составлять 5—30% от общей площади. Подобной плотности достаточно для стандартного кабеля.

Экранировка провода из медной проволоки — самая надежная, она защищает не только от внешних влияний, но и от наводок по цепям питания. Подобная защита повышает стоимость и массу продукции. Поэтому для изделий, которые будут использоваться в местах с нормальным количеством помех, целесообразно применять алюминиевые сетки.

В местах с повышенным объемом помех нужно защищать трассы комплексно — экранами обоих типов. Например, весь проводник обматывают сеткой, а его отдельные жилы – фольгой. Так создается дополнительная защита от перекрестных наводок между парами. Также возможно использовать несколько слоев одного и того же материала. Тогда экраны поддерживают друг друга, повышается прочность защиты на изгиб.

Это нужно учитывать при покупке

Практические рекомендации, которые помогут обеспечить эффективность экранирования:

В среде с умеренной электромагнитной зашумленностью целесообразно применение кабелей, экранированных фольгой.
При высокой зашумленности используют проводники с оплеткой или комбинацией сетки с фольгой.
Если в месте проложения есть опасность изгибающих нагрузок, необходим экранированный кабель, защита которого установлена в виде спирали. В противном случае оболочка быстро разорвется.
Перед прокладкой проверьте заземление оборудования. Если оно неправильно подключено, защита кабеля не даст никаких результатов — помехам некуда будет уходить. Чем ниже сопротивление заземляющего провода — тем лучше.
Провод заземляют только в одном конце, иначе можно получить помехи, создаваемые в самом заземляющем проводнике.

Экранированные изделия качественны настолько, насколько качественна самая плохая деталь. Лучшая оболочка не будет работать в полную меру своих возможностей, если в кабеле некачественный разъем. Обратное тоже верно.

normdom.ru