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屏蔽线的作用及使用方法

带有金属箔屏蔽层和漏极线的四导体屏蔽电缆。

屏蔽电缆屏蔽线是指在其导体周围有一个共同的导电层用于电磁屏蔽的电缆。该屏蔽层通常由电缆的最外层覆盖。常见的电缆屏蔽类型可以最广泛地分为金属箔类型(以下简称:金属化薄膜),对比螺旋线股(编织或不编织)或两者。纵向的电线可能需要用介质螺旋箔来短路每一圈。

屏蔽层起着法拉第笼的作用–一个反射电磁辐射的表面。这既减少了外部噪声对信号的干扰,也减少了信号的辐射和对其他设备的潜在干扰(见电磁兼容)。为了有效抵御电场(另见电容耦合),屏蔽层必须接地。屏蔽层在电气上应该是连续的,包括任何电缆接头,以达到最大效果。对于高频信号(超过几兆赫),这将延伸到连接器和外壳,也是周向的: 电缆屏蔽层需要通过连接器或电缆接头与外壳(如果有的话)进行周向连接。

有些类型的屏蔽电缆将屏蔽层作为信号的返回路径。作为对比的例子,同轴电缆有,而双轴电缆没有。

带有固体绝缘的高压电力电缆是屏蔽的,以保护电缆绝缘、人和设备。

屏蔽电缆的最佳布线方式是将电缆两端的屏蔽层接地。传统上有一条经验法则,即只将屏蔽层的源端接地,以避免接地回路。最佳做法是在两端接地,但有可能出现接地环路。在飞机上,使用特殊的电缆,既要有外屏蔽层以防止雷击,又要有一端接地的内屏蔽层以消除400赫兹电源系统的嗡嗡声。

应用

在安全系统中使用屏蔽电缆,可以在一定程度上防止电源频率和无线电频率的干扰,减少产生错误警报的数量。最好的做法是将数据或信号电缆与并联的 “重型 “电源电路保持至少3英寸(75毫米)的物理距离。

专业音频应用中使用的模拟信号电缆通常是屏蔽的双绞线,以XLR连接器为终端。双绞线以平衡的音频配置传输信号。从舞台到调音台的音频多芯电缆也是屏蔽的。

消费者使用屏蔽的铜线,在非平衡配置中使用一个中心导体。

电源线

中压和高压电力电缆,在超过2000伏的电路中,通常有一个铜或铝带或导电聚合物的屏蔽层。如果没有屏蔽的绝缘电缆与大地或接地物体接触,导体周围的静电场将集中在接触点,导致电晕放电,并最终破坏绝缘。通过绝缘层的泄漏电流和电容性电流会带来电击的危险。接地盾牌可平衡导体周围的电应力,将任何泄漏电流转移到地面。应在屏蔽层两端应用应力消除锥,特别是对于工作在2kV以上的接地电缆。

电力电缆的屏蔽层可以在每个屏蔽层的末端和接头处连接到接地,以防止冲击,即使感应电流会在屏蔽层中流动。这种电流会产生损耗和热量,并会降低电路的最大额定电流。测试表明,在绝缘线旁边有一个裸露的接地导体,可以更快地将故障电流传导到大地。在大电流电路中,屏蔽线可能只在一端连接。在很长的高压电路中,屏蔽层可能被分成几部分,因为在电路故障时,长的屏蔽层可能会上升到危险的电压。只将屏蔽层的一端接地会有电击危险。建议屏蔽层的最大电位上升为25伏。

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