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上海格采特种线缆有限公司
阅读:429发布时间:2019-4-28
用带有网状屏蔽层的电缆线(屏蔽拖链电缆,信号线,RS485,伺服电缆,双绞屏蔽拖链,机器人带带屏蔽电缆,仪器仪表电缆,耐油伺服电缆,GCKM/FD-CY)传输模拟音频信号,两根电缆分别是音频信号和地,电缆十几米长,电缆两边分别接两个设备(两设备共地)。 发现了一个现象:如果电缆的屏蔽层不接地,屏蔽层基本起不到作用,音频信号的效果和使用不带屏蔽的普通电缆基本相同,也就是说,受外界电磁环境的影响,音频线上有一定的干扰。如果把电缆屏蔽层和一端设备的地连接在一起(单点接地),屏蔽层就能起到作用,音频线上基本没有了干扰。我的问题是,一端接地的屏蔽层上能够产生抵消外界电磁干扰的感应电流吗?貌似没有电流通路啊,如果屏蔽线层不能产生感应电流,又是如何起到屏蔽作用,消除了音频线上的干扰呢?
GCKM/FD-CY屏蔽层接地通常采用两种方式来处理:
GCKM/FD-CY屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。屏蔽层单端接地是在拖链电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地。在屏蔽层单端接地情况下,那么非接地端的金属屏蔽层对地之间就有感应电压的存在,感应电压与电缆的长度成正比,但是屏蔽层没有电势环流通过。单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。
这种接地方式适合长度短的线路,电缆长度对应的感应电压不可以超过安全电压。静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定,有时可能会形成天线效应。
双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。在屏蔽层双端接地情况下,那么金属屏蔽层是不会产生感应电压,但是金属屏蔽层受的干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过。
GCKM/FD-CY屏蔽拖链电缆的屏蔽层不可以重复接地系统接地有浮地、直接接地和电容接地三种方式。
对PLC控制系统而言,它是高速低电平控制装置,采用的是直接接地方式。因为信号电缆分布电容和输入装置滤波等其他的影响,装置之间的信号交换频率都要低于一MHz,所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式,各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。如果装置距离大,要采用串联一点接地方式,用一根大截面铜母线连接各装置的柜体中心接地点,然后将接地母线直接连接接地极。接地线采用截面大于二十五毫米二的铜导线,总母线使用截面大于六十毫米二的铜排。接地极的接地电阻要小于二Ω,接地*埋在距离建筑物十到十五米远处,而且PLC系统接地点必须与强电设备接地点相距十米以上。
TRVVP信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,要在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层要牢固连接还要进行绝缘处理,要避免多点接地,还有将多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时,各屏蔽层要相互连接好,并且还要经过绝缘处理,然后在选择适当的接地处单点接地。
TRVVSP强电系统需要重复接地,如 电力电缆的钢铠要接地、PE线要接地、而且在 配电室内有、在现场也有。 DCS中规范有明确要求、屏蔽层必须单点接地、如果重复接地了、实际不可能有等电位、易形成回路、大地的杂散电流会直接干扰到仪表信号。
应用屏蔽电缆TRVVP的接地总结两端的接地点难保没有电位差,有电位差就会有微弱电流,使屏蔽层实际上变成了接地线。两端接地的屏蔽线工作于高频干扰较为严重地工作现场,会因屏蔽层和内部信号线间形成的线电容耦合到信号回路,严重的将影响信号误判。各种调速器和PLC说明中都明确信号线屏蔽层必须单端接地并且接地端应该在控制器一侧
屏蔽线如何接地:
屏蔽的作用是将电磁场噪声源与敏感设备隔离,切断噪声源的传播路径。屏蔽分为主动屏蔽和被动屏蔽,主动屏蔽目的是为了防止噪声源向外辐射,是对噪声源的屏蔽;被动屏蔽
目的是为了防止敏感设备遭到噪声源的干扰,是对敏感设备的屏蔽。
屏蔽电缆的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成,并且厚度很薄,远小于使用频率上金属材料的集肤深度,屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而 产生的,而是由于屏蔽层的接地产生的,接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。对于电场、 磁场屏蔽层的接地方式不同。可采用不接地、单端接地或双端接地 总结:
单端接地:
1) 屏蔽电缆的单端接地对于避免低频电场的干扰是有帮助的。或者说它能够避免
波长 λ 远远大于电缆长度 L 的频率干扰。L<λ /20
2) 电缆屏蔽层单端接地能够避免屏蔽层上的低频电流噪声。 这种电流在内部导
致共模干扰电压并且有可能干扰模拟量设备。
3) 屏蔽层的单端接地对于那些对低频干扰敏感的电路(模拟量电路)来说是可取 的。
4) 连续测量值的上下波动和偏差表示有低频干扰。
双端接地:
1) 确保到电控柜或者插头(圆形接触)的连接经过一个大的导电区域 (低感应系
数)。选择金属在金属上比非金属在非金属上要好。
2) 由于有些模拟量模块使用了脉冲技术(例如:处理器和 A/D 转换器集成在同一模
块中),建议将模拟量信号彼此间屏蔽,确保正确的等电位连接,只有在这种情 况下进行双端接地。
3) 通常金属箔屏蔽层的传输阻抗远远大于铜编织线的屏蔽层,其效果相差 5-10 倍,
不能用作数字信号电缆。
4) 偶尔的功能失灵表明有高频干扰。 这是导线等电位连接无法消除的。
5) 除去电缆的端点以外,屏蔽层多点接地是有利的。
6) 不要将屏蔽层接在插针上,避免“猪尾巴”现象。
7) 要时刻注意屏蔽层的并联阻抗应该小于自身阻抗的 1/10。电缆桥架、机械框架、
其它屏蔽层或者其它并行电缆都能够使系统作到等电位。
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