一、引言
在現代工業自動化及各類電子系統中,信號傳輸的準確性和穩定性至關重要。復合膜總屏蔽儀表電纜作為一種專門用于信號傳輸且具備優良屏蔽性能的線纜,被廣泛應用于諸多領域。了解其屏蔽原理以及掌握正確的選型方法,對于保障系統的可靠運行有著重要意義。
二、屏蔽原理
1、電場屏蔽
當外界存在電場干擾時,比如附近有高壓輸電線等產生的電場,復合膜總屏蔽層能夠發揮作用。它通常由導電材料制成,如銅箔、鋁箔或金屬編織網等。這些導電材料構成的屏蔽層處于接地狀態,根據靜電平衡原理,外部電場會使屏蔽層表面產生感應電荷,而這些感應電荷會重新分布,使得屏蔽層內部形成等量異號的反向電場,從而抵消了外部電場對內部芯線的影響,實現了電場屏蔽的效果。例如,在一個靠近大型電機設備的控制電路中,使用帶有良好接地的
復合膜總屏蔽儀表電纜,就能有效避免電機啟停時產生的強電場干擾到微弱的控制信號。
2、磁場屏蔽
對于低頻磁場干擾,主要依靠高導磁率的材料來進行屏蔽。部分復合膜總屏蔽結構中含有鐵磁性物質,像鐵鎳合金等,它們可以引導磁力線沿著特定的路徑穿過自身,減少磁力線向內部芯線的穿透。而對于高頻磁場,則是利用渦流效應,當交變磁場作用于屏蔽層時,會在其中產生渦流,這個渦流又會產生一個相反方向的磁場,去削弱原磁場,進而達到屏蔽目的。在一些電力電子設備周圍,存在著復雜的交變磁場環境,采用合適的電纜可降低磁場對信號傳輸的干擾。
3、電磁復合屏蔽
實際應用場景中往往是多種干擾源并存,既有電場又有磁場,因此復合膜總屏蔽采用了綜合的屏蔽方式。通過多層不同功能的屏蔽材料組合,外層可能是針對電場屏蔽設計的金屬箔層,中間夾著用于磁場屏蔽的導磁材料,內層再設置一層額外的防護層,這樣層層遞進,抵御外界的各種電磁干擾,確保內部傳輸的信號不受污染。
三、選型基礎常識
(一)考慮使用環境
1. 溫度范圍:不同的工業生產現場溫度差異很大,從寒冷的戶外到高溫熔爐旁都有應用。所選電纜必須能在規定的工作溫度范圍內正常運行,否則可能會出現絕緣老化加速、導體電阻變化等問題。一般來說,普通型電纜適用于常溫環境,而耐高溫型的則可用于較高溫度場合。
2. 濕度條件:潮濕的環境容易導致電纜受潮,影響其電氣性能甚至引發短路故障。如果工作環境濕度較大,應優先選擇具有防水防潮功能的護套材料的電纜,并且要注意接頭處的密封處理。
3. 化學腐蝕性:在某些化工生產車間或其他存在腐蝕性氣體的地方,電纜外皮容易被腐蝕破壞。這時需要選用耐酸堿、抗化學腐蝕的特殊材質制成的電纜,以延長使用壽命。
(二)依據傳輸信號特性
1. 信號頻率:高頻信號更容易受到電磁輻射的影響,所以對于高頻數據傳輸,要選擇屏蔽效能更高的電纜,以保證信號質量。同時,隨著頻率升高,電纜本身的損耗也會增加,還需關注衰減指標是否符合要求。
2. 信號強度:弱信號容易淹沒在噪聲之中,這就要求電纜不僅要有良好的屏蔽性,還要有較低的本底噪聲,這樣才能清晰地傳遞微弱的信息。而對于強信號傳輸,雖然相對不容易受干擾,但也要考慮過載能力和失真度等因素。
總之,深入了解復合膜總屏蔽儀表電纜的屏蔽原理,并結合實際需求科學合理地進行選型,是構建穩定可靠的信號傳輸系統的關鍵所在。
