Что значит экран кабеля
Каталог продукции
подписаться
Экран в кабеле
Везде, где есть кабели, есть и электричество, а значит и электромагнитные шумы и помехи. Они появляются из-за побочных излучений при передаче токов в кабеле, а также наводок по цепям электропитания. Самые мощные помехи появляются вблизи трансформаторов, высоковольтных линий электропередач, высокочастотных аппаратов и индукционных нагревателей. Помехи нарушают работу кабеля, поэтому для снижения воздействия в процессе производства на кабель накладывают экран, барьер для шумов. Однако польза экрана не исчерпывается одной лишь функцией защиты от внешнего воздействия, ниже полный перечень назначений:
- Передачи сигнала – в радиочастотных кабелях РК и триаксиальных кабелях ТРК экран используется как внешний проводник. Более плотное экранирование способно передать сигнал на большее расстояние без потери в качестве.
- Снятие сигнала – в трибоэлектрических кабелях (например, КТМ) при внешнем воздействии на кабель возникает напряжение, которое экран обмоткой передает на считывающее устройство.
- Снижение перекрестных наводок – индивидуальные экраны пар в информационных кабелях (ParLan S/FTP) предотвращают влияние пар друг на друга внутри одного кабеля.
- Снижения воздействия окружения на кабель – информационные (например, ParLan) и сигнальные (например, КСПЭВ) кабели применяют экран для сохранения передаваемых данных.
- Снижения собственного воздействия на электромагнитную среду вокруг – силовые кабели (например, ВВГЭ) используют экран, чтобы снизить уровень шумов и меньше влиять на окружающие электроприборы.
Чтобы убрать статическое электричество и увеличить эффективность экранирования, экран нужно заземлить. Если этого не сделать, статический заряд будет создавать свои помехи или может возникнуть искра, что критично во взрывоопасных зонах. Для экранированных фольгой кабелей используется контактная жила. Она удобна для заземления и собирает заряд со всей длины фольги, даже если она где-то порвалась.
Какие типы экранов и материалы мы используем?
Существует два варианта наложения экрана: фольга и оплётка. В Паритете для экранирования оплеткой применяется только медь и ни в коем случае алюминий, так как медь обладает большей проводимостью, а значит лучше защищает данные и сигналы от помех. Для экранирования фольгой применяется лавсановая лента с напылением меди или алюминия. Возможно наложение комбинированного экрана – оплетка поверх фольги. Правильно использовать медную фольгу с медным экраном, а фольгу из алюминия только с луженой медью (с покрытием из олова). В противном случае образуется гальванопара, что приводит к разложению металлов.
Экран помимо способа наложения и материала отличается еще и плотностью перекрытия. В нашем производстве экран фольгой всегда накладывается с небольшим перекрытием (т.е. более 100%), а вот плотность оплетки варьируется от 40% в бюджетных РК кабелях до 85-90% в интерфейсных кабелях КИС и Parbus , которые применяются на промышленных объектах и требуют особой защиты от внешних шумов.
Ниже проиллюстрированы типы экранов и номенклатура кабелей, где они применяются.
| Тип экрана | Примеры кабелей с подобным экраном | Изображение |
|---|---|---|
| Общий экран из фольгированного лавсана. Бывает фольга из меди или алюминия |
|  |
| Общий экран из оплётки медными (лужёными) проволоками |
|  |
| Комбинированный общий экран из фольгированного лавсана (медного или алюминиевого) и оплётки медными (лужёными) проволоками |
|  |
| Индивидуальный экран пар (троек) оплёткой из медных лужёных проволок |
|  |
| Индивидуальный экран пар фольгированным лавсаном и общий экран из оплётки медными лужёными проволоками |
|  |
Как экран обозначается в марке кабеля?
В маркообразовании кабелей два подхода написания – кириллицей и латиницей. На русскоязычном пространстве чаще встречаются марки-аббревиатуры, в которых каждая буква означает тот или иной элемент. Так, экран зачастую обозначается буквой «Э» (некоторые заводы для обозначения экрана фольгой пишут «Эф»).
В случае с марками на латинице (например, кабели типа витая пара), экран обозначается буквами «F» (foil – фольга) и «S» (shielded – защищенный, для оплётки). Подробнее про маркообразование LAN кабелей можете почитать здесь. Для импортных инструментальных кабелей используются еще символы «St» (экран фольгой) и «С» (экран оплеткой).
Сложнее всего понять конструкцию экрана в радиочастотных кабелях РК (статья про маркообразование РК кабелей) и тут уже без разницы – отечественная это маркировка (РК 75-3-34М) или зарубежный стандарт (RG-59). Нужно либо знать марку, либо читать ее техническое описание. В прайсе мы постарались облегчить задачу, расписав экран во втором столбце:
Источник
Что значит экран кабеля
Любой промышленный или бытовой объект, а особенно производственное помещение, имеет высокую степень электрической зашумленности. Электрошумы или электромагнитные помехи (EMI) возникают от так называемых «паразитных» или побочных излучений, а также наводок по цепям энергопитания. Наиболее мощный EMI-резонанс проявляется при переключения мощной нагрузки, работе больших индукционных нагревателей, трансформаторов и высокочастотных устройств. Изоляционное покрытие «прозрачно» для любого вида электропомех, его задача противостоять механическим повреждениям. Поэтому наиболее эффективным способом борьбы с электромагнитными шумами является оборудование кабельной продукции специальными экранами (позиция 4 на рисунке).
Интересно, что кабель может быть как генератором электропомех, то есть служить своего рода передающей антенной, так и принимать их от прочих источников. И только экранирование помогает минимизировать электрозашумленность в обоих случаях.
Описание и особенности применения экранированного кабеля
Это защитное приспособление не позволяет проводу распространять свои собственные электрошумы и защищает собственное электромагнитное поле кабеля от влияния любых внешних помех, которые могут существенно снизить его работоспособность. Кроме того, экранирование способно выполнять и некоторые другие функции:
- увеличивать механическую стойкость изоляционного материала,
- препятствовать агрессивному внешнему воздействию,
- заземлять электросеть,
- при исполнении в муфтах снижать вероятность возникновения электропотенциалов непосредственно на наружной поверхности изделия.
Для моментального определения разновидности кабеля в маркировке провода с экраном присутствует буква «Э», например, ВВГЭ.
В зависимости от техпараметров и особенностей эксплуатации производятся расчеты, по которым определяют материал, конструкцию и тип защитного экранирования. Например, в электросетях с токовой нагрузкой до 50 А необходимы экраны из достаточно тонкой ленты из алюминия или меди. В силовых проводах экранирующий эффект могут гарантировать только медные проволоки увеличенного сечения. Для кабельной продукции средних токов используются комбо-экраны, состоящие из медной ленты и оплетки-проволоки. А если требуется выровнять электрополе в силовых проводах высокого напряжения, то экранирующее приспособление должно проводить электроток.
Экранным материалом обычно служат металлические, алюминиевые или медные, немагнитные ленты, проволоки, фольгирующие элементы или особая электропроводящая бумага
Для окончательного понимания механизма экранирования следует знать, что:
- для защиты от внешних электромагнитных шумов экраном окружают сердечник (жилы) кабеля,
- если нужно убрать внутренние электропомехи, то применяются индивидуальные экраны для пар (жил),
- для решения обеих задач провод комплектуется обоими типами защиты.
Классификация кабелей с экраном
Наиболее частое применение среди экранированной кабельной продукции имеют силовые кабеля, которые рассчитаны на низкое, среднее или высокое напряжение сети (0,66/1 кВ, 6-110 кВ и выше). Экраны таких проводов просчитываются таким образом, чтобы блокировать возникающие внутри них электромагнитные поля, не позволяя им влиять на внешнюю среду. Силовые экранированные марки (ВВГЭ, КГВЭВ, ПвП и АПвП) могут оснащаться индивидуальными экранами как по жиле, так и по изоляции, которые выполняются из бумаги, проводящей электроток, или синтетической ленты, а также общим медно-проволочным экраном-оплеткой, спиральной ленточной оплетки, изготовленной из алюминия или меди.
Конструкция комбинированных проводов подразумевает совмещение силовых и управленческих жил в одной оболочке. По основным жилам проходит 6 кВ переменного тока, а по вспомогательной — 380 В. Высокое напряжение требует усиленного внимания, создает повышенные риски и уровень EMI-помех. Поэтому экранирование данной разновидности кабелей является обязательным.
Экран из электропроводящей резины или алюмолавсановой ленты с медной оплёткой накладывается отдельно на каждую фазовую жилу. На схеме, иллюстрирующей конструкцию марок КГЭУ и КГПЭУ, хорошо видно расположение элементов. Общий внешний вид комбинированного провода хорошо виден на примере КГпЭ. Гибкие комбинированные кабеля с экранами часто применяются для присоединения к источникам питания передвижных машин, устройств и установок, к примеру, экскаваторов и кранов.
Контрольные кабели служат для обмена данными с приборами и распределительными устройствами, доступ к которым существенно затруднен или вообще невозможен. Этот тип кабельной продукции требует надежной защиты, ведь передает важную управленческую информацию. Экран в марках КВВГЭ и АКВВГЭ выполнен посредством намотки из фольги (медь или алюминий) с перекрытием, которая обеспечивает неразрывность экрана при допускаемых радиусах изгибания кабелей. При этом в продольном направлении экрана проложена медная проволока. Экранирование провода КГВЭВ, который применяется для нестационарного монтажа, осуществляет медная оплетка. Кроме того, экранным материалом может служить медная, алюминиевая или алюмополимерная лента.
Сигнальные кабели широко применяются в системах, которые отличаются строжайшими требованиями к точности и защите данных. В этот перечень входит практически любая слаботочная аппаратура, включая измерительную, охранную или пожарную. Экранированный кабель для ОПС, например, марки КПСЭнг-FRLS, КПСЭнг-FRHF или КПСЭСнг(А)-FRLS, служит для подключения систем оповещения и эвакуации, дымовых датчиков и прочих приборов, которые должны немедленно срабатывать при возникновении ЧП. За счет температуроустойчивой изоляции на основе кремния экранированный кабель для пожарной сигнализации способен сохранять работоспособность, даже находясь внутри горящего помещения, а также отличается низкой величиной выделения продуктов горения. Экранированный кабель для ОПС обычно оснащен защитой от электропомех, изготовленной из алюмолавсановой ленты.
Также достаточно обширной группой является класс кабелей связи, управления и передачи данных. Данный тип проводной продукции весьма чувствителен к EMI-шумам, поэтому зачастую оборудован защитными экранами. Коротко рассмотрим наиболее распространенные марки и подгруппы данного типа.
ТППШв используется в телемеханических или телефонных локальных сетях, которые требуют от изделий возможности обеспечивать широко- или фазоимпульсную частотную модуляцию сигналов (до 2 МГц). Защищен экраном из алюминиево-полиэтиленовой фольги.
Распределительный РВШЭ-кабель обычно применяют при монтаже радиоаппаратуры и аудиотехники (приспособлений и приборов для записи и воспроизведения звука), в системах телефонии. Экран из медных твердых проволок обеспечивает отличную устойчивость к электропомехам и качественный уровень передачи аудио.
Коаксиальные кабели с обозначениями РК, RG и SAT используются только для телевизоров, антенн, систем видеонаблюдения и радиоэлектроники. Они экранированы алюминизированной полиэстерной пленкой и/или проволочной оплеткой из луженой медной проволоки.
Высокоскоростной обмен данными через проминтерфейс RS-485 в сетях объектов по стандартам TIA/EIA-485-A и ИСО/МЭК 8482, подключение систем, созданных для контроля инженерных сооружений и распределённого сбора информации осуществляется при помощи марок КИПЭВ, КИПЭП, КИПЭВБВ и других. Они экранированы алюминиево-лавсановой лентой или медно-луженной оплеткой с прокладкой дренажного проводника.
Витые пары FTP из подкласса Lan-кабелей имеют защитный экран из фольги, поэтому их можно монтировать даже вблизи с электропроводкой и прочими источниками EMI-излучения.
Провода STP (S/UTP) — это экранированные витые пары. Кабеля STP, в отличие от FTP-пар, имеют фольгированные экраны для каждой пары, а также общую экранную защиту (медная оплетка).
Кабеля S/FTP представляют собой витые пары с фольгированной оплеткой каждой пары и общей оплеткой для всех пар из тонкой плетеной медной проволоки.
Подгруппа SF/UTP включает марки для передачи дата-данных, защищаемые сдвоенным внешним экраном из фольги и медной оплетки. Кабеля SF/UTP востребованы, когда прокладка витой пары производится рядом с ЛЭП электросетью и требуется дополнительная и надежная защита от электрошумов
