Экранированный кабель или экранированный силовой кабель

Экранированный кабель или экранированный силовой кабель

Каждое кабельное изделие одновременно излучает электрические помехи во внешнее пространство и принимает аналогичные сигналы от «соседей»-кабелей и из других источников. В этом не было бы проблемы, если бы работа некоторых групп кабельных линий не требовала предельной чистоты и точности передачи, например, информационных потоков. Оптимальное решение — использовать кабеля с защитным экраном.

Электромагнитные помехи (EMI) — неизбежный «резидент» современного мира. В той или иной мере EMI-шумы присутствуют везде, особенно в производственных помещениях или больших сооружениях. По сути, это побочные излучения или наводки по энерголиниям. Когда включается мощный потребитель электроэнергии, работает большой трансформатор, индукционные нагреватель, использующее высокие частоты устройство, уровень электрозашумленности наиболее высок. Обычный изоляционный слой и внешние оболочки легко пропускают такие виды излучения. Поэтому для защиты от EMI-помех разработаны экранированные кабели

Описание и функциональные особенности кабеля с экраном

Конструкция экранированного кабеля

Экран — это специальная дополнительная защитная оболочка кабельного изделия, основная функция которой заключается в защите своего электромагнитного поля от посторонних излучений, нарушающих паспортную работоспособность, а также в препятствовании распространения собственных EMI-помех наружу. Формально, будучи дополнительным кабельным покровом, экран решает и некоторые другие задачи:

• повышает механическую устойчивость изоляции
• противостоит влиянию внешних агрессивных факторов;
• заземляет электролини;
• при муфтовом исполнении уменьшает вероятность появления потенциальных электрозарядов на внешних поверхностях кабелей.

Для того, чтобы сразу же определить наличие экрана в кабельном изделии, в его маркировку введена литера «Э» (ВВГЭ, КГЭ, КПСЭ и т.п.).

Конструкция и фактическое материальное исполнение экрана определяются расчетным путем, исходя из технических параметров и планируемой среды функционирования кабельных изделий. Приведем пример: для электролиний с рабочими токами до 50 А достаточно экранировать проводники алюминиевой или медной лентой небольшой толщины. Для более мощных сетей придется изготовить экранирующую оболочку уже из медной проволоки. На линиях электропередач со средними токами могут применяться комбинированные экраны: проволочная оплетка и ленты из меди. Когда необходимо выровнять электрическое поле в кабельной линии, через экраны должен проходить электроток.

Обобщим: для производства экранов применяется особая бумага, проводящая электроток, фольга, проволоки или ленты из меди или алюминия, в том числе немагнитные

Различают 2 основных типа экранирования:

• общий — экранная защита располагается вокруг проводников или сердечника и нивелирует внешние EMI-помехи для кабеля в целом;
• индивидуальный — экранируется каждая жила или пара, что убирает электрозашумленность внутри самого кабельного изделия.

Во многих марках кабелей одновременно используются оба типа экранов.

Классификация экранированных кабелей

Силовые кабели с экраном

Экранная защита может применяться для любых разновидностей электролиний, как с низкими напряжениями 0,66/1 кВ, так и со средним и высокими 6-110+ кВ. Главная задача экранов силовых кабелей, особенно высоковольтных, — не давать неизбежно возникающим электроволнам и полям воздействовать на людей и окружающее пространство. Конструкция ВВГЭ, КГВЭВ, (А)ПвП и других силовых марок включает экраны смешанного типа:

общий — медно-проволочная оплетка или спираль-лента из меди/алюминия;

индивидуальный — по жиле или изоляционному слою, из токопроводящей бумаги или полимерной ленты.

Комбинированные кабеля с экраном

В изделиях этого типа в одной наружной оболочке присутствуют силовые и информационно-управленческие проводники. Высокое напряжение основных электропроводников, 6 и больше кВ, не должно искажать передачу сигналов по вспомогательным жилам (380 В). Именно поэтому кабельные изделия подобных марок всегда оснащаются экранами.

В марках КГЭУ, КГПЭУ, КГпЭП в качестве экранного материала использована специальная резина, которая является проводником электротока, или лента из алюмолавсана с меднопроволочной оплеткой. В данных изделиях экранируется каждая фаза-проводник. Гибкие экранированные марки типа КГпЭ удобно использовать в работе подвижных электромеханизмов, устройств и тяжелой техники, такой как краны и экскаваторы.

Контрольные кабеля с экраном

Информационный обмен, передача управленческих сигналов на приборы и прочие устройства, доступ к которым может быть непростым или отсутствовать — функциональная специфика контрольных кабельных изделий требует их надежной защищенности от влияния EMI-помех. Потому экраны марок (А)КВВГЭ выполнены в виде намотанной фольгированной меди или алюминия с обязательным перекрытием, что гарантирует целостность экранной защиты на паспортных радиусах изгибания. Для усиления конструкции вдоль экрана присутствует проволока из меди.

Достижение большего показателя гибкости, важного при подвижной прокладке, без потери экранирующих свойств в марке КГВЭВ достигается использованием оплетки из меди.

В некоторых разновидностях контрольных кабелей для экранирования применяются ленты из меди, алюминия и алюмополимеров.

Сигнальные кабельные изделия с экраном

Охранная, измерительная, пожарная аппаратура и другие виды устройств, работающие на малых токах, обычно имеют в своем составе сигнальные кабели. Через них передаются важные массивы данных, которые не могут быть искажены или утеряны, а потому должны защищаться от электропомех.

Для примера можно привести марку КПСЭнг-FRLS (FRHF). Ее предназначение — немедленно передавать информацию от дымовых датчиков или других элементов комплексов оповещения и эвакуации людей. Конструкция таких проводников обязана обеспечивать работоспособность системы во время пожара, выделять минимум вредных веществ при горении. Поэтому изоляционный слой таких кабелей выполнен из материалов на кремниевой основе, а экраны — из ленточного алюмолавсана.

Кабеля связи, передачи данных и управления с экраном

В эту большую группу кабелей входят изделия, для которых особенно важно быть нечувствительными к EMI-помехам. Качество связи, в том числе интернет-соединения, работа тонких приборов и опасных механизмов напрямую зависит от точности и своевременности передаваемых сигналов. Ниже приводим небольшой обзор некоторых марок.

ТППШв — телефонный кабель, который довольно популярен при монтаже локальных сетей телефонии и телемеханики. Его задача состоит в передаче частотно-модулированных сигналов в широком или фазоимпульсном режиме (до 2 МГц). Защита от электрошумов — фольгированный экран из алюмополиэтилена.

РВШЭ — распределительный электрокабель, используемый в системах, аппаратуре и приборах, которые отвечают за звук, радио, а также телефонию. В качестве шумозащитного экрана в этой марке использованы проволоки из твердой меди.

КИПЭВБВ, КИПЭВ, КИПЭП и другие марки этой группы отвечают за обмен дата-данными на высоких скоростях посредством интерфейса RS-485. Сфера их применения — системы контроля и агрегации информ-потоков в сооружениях инженерного назначения, сети объектов, отвечающие стандартам ИСО/МЭК 8482 (TIA/EIA-485-A). Экранная защита данных марок представляет собой ленты из алюмолавсана или оплетку из луженой меди, может присутствовать дренажный электропроводник.

Витая пара с экраном

Особенно надежный экран требуется для интернет-кабелей, которые зачастую смонтированы вблизи с линиями электропередач или бытовой проводкой.

Экранирование пар в классе FTP-кабелей реализовано через фольгирование изделия в целом (общий экран). Витые пары типа STP (S/UTP) оснащены индивидуальными экранами из фольги с общей для всего изделия медной оплеткой. Разновидность оптик-кабелей с маркировкой S/FTP также имеет экран-фольгу для каждой пары, а общая защита от электрошумов выполнена в виде сплетенной тонкой проволоки из меди. Наиболее солидное и надежное экранирование имеет класс витых пар SF/UTP: двойное блокирование EMI-помех наружными экранами из фольгированного материала и медного экрана-оплетки. Это позволяет проводить прокладывание SF/UTP даже вблизи высоковольтных ЛЭП.

Нужен кабель с экраном?
Выбирайте из 1000 вариантов в нашем каталоге!

Источник

Что значит экранированный кабель и сфера его применения?!

Довольно часто на промышленных объектах, в производственных цехах, офисных зданиях и т. д. возникает потребность совместной прокладки кабелей различного назначения в одной траншее, лотке, кабельном канале и пр . Изоляция токопроводящих жил и оболочка кабелей не обеспечивают действенной защиты от электрических шумов и паразитарных электромагнитных излучений, возникающих благодаря токам, протекающим по кабелю, и негативно влияющих на работу оборудования. Для таких условий прокладки потребуется кабель с экранированными жилами .

ВАЖНО! Электромонтажные работы следует проводить только с полным соблюдением требований техники безопасности .

Для чего нужен экранированный кабель

В зависимости от условий эксплуатации, кабели могут являться не только источниками электромагнитных волн, но и выступать в роли антенны, улавливающей наведенные излучения. Экран, входящий в конструкцию кабеля, служит для его защиты от внешних помех, создаваемых другими источниками, а также не позволяет внутреннему магнитному полю оказывать воздействие на кабели, проложенные рядом. Кроме того, экран дает возможность выполнить заземление кабеля, а при соединении отрезков кабеля с помощью муфт – исключить возникновение разности потенциалов на его оболочке. Экранированный кабель выпускается с экранами, изготовленными из электропроводящей бумаги , с пециальных полимерных композиций , фольгированных лент , в виде повива или оплетки из медной проволоки , а также в комбинированном варианте .

Схема экранированного кабеля

Свойства экранированного кабеля напрямую зависят от его целевого назначения, поэтому конструкция кабелей разного типа отличаются друг от друга. Для силовых кабелей с номинальным напряжением до 3 кВ экран на скрученные токопроводящие жилы обычно накладывается общий экран из фольгированного материала или оплетки из медной проволоки, а у кабелей для передачи данных, помимо общего экрана, защищенными от воздействия электромагнитных полей могут быть индивидуальные пары. Маркировка экранированных кабелей отличается от других типов кабеля наличием в буквенной аббревиатуре литеры «Э». Однако для силовых кабелей на напряжение выше 6 кВ наличие экрана в конструкции является обязательным, поэтому буква «Э» в обозначение экранированного кабеля может не вноситься.

Типы экранированных кабелей

По своему назначению, экранированный кабель с медными или алюминиевыми жилами может быть:

• силовой , рассчитанный на переменное напряжение до 220 кВ частотой до 50 Гц. В зависимости от величины напряжения, экран может накладываться непосредственно на токопроводящие жилы или после их изоляции.

• контрольный , используемый для передачи сигналов от различных датчиков к измерительным приборам. В этом случае применение экранированного кабеля требуется для защиты передаваемых сигналов от воздействия внешних электромагнитных помех.

• комбинированный, состоящий из силового и управляющего кабеля, заключенных в одну оболочку .

Источник

Зачем кабелю экран?

Поскольку электрические кабели проводят ток, он образует электромагнитное излучение. Такое излучение формирует радиопомеху, телепомеху и шум. При расположении рядом нескольких поводов и пропуска электрического тока по ним, они будут формировать наводки, которые действуют друг на друга. Электрический провод не только осуществляет излучение, но и принимает его. Конечно, это влияет на подключение оборудования. Чтобы защитить его от помехи, формируется экран.

Поскольку электрические кабели проводят ток, он образует электромагнитное излучение. Такое излучение формирует радиопомеху, телепомеху и шум. При расположении рядом нескольких поводов и пропуска электрического тока по ним, они будут формировать наводки, которые действуют друг на друга. При этом электрический кабель не только осуществляет излучение, но и принимает его. Конечно, это влияет на подключение оборудования. Чтобы защитить его от помехи, накладывается металлический защитный слой — экран. В результате, изоляция защищает кабель от механического повреждения, а экранирование — от шума, наводки.

Принцип работы экрана

Экран может окружать оплетку электрического провода, отражать электромагнитное излучение или перенаправлять его на поверхность земли. На 100% он не может обеспечить защиту провода, но он устраняет малую паразитную энергию, которая создается при негативном воздействии на текущий процесс. В зависимости от того, какое назначение имеет электрический провод, количество и проводниковый тип, отличается и способ экранирования. Стоимость экранированного изделия больше благодаря дополнительным материалам и производственному оборудованию.

Основной характеристикой экранов служит перевод наводок на землю. Это осуществляется благодаря концевой заделке (муфте).

Конструкция

Экранированию подлежит целиковый кабель с его отдельными составляющими. Зачастую экранированию подлежат проводниковые пары для уменьшения влияния помех на электрический кабель. Внешняя кабельная часть защищается от помех с помощью фольгирования алюмополимерной пленкой и фольгой, имеющей луженную проволочную оплетку.

Экраны имеют существенное отличие друг от друга. Пленка кладется на край проводника или продольно. Этот шов заклеивается. Обычно такую конструкцию изготовители дополняют с помощью дренажной проволоки. Она выступает в качестве дополнительного шунта, если повреждается фольгированное покрытие. От того, какую имеет толщину пленка, также много зависит. Чрезмерно толстая поверхность материала повышает кабельное изделие в объеме, увеличивает цену на него. Слишком тонкая приводит к снижению прочности и эффективности экрана. Изготовители не превышают толщину пленки в 100 мкм.

Оплеточная защита обладает своими особенностями. Но лучшие показатели показывает комбинированная пленка. Стоит указать, что пленочное экранирование применяется при токе в 50 микроампер. При среднем токе используется комбинированный способ. В силовом кабеле используется медная или алюминиевая оплетка. При этом оплеточное покрытие не защищает всю площадь с проводниковыми линиями. Этот показатель находится в пределах 95% от общей площади покрытия. Эффекта больше приносит медная оплетка, но она стоит дорого.

Комбинированное экранирование популярно благодаря применению на компьютерной технике и локальных сетях. Однако такие кабели можно укладывать в чрезмерно зашумленных условиях. Защита от помех с успехом применяется в других проводниковых изделиях мира.

Источник