宁夏菲伦电力物资有限公司

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工业应用现场的电磁噪声环境往往十分复杂，电磁噪声的辐射或传导（EMI）可能会严重干扰机电设备的正常工作。而在这个过程中，电磁噪声传播的一类重要载体，就是产线设备中使用的各种电缆。它们中有些是噪声源，有些则是受扰对象。作为噪声源，电缆会像无线电发射天线那样，将噪声传播到周边的线路和设备；作为受扰对象，电缆会像接收天线一样，吸收来自其他辐射源的噪声干扰。

有关各类不同等级的噪声源可能影响的应用区域，大致可以参照上图列表。需要注意的是，大型动力开关，感应加热器，大型变压器...等都有可能发出较高水平的传导噪声和辐射干扰；而将信号电缆放置在动力线附近也是会将噪声耦合到信号线路上的。

要对抗电气线路上的电磁噪声干扰，一种非常重要的方式，就是使用带有屏蔽的线缆。

屏蔽电缆是由公共导电层包裹着一根或多根（相互绝缘的）导线的电缆。 这个公共导电层即是线缆的屏蔽层，它一般由铜（或其他金属，如铝）的编织股线、铜带的非编织螺旋绕线或导电聚合物层构成。

屏蔽层内部可以包裹信号或动力导线，通过两种方式起到防止电磁噪声干扰的作用。

一方面，它能够单纯的作为隔离层反射噪声能量；

另一方面，它可以吸收噪声并将其传导到大地（Ground），成为噪声信号的返回路径。

并且在任何一种情况下，电磁噪声都不会直接传递到线路导体。 尽管有时噪声能量仍然有可能穿过屏蔽层，但是通常已经有了很大程度的衰减，很难造成干扰影响。 因此，无论线缆本身是干扰源还是受扰对象，为其使用屏蔽都将是非常有效的。

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电缆屏蔽会有不同的性能等级，提供不同程度的屏蔽效果。 同时决定屏蔽需求量的因素也有很多，例如：电气应用环境、成本、 以及线缆直径，重量和灵活性...等问题。

一般电缆的屏蔽会有两种类型：金属箔和编织网。

金属箔屏蔽层通常使用一层薄薄的铝，附着在如聚酯材料的载体上，以增加强度使其更坚固。金属箔能够为导线提供 100％ 的包裹覆盖，有着比较好的屏蔽性能。但同时因为它很薄，使用起来比较困难，尤其是在将其接入连接器时。因此，通常情况下是不会将整个金属箔屏蔽层都接地的，而是会使用排扰线来连接屏蔽层。

编织网屏蔽通常由裸铜线或镀锡铜线编织而成。它为电磁噪声提供了一个低阻抗的接地路径，并且在使用连接器时可以通过压接或焊接的方式对接，十分方便。

编织网屏蔽并不能提供 100％ 的覆盖率，因为他们在导线表面的覆盖总会有些细小的缝隙。根据编织的紧密程度，编织网通常能够提供 70％ ~ 95％的覆盖率。不过一般来说，对于固定敷设的电缆，70％ 的屏蔽覆盖就已经足够了。

事实上，尽管金属箔有着较高的屏蔽覆盖率，但这并不意味着它的屏蔽效果就更出色。原因在于，铜有着比铝更强的导电性，这使得编织网能够的传导电磁噪声。因此作为屏蔽层，编织网往往有着的屏蔽效果。当然，不难看出，它也在程度上增加了电缆的尺寸和成本。

在噪声环境比较恶劣的应用场合，经常需要使用多层屏蔽。常见就是同时使用金属箔和编织网。

电缆和引线在人们未意识到的情况下可以作为天线，同时接收和发射电磁干扰 (EMI) 信号。采取屏蔽措施往往是非常必要的。屏蔽层是一层额外的导线，附加在电线或电缆之上，帮助将屏蔽层内导线的电磁场与屏蔽层外部的电磁场隔离开来。屏蔽层可以设置在每条独立的导线上，安置在成组的导线上，或者覆盖住电缆内部整条捆扎起的导线束。通常有必要整合起多个屏蔽层，在这一情况下，每个屏蔽层往往在电气上相互保持绝缘。屏蔽的有效性与屏蔽层有关，可以反射一部分的电磁干扰，但同时也会吸收掉一部分，然后将其引向接地。在这两种情况下，部分能量仍会抵达信号导线处，但是都会经过高度的衰减，不会引起可产生问题的干扰。生理信号本质上是一种模拟信号，信号强度一般非常低。这样，任何干扰都非常不利，因而需要考虑使用有效的信号屏蔽措施，这非常重要。常见的屏蔽位置是电缆或电线外护套的正下方。然而，结构更加复杂的电缆可能由多个部分组成（子缆），分别含有一个或多个屏蔽层。屏蔽措施有助于防止有害的外部干扰，但也常常用于防止电缆内部产生干扰。在众多医疗应用中非常常见的、电缆中同时含有供电和信号线路的情况下，这将作为一项重要的考虑因素。

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