Co to jest kabel ekranowany?

Kabel ekranowany to kabel elektryczny, w którym przewodnik i otaczająca go warstwa izolacyjna są otoczone jednym lub kilkoma ekranami przewodzącymi. Są one zwykle wykonane z folii metalicznej lub drutu w oplocie. Kurtka ochronna zwykle tworzy warstwę zewnętrzną. Ma to na celu zminimalizowanie zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) emitowanych i odbieranych przez kabel.

Kable zasilające mogą być głównym źródłem EMI w środowisku. Mogą one działać jako anteny przy przesyłaniu zakłóceń lub jako odbiorniki przy odbieraniu i przenoszeniu zakłóceń do innych urządzeń. Poziom EMI jest wynikiem zapotrzebowania na moc każdego działającego sprzętu elektrycznego. Hala fabryczna ma zazwyczaj poziom EMI otoczenia wyższy niż w biurze lub rezydencji. Stopień ekranowania niezbędny do złagodzenia zakłóceń będzie się odpowiednio różnić.

W kablach sygnałowych EMI po raz pierwszy rozpoznano jako zakłócenia częstotliwości radiowych (RFI). Efekt ten jest powszechnie określany jako szum. Kabel koncentryczny jest znaną wersją kabla ekranowanego, często używanego w transmisji częstotliwości radiowej, dystrybucji telewizji kablowej i sieciach komputerowych. Systemy bezpieczeństwa w obszarach narażonych na podwyższone zakłócenia elektromagnetyczne wykorzystują ekranowany kabel, aby zapobiec fałszywym alarmom.

Ekranowanie może łagodzić EMI na dwa sposoby. Może odzwierciedlać zakłócenia lub przenosić zakłócenia do ziemi. EMI jest albo zanegowane, albo tak zmniejszone, że nie ma zauważalnego wpływu na przewodnik.
Stopień ekranowania kabla zależy od kilku czynników, do których należy przede wszystkim EMI otoczenia w danym środowisku. Dodatkowymi czynnikami są koszt i wymagana średnica, a także waga i elastyczność kabla. Kabel nieekranowany może być dopuszczony do użytku w środowisku przemysłowym, jeśli jego bezpośrednie otoczenie może być ściśle kontrolowane.

Dwa najczęściej stosowane rodzaje ekranowania to folia metaliczna i drut pleciony. Ekranowanie foliowe wykorzystuje cienką warstwę aluminium lub miedzi, popartą poliestrową wyściółką dla zwiększenia wytrzymałości. Ta technika zapewnia doskonałe pokrycie przewodników, chociaż folia jest raczej delikatna. Podłączenie złącza i uziemienie może być trudne. Przewód odprowadzający, który jest przewodem nieizolowanym, jest czasami używany do zakończenia i uziemienia ekranu foliowego.

Pleciony ekran to siatka utkana z drutu miedzianego. Nie zapewnia to tak skutecznego krycia jak folia. Przewodność miedzi i większa część siatki drucianej współdziałają, aby oplot był skutecznym wyborem. Dużo łatwiej jest też podłączyć konektor i zakańczać go do masy. Ten rodzaj kabla jest droższy niż folia i zwiększa prawdopodobieństwo problemów z rozmiarem, wagą i elastycznością.
W obszarach o wyjątkowo wysokim EMI zastosowano podejście podwójnego ekranowania. Kabel ekranowany posiada wewnętrzny ekran foliowy oraz zewnętrzną warstwę plecionej miedzi. Takie podejście wykorzystuje większe pokrycie folii i lepszą przewodność oplotu miedzianego.