シールド線とは?
導体を外部導体で包んだ電線をシールド線と呼びます。巻かれた導体はシールド層と呼ばれ、一般に銅の編組線または銅の編組(アルミニウム)でできています。シールド層は接地する必要があり、外部干渉信号がこの層を通してアースに入る可能性があります。
シールドケーブルのシールド層は主に銅やアルミニウムなどの非磁性材料でできており、その厚さは非常に薄く、周波数で使用される金属材料の表皮深さよりもはるかに小さく、シールド層のシールド効果は主に電場や磁場に対する金属本体自体の反射や吸収によるものではなく、シールド層の接地によるものです。さまざまな形式の接地は、シールド効果に直接影響します。電界および磁界のシールドには、さまざまな接地方法を使用できます。非接地、片端接地、または両端接地が可能です。
シールド線の機能は、干渉信号が内層に入るのを防ぎ、導体干渉による信号損失を減らすことです。
シールド線は、電磁界ノイズ源を敏感な機器から隔離し、ノイズ源の伝播経路を遮断します。シールドはアクティブシールドとパッシブシールドに分けることができます。アクティブシールドの目的は、ノイズ源が外側に放射するのを防ぐことです。これがノイズ源のシールドです。パッシブシールドの目的は、敏感な機器のシールドであるノイズ源によって敏感な機器が干渉されるのを防ぐことです。
構造:(通常の)絶縁層+シールド層+電線。(上級)絶縁層+シールド層+信号線+シールド層アース線。
注. シールド線を選定する場合、シールド層接地線の絶縁層には導電機能があり、シールド層と導通(一定の抵抗値)することができます。
シールド線接続方法
シールド線の一方の端は接地され、もう一方の端はフローティングのままです。
信号線の伝送距離が比較的長い場合、両端の接地抵抗が異なるか、ペン ワイヤに電流が流れ、2 つの接地点間に電位差が生じる可能性があります。両端を接地すると、シールド層に電流が流れて信号に干渉することがあるため、このような干渉を避けるために、一方を接地し、もう一方をフローティングにする方法が一般的です。
シールドの両端を接地した方がシールド効果は高くなりますが、信号の歪みが大きくなります。
注意: 2 層シールドは、相互に絶縁し、シールドを分離する必要があります。相互絶縁がない場合でも、単層シールドと見なす必要があります。
最も外側のシールドの両端を接地するのは、導入された電位差によって電流が誘導され、ソース磁場強度を低下させる磁束が生成されるためです。これにより、外部シールド層がない場合に誘導される電圧が基本的に打ち消されます。
最も内側のシールドは、一方の端を接地する必要があり、電位差がないため、一般的な静電誘導防止にのみ使用されます。以下の仕様は最高の証拠です!
"GB 50217-1994 電源ケーブルの設計コード"-- 3.6.8 制御ケーブルの金属シールドの接地方法は、次の規則に準拠する必要があります。
(1) コンピューター監視システムのアナログ信号ループ制御ケーブルのシールド層は、2 点または多点アースを形成せず、集中 1 点アースを使用する必要があります。
(2) (1)で必要な一点接地以外のコントロールケーブルのシールド層は、電磁誘導障害が大きい場合は二点接地、静電気が発生する場合は一点接地でよい。誘導干渉が大きい。
二重シールドまたは複合総シールドの場合は、内側と外側のシールド層に 1 点を使用する必要があります。
(3) 2 点接地の選択は、過渡電流によってシールド層が溶融しないことも考慮する必要があります。
"GB50057 -2000 建物の雷保護設計に関するコード"-- 第 6.3.1 条の規定: ... シールド ケーブルを使用する場合、シールド層は少なくとも両端で同じ電位に接続する必要があります。システムで一方の端のみを同じ電位に接続する必要がある場合は、2 層のシールドを使用し、外側のシールドを上記のように処理する必要があります。
原理は次のとおりです。 1. 単層シールドが一方の端で接地されている場合、電位差は形成されず、一般的に静電誘導防止に使用されます。2. 2 層シールドの場合、最外層シールドは両端で接地され、内層シールドは一方の端で同電位に接地されます。このとき、外側のシールドは電位差により電流を誘導し、磁束を生成してソース磁場強度を低下させ、外部シールド層がない場合に誘導される電圧を基本的に相殺します。
静電干渉を防ぐ場合は、1 層シールドでも 2 層シールドでも、1 点で接地する必要があります。静電気放電の単一点の接地が最も速いためです。
ただし、次の 2 つの場合を除きます。
1、強力な外部電流干渉があり、一点接地は静電気の最速放電を満たすことができません。
接地線の断面積が非常に大きい場合は、静電気を確実に最速で放電するために、同じ一点接地を行います。もちろん、実際にはその通りで、2 層のシールドを選択する必要はありません。
それ以外の場合は、2 層のシールドが必要です。シールドの外層は、主に干渉の強度を低減するためのものであり、干渉を排除するためのものではありません。これは、多点接地である必要がありますが、放電は終了していませんが、すぐに弱体化する必要があります。可能な限り弱体化するには、多点接地が最適です。
たとえば、企業内のケーブル ブリッジは実際には外部シールドであり、干渉源の強度を低減するための最初の防御線であるマルチポイント アースが必要です。
内側のシールド層 (実際、人々は二層ケーブルを購入しません。一般に、外側の層はケーブル ブリッジであり、内側の層はシールド ケーブルのシールドです) は、一点接地でなければなりません。減らし、できるだけ早く放電し、干渉を排除することが内層の目的です。
2、外部の感電および落雷保護およびその他の安全要件。
この状況は 2 層の保護でなければなりません。外層は干渉を排除するために使用されません。安全上の理由から、個人と機器の安全を確保するために、多点接地が必要です。ケーブル技術の詳細については、ここをクリックしてください。内層は干渉を防ぐものであるため、一点接地である必要があります。
要約する:
シングルエンド接地:
1) シールドケーブルの片端接地は、低周波電界からの干渉を避けるのに役立ちます。または、波長 λ がケーブル長 L よりもはるかに大きい周波数での干渉を回避できます。 L.
2) ケーブルシールドのシングルエンド接地により、シールド上の低周波電流ノイズを回避できます。このような電流は、内部で同相干渉電圧を引き起こし、アナログ デバイスに干渉する可能性があります。
3) 低周波干渉に敏感な回路 (アナログ回路) には、シールドの片端接地が望ましい。
4) 連続測定値の上下変動および永久偏差は、低周波外乱を示します。
両端接地:
1) 電気キャビネットまたはプラグ (円形接点) への接続が、大きな導電領域 (低誘導係数) を通過していることを確認してください。非金属の非金属よりも金属の金属を選択する方が良いです。
2) 一部のアナログ モジュールはパルス技術を使用するため (例: 同じモジュールに統合されたプロセッサと A/D コンバータ)、正しい等電位接続を確保するためにアナログ信号を相互にシールドすることをお勧めします。・接地終了。
3) 通常、金属箔シールドの伝送インピーダンスは、銅編組シールドの伝送インピーダンスよりもはるかに高く、5 ~ 10 倍の差があり、デジタル信号ケーブルとして使用することはできません。
4) 偶発的な誤動作は、高周波干渉を示します。これは、ワイヤの等方性接続を排除することはできません。
5) シールドはケーブルの端末以外に多点で接地すると有利です。
6) シールドをピンに接続しないでください。"ピッグテール"現象。
7) シールドの並列インピーダンスが自身のインピーダンスの 1/10 未満になるように常に注意してください。ケーブル ブリッジ、機械フレーム、その他のシールド、またはその他の並列ケーブルは、システムを等電位にすることができます。
8) シールドが両端で接地されているときにケーブル シールドが熱くなる場合、またはシールドが電気制御キャビネット シェルまたはシールド バスに触れたときに発火する場合は、等電位接続が信頼できないことを意味します。