シールドケーブルは何ですか
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干渉のソース
産業環境では、電磁ノイズ環境はしばしば複雑であり、電磁ノイズの放射または伝導（EMI）は、電気機械装置の通常の動作を深刻に妨げる可能性があります。このプロセスでは、生産ライン機器で使用されるさまざまなケーブルが、電磁ノイズの伝播のキャリアとして重要な役割を果たします。それらのいくつかは、無線の送信アンテナと同様に、周囲の回路や機器に騒音を広げるのと同様に騒音源として機能しますが、他の人はアンテナを受け取るのと同様に、他の放射源からの騒音干渉を吸収します。
さまざまなレベルの騒音源の潜在的な影響領域は、上記のチャートで大まかに参照できます。大型電力スイッチ、誘導ヒーター、大型変圧器、およびその他の機器は、高レベルの導電性ノイズと放射干渉を放出する可能性があることに注意することが重要です。さらに、電力線の近くに信号ケーブルを配置すると、ノイズを信号線に結合できます。
2シールドケーブルとは何ですか？
電気ラインの電磁ノイズ干渉に対抗するために、1つの非常に重要なアプローチは、シールドケーブルを使用することです。
シールドケーブルは、ケーブルのシールド層として機能する共通の導電層で包まれた1つまたは複数の導体（互いから絶縁された）で構成されています。このシールド層は、一般に、銅（またはアルミニウムなどの他の金属）編組ストランド、ヘリカルパターンの非青包銅テープ、または導電性ポリマー層で作られています。
シールド層は、2つの方法で電磁ノイズ干渉を効果的に防ぐことができます。
一方では、騒音エネルギーを反映して、障壁として機能します。
一方、ノイズを吸収して地面に導くことができ、ノイズ信号のリターンパスとして機能します。
どちらの場合でも、電磁ノイズはケーブル導体に直接伝播しません。ノイズエネルギーが依然としてシールド層に浸透する場合がありますが、通常は大幅に減衰し、干渉を引き起こすことが困難になります。したがって、ケーブル自体がノイズ源であろうと被害者であるかどうかにかかわらず、シールドを使用することは非常に効果的です。
シールドケーブルにはさまざまなパフォーマンスレベルがあり、さまざまな程度のシールド効果を提供します。シールド要件を決定する要因は、電気的用途の環境、コストに関する考慮事項（つまり、より多くのシールドにコストを高める理由）、ケーブルの直径、重量、柔軟性など、多様です。
3.ケーブルシールドの2種類：
一般に、ケーブルシールドには、金属ホイルと編組メッシュの2つのタイプがあります。
3.1メタリックフォイルシールド
メタリックフォイルシールドは通常、ポリエステルのようなキャリア材料に取り付けられたアルミニウムの薄い層を使用して、その強度と耐久性を高めます。指揮者の周りで100％のカバレッジを提供し、優れたシールドパフォーマンスを提供します。ただし、その薄さのため、特にコネクタに接続する場合は、操作するのが難しい場合があります。したがって、メタリックフォイルシールド全体は通常接地されていません。代わりに、排水ワイヤを使用してシールドレイヤーを接続します。
3.2編組メッシュシールド
編組メッシュシールドは、通常、むき出しの銅または缶詰の銅線でできています。電磁ノイズの低インピーダンス接地パスを提供し、コネクタを使用するときに圧着またははんだ付けによって簡単に接続できます。
編組メッシュシールドは、導体の表面に小さなギャップがあるため、100％のカバレッジを提供しません。編組の緊張に応じて、通常、70％から95％のカバレッジを提供します。ただし、固定ケーブルの設置では、70％のシールドカバレッジで一般的に十分です。
3.3メタリックフォイルシールドと編組メッシュシールドの比較
実際、メタリックフォイルはシールドカバレッジが高くなりますが、必ずしも優れたシールドパフォーマンスがあることを意味するわけではありません。これは、銅がアルミニウムよりも導電率が優れているため、編組メッシュが電磁ノイズをより適切に行うことができるためです。したがって、シールド層として、編組メッシュはしばしばより良いシールドの有効性を示します。もちろん、ケーブルのサイズとコストもある程度増加することは明らかです。
3.4メタリックフォイルシールドと編組メッシュシールドのアプリケーション
過酷なノイズ環境を備えたアプリケーションでは、多くの場合、複数のシールドの層が必要です。最も一般的な慣行は、金属ホイルと編組メッシュの両方を同時に使用することです。たとえば、「で述べた」ねじれたペアケーブル「記事、マルチコアケーブルでは、導体の各ペアには、間のクロストークを防ぐために金属ホイルシールドがある場合があります。ねじれペア、およびケーブル全体を金属ホイルまたは編組メッシュ、またはその両方で保護することができます。金属ホイルと編組メッシュのこの組み合わせにより、2つのシールド技術が互いに補完し、互いの制限を克服し、単一のテクニックが提供できるものを超えて優れたシールドパフォーマンスをケーブルに提供することができます。
実際のアプリケーションでは、シールドの目的は、誘導された電磁ノイズを地面に伝達し、ノイズ信号のリターンパスを提供することです。これは非常に重要であり、その重要性を理解しないと、無効なシールドにつながる可能性があります。ケーブルシールドとその終了は、電磁ノイズの低インピーダンス接地パスを提供する必要があります。接地されていないシールドケーブルは効果的に機能せず、接地パスの不連続性または過剰なノードは接地インピーダンスを増加させ、ケーブルのシールドパフォーマンスを低下させます。
4。結論として、ケーブルシールドに関するいくつかの実用的な推奨事項があります。
4.1アプリケーション要件を満たすのに十分なシールドがあることを確認してください。通常の電磁干渉環境では、金属箔のみを使用すると、十分な騒音保護が提供されるはずです。より深刻なノイズ環境では、編みメッシュと金属ホイルの両方を組み合わせたシールドケーブルの使用を検討する必要があります。
4.2特定のアプリケーション環境に基づいて、適切なシールドケーブルを使用します。使用中に繰り返し曲げが必要なケーブルの場合、編みメッシュだけでなく、螺旋状の巻きシールド層を使用することが一般的です。さらに、柔軟なケーブルは、ケーブルの連続曲げがフォイル層を引き裂く可能性があるため、金属フォイルシールドのみを使用しないことがよくあります。
4.3ケーブルで接続されたデバイスの効果的な接地を確保します。可能な限り地球（地面）を使用し、接地点と機器の間の接続を検査します。電磁ノイズを排除すると、低インピーダンスの接地パスに依存します。
4.4多くの機器とコネクタの設計により、360度の全面シールド接続が可能です。それらとケーブルのシールドレイヤーとの間に信頼できる接続を確保します。たとえば、多くの一般的なコネクタには、金属製のプラスチック、ダイキャスト亜鉛、またはアルミニウムシェルが付属しています。ケーブルのシールドパフォーマンスに一致するコネクタを選択して、低い標準や過剰な仕様から追加コストが発生しているため、シールドの有効性が損なわれないようにします。
5.今、疑問が生じます：ケーブルのシールドは一端に接地されたり、両端に接地したりする必要がありますか？ シールドの接地を処理するには、シールドレイヤーのシングルエンド接地と両端の接地の2つの方法があります。
5.1シールドレイヤーのシングルエンド接地は、シールドケーブルの一方の端が金属シールド層で直接接地され、もう一方の端は保護接地を通じて接地されていないか接続されていることを意味します。この場合、金属シールド層の接地されていない端と地面の間に誘導電圧があり、誘導電圧はケーブルの長さに比例します。ただし、シールド層を介して潜在的な循環電流はありません。シングルエンドの接地は、潜在的な違いを抑制し、電磁干渉を排除するために使用されます。
