Abgeschirmtes Kabel ist ein Leiter, der um einen Leiter gewickelt ist. Der umliegende Leiter wird als Schild bezeichnet, typischerweise ein geflochtenes Kupfergitter oder Kupferfolie (Aluminium). Der Schild muss geerdet werden, sodass alle externen Interferenzsignale auf den Boden gerichtet werden können. Dies verhindert, dass Interferenzsignale in die innere Schicht eintreten und gleichzeitig den Signalverlust verringern.
Struktur: (gewöhnliche) Isolationsschicht + Schild + Leiter; (Fortgeschrittene) Isolationsschicht + Schild + Signalleiter + Schild Erdungsleiter.
Beachten Sie bei der Auswahl abgeschirmter Kabel, dass die Isolationsschicht des Schildmodelsleiters leitfähig ist und Kontinuität mit dem Schild liefern kann (mit einem gewissen Widerstand).
Abschirmte Verkabelung stammt aus Europa. Es fügt einem metallischen Schild zu einem nicht geschützten Standardkabelsystem hinzu. Es verwendet die Reflexion, Absorption und Hautwirkung des metallischen Schildes, um elektromagnetische Interferenzen und Strahlung zu verhindern. Dieses System kombiniert die ausgewogene Natur der Twisted-Pair-Verkabelung mit den Schutzeigenschaften des Schilds, was zu EMC-Eigenschaften (Elektromagnetische Kompatibilität) führt.
EMC bezieht sich auf die Fähigkeit elektronischer Geräte oder Netzwerksysteme, elektromagnetischen Interferenzen zu widerstehen und gleichzeitig übermäßige elektromagnetische Strahlung zu verhindern. Mit anderen Worten muss das Gerät oder das Netzwerksystem in der Lage sein, normal in einer relativ harten elektromagnetischen Umgebung zu arbeiten und gleichzeitig eine übermäßige elektromagnetische Strahlung zu verhindern, die den normalen Betrieb anderer Geräte und Netzwerke in der Nähe beeinträchtigt.
Die Gleichgewichtsmerkmale des U/UTP -Kabels (ungeschützt) werden nicht nur durch die Qualität der Komponenten selbst (wie die verdrehten Paare) bestimmt, sondern auch von der Umgebung betroffen. Dies liegt daran, dass das umgebende Metall, das versteckte "Erdung" und das Ziehen und Biegen während des Baus das Gleichgewicht des U/UTP -Kabels stören können, wodurch die EMC -Leistung verringert wird.
Um ein konsistentes Gleichgewicht zu erreichen, gibt es nur eine Lösung: Fügen Sie eine zusätzliche Schicht Aluminiumfolie hinzu, um alle Kerne zu erden. Diese Aluminiumfolie bietet zusätzlichen Schutz für die zerbrechlichen Twisted-Pair-Kerne und schafft künstlich eine ausgewogene Umgebung für das U/UTP-Kabel (ungeschützt), was zu einem sogenannten Kabel führt.
Das Abschirmprinzip des abgeschirmten Kabels unterscheidet sich vom ausgewogenen Stornierungsprinzip des Twisted-Pair-Kabels. Abgeschirmtes Kabel verwendet ein oder zwei Schichten Aluminiumfolie um die vier verdrehten Pairpaare. Dies verwendet die Reflexion und Absorption von elektromagnetischen Wellen durch das Metall sowie den Hauteffekt (der Hautwirkung bezieht sich auf die Tendenz der Stromverteilung im Querschnitt eines Leiters, um die Oberfläche des Leiters zu tendieren, wenn die Frequenz zunimmt. Höhere Frequenzen verringern die Hauttiefe, was bedeutet, dass höhere Frequenzen die Eindringung von elektromagnetischen Waven reduzieren. Dies verhindert effektiv, dass externe elektromagnetische Interferenzen in das Kabel gelangen und gleichzeitig verhindern, dass interne Signale andere Geräte ausstrahlen und stören.
Experimente haben gezeigt, dass elektromagnetische Wellen mit Frequenzen von mehr als 5 MHz nur 38 μm dicke Aluminiumfolie durchdringen können. Wenn die Abschirmschicht dicker als 38 μm ist, liegen die Frequenzen elektromagnetischer Störungen, die in das Kabel eindringen können, hauptsächlich unter 5 MHz. Das ausgewogene Stornierungsprinzip des Twisted-Pair-Kabels stellt effektiv niederfrequente Interferenzen unter 5 MHz ab.
Die früheste Definition von Verkabelung kategorisiert ungeschützte Kabel (UTP) und abgeschirmte Kabel (STP). Später sind mit technologischen Fortschritten und unterschiedlichen Prozesstechnologien verschiedene Abschirmtypen aufgetaucht: 1. F/UTP-Folienkabel: Eine einschichtige Aluminiumfolie-Abschirmstruktur. 2. Kabel mit Folie und Geflecht: Doppelschichtabschirm aus Aluminiumfolie und Kupfergeflecht. A) SF/UTP: Sowohl Aluminiumfolie als auch Kupfergeflecht sind um die äußeren Schichten der vier Paare gewickelt. B) S/FTP (PIMF): Jedes Paar ist mit Aluminiumfolie abgeschirmt und ein Kupfergeflecht um die Außenschichten der vier Paare gewickelt. Pimf = Paar in Metallfolie.
Abgeschirmtes Kabel schützt hauptsächlich vor externen Interferenzen, indem sie durch das Abschirmsystem die Signalübertragungsintegrität sicherstellt. Ein abgeschirmtes Verkabelungssystem schützt übertragene Daten vor externen elektromagnetischen Interferenzen (EMI) und Funkfrequenzstörungen (RFI). Elektromagnetische Interferenzen (EMI) sind in erster Linie eine niederfrequente Interferenz, wobei Motoren, Fluoreszenzlichter und Stromleitungen gemeinsame Quellen sind. Radiofrequenzinterferenz (RFI) ist eine hochfrequente Interferenz, hauptsächlich Radiofrequenzinterferenz, einschließlich Radio, Fernsehsendungen, Radar und anderen drahtlosen Kommunikation.
Für den EMI -Schutz ist geflochtene Abschirmung, typischerweise Metallnetzschutz, aufgrund seines geringen kritischen Widerstands am effektivsten. Für RFI ist die Metallfolienabschirmung am effektivsten, da die durch das Metallnetzschild erzeugten Lücken es hohe Frequenzsignale frei ermöglichen. Für gemischte Hoch- und Niederfrequenz-Interferenzfelder wird eine kombinierte Abschirmmethode für Metallfolie und Metallnetz verwendet, die als doppelt abgeschirmtes Kabel (S/FTP) bezeichnet wird. Dies ermöglicht dem Metallnetzschutz vor niedrigen Frequenzstörungen, während der Metallfolienschild für Hochfrequenzstörungen geeignet ist.
Die Aluminiumfolie-Abschirmschicht in IBM ACS-Abschirmungskabeln beträgt 50-62 μm dick pro Schicht und sorgt für einen vollständigeren Abschirmeffekt. Darüber hinaus vereinfacht die Verwendung einer einzelnen Abschirmschicht die Installation und verringert das Risiko einer Schädigung während der Installation. Darüber hinaus kann die Dicke der Aluminiumfolie mehr Schaden standhalten und so den Benutzern eine höherwertige Übertragungsleistung ermöglichen.
Abgeschirmtes Kabelverbindungsmethode:
Ein Ende des abgeschirmten Kabels ist geerdet, während das andere Ende schwebend bleibt.
Wenn Signalkabel lange Entfernungen zurücklegen, können unterschiedliche Erdungswiderstände an beiden Enden oder Strom durch die Stiftlinie zu unterschiedlichen Erdungspotentialen an den beiden Punkten führen. In diesem Fall fließt der Strom, wenn beide Enden geerdet sind, durch die Schildschicht und stört möglicherweise das Signal. Daher wird im Allgemeinen ein Ende des Endes ein Ende des anderen Zeitpunkts verwendet, um diese Interferenz zu verhindern.
Das Erden der beiden Enden des Schildes sorgt für eine bessere Abschirmung, aber die Signalverzerrung steigt.
Beachten Sie, dass die beiden Schildschichten gegenseitig isoliert und isoliert werden müssen! Wenn dies nicht der Fall ist, sollten sie immer noch als einzelner Schild angesehen werden!
Das Erden der beiden Enden des äußersten Schildes liegt daran, dass die eingeführte Potentialdifferenz Strom induziert, wodurch der magnetische Fluss erzeugt wird, der die Quellmagnetfeldstärke verringert und damit die ohne Außenschild induzierte Spannung im Wesentlichen abbricht.
Das Erkennen eines Endes des innersten Schildes wird jedoch nur für den allgemeinen ESD -Schutz verwendet, da es keine Potentialdifferenz gibt. Die folgenden Spezifikationen liefern die besten Beweise!
Die Prinzipien sind wie folgt:
1. Einschichtabschirm mit geerdetem Ende schafft keine Potentialdifferenz und wird im Allgemeinen für den ESD-Schutz verwendet.
2. Doppelschicht-Abschirmung mit beiden Enden des äußersten Schildes und einem Ende des inneren Schildes, das auf dem gleichen Potential geerdet ist. In diesem Fall induziert die Potentialdifferenz im äußeren Schild Strom, wodurch der magnetische Fluss erzeugt wird, der die Magnetfeldstärke der Quelle verringert und damit die ohne Außenschild induzierte Spannung im Wesentlichen abbricht.
Um ESD-Interferenzen zu verhindern, ist die Einzelpunkterde, unabhängig davon, ob der Schild einzeln oder doppelt schichtlich ist. Dies liegt daran, dass Einzelpunkter Erdung ESD am schnellsten entlädt.
Die folgenden zwei Situationen sind ausgeschlossen:
1. Es gibt eine starke externe Stromstörung, und die Einzelpunkt-Erdung kann nicht die schnellste statische Entladung garantieren.
Wenn der Erdungsdraht einen großen Querschnittsbereich aufweist, der die schnellste statische Entladung sicherstellt, ist ebenfalls eine Einzelpunkt Erdung erforderlich. Natürlich ist in diesem Fall eine doppelte Abschirmung unnötig.
Andernfalls ist eine doppelte Abschirmung erforderlich. Der äußere Schild dient in erster Linie, um die Interferenzintensität zu verringern und sie nicht zu beseitigen. In diesem Fall sind mehrere Erdungspunkte erforderlich. Es kann zwar keine Störungen vollständig beseitigen, aber es muss so schnell wie möglich reduziert werden. Um dies zu erreichen, sind mehrere Erdungspunkte die beste Option.
Zum Beispiel ist das Kabelfach in einem Unternehmen tatsächlich die äußere Schildschicht, die an mehreren Stellen als erste Verteidigungslinie geerdet werden muss, um die Intensität der Interferenzquelle zu verringern.
Die innere Schildschicht (in der Tat kaufen die Leute keine Doppelschichtkabel; im Allgemeinen ist die Außenschicht das Kabelfach, und die innere Schicht ist die Abschirmschicht des geschützten Kabels) muss an einem einzigen Punkt geerdet werden, da die äußere Intensität reduziert wurde und der Zweck der inneren Schicht, die Störung so schnell wie möglich zu entlasten und zu eliminieren.
2. Sicherheitsanforderungen wie externer elektrischer Stoßdämpfer und Blitzschutz. In diesem Fall sind zwei Schutzschichten erforderlich. Die äußere Schicht wird nicht verwendet, um Störungen zu beseitigen. Es ist aus Sicherheitsgründen. Um die Sicherheit der persönlichen und Ausrüstung zu gewährleisten, muss sie an mehreren Stellen geerdet werden. Die innere Schicht wird verwendet, um Störungen zu verhindern, daher muss sie an einem einzigen Punkt geerdet werden.
Die Abschirmschicht eines abgeschirmten Kabels besteht hauptsächlich aus nichtmagnetischen Materialien wie Kupfer und Aluminium. Seine Dicke ist sehr dünn, weit weniger als die Hauttiefe des Metalls bei der Betriebsfrequenz. Der Abschirmeffekt ist nicht hauptsächlich auf die Reflexion oder Absorption von elektrischen und magnetischen Feldern durch das Metall selbst zurückzuführen, sondern auf die Erdung der Schildschicht. Unterschiedliche Erdungsmethoden beeinflussen direkt die Abschirmwirksamkeit. Für elektrische und magnetische Feldschutzschichten werden unterschiedliche Erdungsmethoden verwendet. Es können nicht gegründete, einendige oder doppelte Erdung verwendet werden.