Was ist ein abgeschirmtes Kabel?
Geschirmtes Kabel ist ein elektrisches Kabel, bei dem der Leiter und seine umgebende Isolierschicht von einer oder mehreren leitenden Abschirmungen umgeben sind. Diese bestehen meist aus Metallfolie oder Drahtgeflecht. Ein Schutzmantel bildet typischerweise eine äußere Schicht. Dies minimiert die elektromagnetischen Störungen (EMI), die vom Kabel ausgesendet und empfangen werden.
Stromkabel können eine Hauptquelle für elektromagnetische Störungen in einer Umgebung sein. Diese können als Antennen beim Senden von Störungen oder als Empfänger beim Erfassen und Weiterleiten von Störungen an andere Geräte fungieren. Der EMI-Wert ergibt sich aus den Leistungsanforderungen aller in Betrieb befindlichen elektrischen Geräte. Eine Fabrikhalle weist normalerweise eine höhere EMI-Umgebung auf als ein Büro oder eine Wohnung. Der Grad der Abschirmung, der zur Abschwächung von Störungen erforderlich ist, variiert entsprechend.
In Signalkabeln wurde EMI zuerst als Hochfrequenzstörung (RFI) erkannt. Der Effekt wird allgemein als Rauschen bezeichnet. Koaxialkabel sind eine bekannte Version von abgeschirmten Kabeln, die häufig in der Funkfrequenzübertragung, Kabelfernsehverteilung und Computernetzwerken verwendet werden. Sicherheitssysteme in Bereichen mit erhöhten elektromagnetischen Störungen verwenden abgeschirmte Kabel, um Fehlalarme zu vermeiden.
Die Abschirmung kann die EMI auf zwei Arten verringern. Es kann die Interferenz reflektieren oder es kann die Interferenz zur Erde leiten. Die EMI wird entweder negiert oder so stark reduziert, dass der Leiter nicht spürbar beeinträchtigt wird.
Der Grad der Abschirmung im Kabel hängt von mehreren Faktoren ab, zu denen in erster Linie die EMI der Umgebung in einer bestimmten Umgebung gehört. Die Kosten und der erforderliche Durchmesser sowie das Gewicht und die Flexibilität des Kabels sind zusätzliche Faktoren. Ein ungeschirmtes Kabel kann für die Verwendung in industriellen Umgebungen geeignet sein, wenn seine unmittelbare Umgebung streng kontrolliert werden kann.
Die beiden am häufigsten verwendeten Abschirmungsarten sind Metallfolie und Drahtgeflecht. Bei der Folienabschirmung wird eine dünne Schicht aus Aluminium oder Kupfer verwendet, die mit einer Polyesterfolie verstärkt ist. Diese Technik liefert eine ausgezeichnete Abdeckung für die Leiter, obwohl die Folie ziemlich zerbrechlich ist. Das Anbringen eines Steckverbinders und die Erdung können sich als schwierig erweisen. Ein Ableitungsdraht, bei dem es sich um einen nicht isolierten Draht handelt, wird manchmal zum Abschließen und Erden eines Folienschirms verwendet.
Ein geflochtener Schirm ist ein Geflecht aus Kupferdraht. Dies bietet keine so effektive Abdeckung wie Folie. Die Leitfähigkeit von Kupfer und der größere Teil des Drahtgeflechts wirken zusammen, um das Geflecht zu einer effektiven Wahl zu machen. Es ist auch viel einfacher, einen Stecker anzuschließen und an Masse anzuschließen. Dieser Kabeltyp ist teurer als Folie und erhöht die Wahrscheinlichkeit von Problemen mit Größe, Gewicht und Flexibilität.
In Gebieten mit extrem hoher EMI wurde ein doppelter Abschirmungsansatz verwendet. Das abgeschirmte Kabel hat einen inneren Folienschirm und eine äußere Schicht aus geflochtenem Kupfer. Dieser Ansatz nutzt die größere Bedeckung der Folie und die überlegene Leitfähigkeit des Kupfergeflechts.