Connessione schermata nel quadro elettrico Vuoi ricevere maggiori informazioni sulla connessione schermata nel quadro elettrico? Contattaci!

Le schermature dei cavi per la trasmissione dati o MCR devono essere collegate alla messa a terra della custodia direttamente dopo l'ingresso nel quadro elettrico. In questo punto del quadro elettrico, lo spazio è piuttosto ridotto a causa del gran numero di cavi e fili in entrata. Solo un sistema di morsetti per schermatura che consente il cablaggio prima della connessione schermata offre chiari vantaggi. L'installazione successiva dei morsetti per schermatura facilita l'esecuzione del lavoro in caso di mancanza di spazio e riduce così i tempi per la progettazione del quadro elettrico.

Un sistema di morsetti per schermatura è costituito da:

• morsetto per schermatura
• barra collettrice e
• supporto per barra collettrice

Il morsetto per schermatura assume il compito di collegare la schermatura del cavo meccanicamente ed elettricamente alla barra collettrice. La dimensione dei morsetti per schermatura utilizzati dipende dal diametro del cavo impiegato. Il tipo di schermatura determina la scelta del supporto della barra collettrice, che crea un contatto diretto con la messa a terra della custodia o isola il sistema di morsetti per schermatura dalla custodia.

Il tipo di posa dello schermo determina se viene selezionata una struttura direttamente a contatto con il potenziale PE o una struttura isolata. Una struttura isolata è necessaria, ad esempio, se il collegamento PE deve essere instradato in una configurazione a stella verso un punto di riferimento nel quadro elettrico a causa delle interferenze previste. In questo caso, il punto di supporto effettivo (punto stella) è più lontano dal punto di contatto dello schermo rispetto a una connessione diretta. La schermatura cavo non è più collegata tramite il supporto delle barre collettrici o la guida DIN, bensì il collegamento viene effettuato al quadro elettrico PE per mezzo di un morsetto di derivazione e di un cavo. La sezione del conduttore impiegata per questo collegamento non deve essere troppo piccola. In questo modo, la resistenza di accoppiamento descritta in seguito rimane più bassa possibile.

Un altro aspetto importante della connessione delle schermature dei cavi e dei fili sono gli effetti dello scorrimento di cavi e fili. Sotto la pressione del morsetto per schermatura, la plastica dell'isolante fluisce negli spazi rimasti ai lati, che non sono ancora stati riempiti. Lo scorrimento è contrastato da una piastra di pressione a molla, che compensa questo effetto. Per assicurare che la schermatura del cavo sia sempre sufficientemente salda contro la barra collettrice e garantisca così un contatto sempre buono, l'azione della molla non deve essere troppo morbida.

La qualità di una connessione schermata si riflette nella quantità di resistenza di contatto tra la schermatura del cavo e la messa a terra del sistema. Ad eccezione dell'interferenza galvanica, tutti gli altri tipi di interferenza coinvolgono in qualche modo la frequenza. Pertanto, non è sufficiente considerare solo la resistenza di contatto puramente ohmica. Anche la reattanza induttiva di una connessione schermata svolge un ruolo importante, poiché dipende in larga misura dalla lunghezza del tratto tra la schermatura del cavo e la terra di riferimento. Questo fenomeno è noto come impedenza di accoppiamento della connessione schermata, che è rappresentata come una curva dipendente dalla frequenza. Per ottenere un collegamento particolarmente corto è necessario utilizzare supporti delle barre collettrici a contatto diretto. Per le barre collettrici più lunghe, la distanza dalla messa a terra della custodia è ridotta a causa dell'utilizzo di supporti per barre collettrici a contatto diretto non solo alle estremità della barra collettrice, bensì distribuiti su tutta la lunghezza. Se, a causa dell'interferenza prevista, si opta per una struttura isolata, in caso di collegamento più lungo tra la schermatura del cavo e la messa a terra, tale interferenza può essere parzialmente compensata da una sezione del cavo più grande. Tuttavia, una connessione a bassa impedenza rimane una connessione a bassa impedenza. Per questo motivo, ai punti di contatto meccanico deve essere applicata una forza sufficientemente grande. Anche l'uso di parti metalliche rifinite in superficie contribuisce significativamente a una connessione a bassa impedenza. Questo perché i metalli impediscono l'ossidazione e la corrosione anche in atmosfere aggressive.

Per valutare la qualità delle connessioni schermate, le impedenze di accoppiamento per i sistemi di schermatura sono rappresentate in funzione della frequenza sotto forma di una curva. Tali curve mostrano la forte dipendenza dalla frequenza dell'impedenza di accoppiamento. A seconda del livello della componente induttiva dell'impedenza di accoppiamento, la curva verso le alte frequenze è più o meno ripida. Ciò significa che la lunghezza della connessione schermata è direttamente inclusa nella curva, poiché è in gran parte determinata dalla componente di resistenza induttiva. La parte ohmica dell'impedenza si riflette nell'altezza della curva. Poiché le differenze riconoscibili tra le guide DIN in rame, acciaio e alluminio si verificano solo a frequenze molto alte, il materiale della guida DIN non è decisivo per la qualità della connessione schermata. Tuttavia, durante l'utilizzo di guide DIN in rame, si nota che la superficie si ossida rapidamente, mentre nel caso dell'alluminio si forma molto rapidamente uno strato protettivo di ossido. Entrambi i materiali possono influenzare la qualità della connessione schermata.

Metodi di misurazione dell'impedenza di accoppiamento
Per non falsare il risultato, durante la misurazione dell'impedenza di accoppiamento di un sistema di connessione schermata, bisogna assicurarsi che le influenze esterne siano disattivate. Pertanto, per la misurazione si deve utilizzare un sistema coassiale chiuso e schermato esternamente. Il dispositivo di misurazione è un analizzatore di rete, che registra l'attenuazione in funzione della frequenza. Con una semplice conversione, la curva di attenuazione può essere trasformata in una curva di impedenza. Prima, però, il sistema di misurazione viene calibrato a zero senza il morsetto per schermatura inserito. Questo compensa anche gli errori causati dal sistema di misurazione stesso. Solo allora si registra l'impedenza di accoppiamento con il morsetto per schermatura inserito. La resistenza interna del ricevitore di misura è R_i = 50 Ω, considerevolmente maggiore dell'impedenza di accoppiamento da misurare (Z_k << 1 Ω ). Di conseguenza, la corrente I_k viene determinata con molta approssimazione solo dalla tensione del generatore U_g e R_i. Entrambe sono costanti, pertanto anche I_k è costante. La caduta di tensione U_k misurata su Z_k, pressoché senza perdite, è proporzionale a Z_k.

Il cavo pigtail non supporta il cablaggio conforme alle norme EMC. In questa progettazione della schermatura, la schermatura del cavo è intrecciata a un filo supplementare e collegata a terra o alla schermatura del dispositivo. La problematica di questo metodo è che la treccia schermata intrecciata crea un'antenna aggiuntiva, che contrasta l'obiettivo effettivo di schermatura.