接地とシールド

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干渉を防ぐ

お使いのシステムを保護します。適切な接地とシールドで干渉による障害を防ぐことができます。

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電子コンポーネントによる干渉は特に産業用オートメーションアプリケーションで発生します。この電磁干渉で誤作動や、場合によってはシステム障害が発生することもあります。フエニックス・コンタクトは、電子コンポーネントの接地やシールドをあらゆる側面から扱う幅広い製品ラインアップを提供します。

特長

  • 規格に準拠したコンポーネントで安全性を確保
  • 高品質製品で機能に高い信頼性
  • 幅広い製品ラインアップからワンストップで提供

電磁適合性

中性バスバーでシールド接続クランプを接続  

EMC規格を満たすためのシールド接続クランプ

電子機器の導体間に電圧差が生じ、各電子機器の電磁干渉の放出を引き起こすことになります。これらのさまざまな電磁干渉の重ね合わせにより、干渉全体のレベルが上がります。この結果から、電磁干渉に対する機器のシールドは非常に重要であることが分かります。
電磁干渉の影響は、特に産業プロセスおよび製造技術システムにおいて、多大な損害を引き起こす可能性があります。従って、MCR(計測制御テクノロジ)の電気機器には、特に高い耐性が必要です。機器メーカーは、この耐性を保証するために、製品の適合宣言を発行する必要があります。機器は、EMC規格に準拠している場合にのみ市場に投入することが可能です。

フィールド干渉の発生の仕方

電場の簡略図  

電圧差は他の電子機器の機能に影響を与えます。

正と負の導体間の電圧差の結果として、フィールド干渉が発生します。
例えば、消費者には電圧源から電源が供給されます。ここで、正と負の導体間に電圧差が生じ、導体間に電場が発生します。さらに、電流が流れる導体によって磁場が生成されます。電流に依存しているため、この磁場は一時的な変動を受けます。時定数の電流はごく少数のアプリケーションにしか存在しないため、不規則な交番磁界が発生します。これらのフィールドは、「小型送信機」の一種である電磁信号となり、また同時に受信機にもなります。従って、各導体は、他の電気機器および電子機器の機能に悪影響を与える可能性があります。

干渉の種類

ST端子を用いたシールド設計の例  

干渉に対するシールド

実際には、通常いくつかの干渉メカニズムが同時に起こります。さらに、機器の他に、接続導体にも影響があります。さまざまな種類の干渉があり、それぞれ次のように区別されています。

  • ガルバニック干渉
    2つの回路が共通の導電部を使用する場合。
  • 静電容量干渉
    長いパス上に並列に配置された2つの導体が2つの対向する蓄電板として動作し、この役割で、高周波信号の短絡として機能する場合。
  • 誘導性干渉
    電流の変化によって磁場が変化すると、隣接する導体に電圧が誘導されます。
  • 波動干渉
    導体に結合された波動またはパルスが、隣接するデータ伝送または計測制御テクノロジの導体に重なる場合、またケーブル内のある導体回路から別の回路への重なる場合。
  • 放射線干渉
    干渉源からの導体のない電磁波がシステムおよび導体に影響を与える場合。波動がない場合、障害を引き起こします。

シールド接続

シールド構造のグラフィック表示  

さまざまな種類の干渉に対するシールドオプション

使用されるシールド接続の種類は、主に予想される干渉の種類によって異なります。
電場を抑制するには、シールドの一端を接地(1)する必要があります。ただし、交番磁界による干渉は、シールドの両端が接地されている場合にのみ抑制されます。ただし、シールドを両端で接続すると(2)、接地ループが作成され、それに関連する既知の欠点が生じます。基準電位に沿ったガルバニック干渉は、特に有用な信号に影響を与え、シールド効果が下がります。ここでは、内側シールドが一端で接続され、外側シールドが両端で接続されている、3軸ケーブル(4)の使用が解決策となります。導体シールドが両端で接続されている場合のガルバニック干渉を減らすために、一方の端も大抵の場合コンデンサを介して基準電位に接続します(3)。これにより、少なくとも直流および低周波電流の場合、接地ループが中断されます。

接地ループ:
接地ループは、基準電位が閉じてリングを形成する配置です。

シールド接続クランプSCC

シールド接続クランプSCCの製品ラインアップ  

シールド接続クランプSCCは、工具を使用せずに片手で取付けが可能

SCCシールドクランプを片手で工具を使用せずに接続できます。
便利なクランプブラケットと非加圧コンタクトスプリングで、信頼性が高く、シンプルで疲れにくいシールド接続が実現します。
シールド接続クランプは、DINレール取付け、中性バスバー取付け、および直付けが可能であるというメリットに加えて、理想的なEMCシールドも提供しています。
シールド接続クランプは、高周波干渉電流を放電することができます。
同時に、接点スプリングの設計により、再現可能で長期安定した接点品質が保証され、導体の整定効果も補償されます。
さらに、最適なシールド減衰を確保するために、接触している面が広いため消失電位との理想的な接続が可能になります。
個々のシールドクランプの概要と割当てをより明確にするために、シールド接続クランプSCCは、クランプブラケットに大きなマーキング領域を設けています。これにより、回路図に従ってケーブルを簡単に割り当てることができます。

シールド接続クランプSK

シールド接続クランプSKの製品ラインアップ  

シールド接続クランプSKには、導体をしっかりと固定するためのローレットねじが付いています

実績のあるシールド接続クランプSKを使用すると、ローレットねじで導体をしっかりと固定することができます。シールド接続クランプは、制御盤内に取り付けるための直接およびバスバー取付けに使用できます。理想的なシールドを確保するために、クランプにはスプリング式の大面積圧力プレートが付いています。
コンポーネントとして、防爆エリアの電気機器に関する指令や規格の要件に準拠してシールド接続の認証を取得することはできません。このように、シールド接続クランプは適切な認証やマーキングがなくても防爆エリアで使用できます。

フエニックス・コンタクト株式会社

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