Skärmanslutning i apparatskåp Vill du få reda på mer om skärmanslutning i apparatskåp? Hör bara av dig till oss!

Skärmarna för dataöverförings- resp. MSR-kablar måste anslutas till fastighetens jord direkt när de har förts in i apparatskåpet. På denna punkt i apparatskåpet är det trångt på grund av det stora antalet ankommande kablar och ledningar. Endast ett skärmanslutningsplintsystem som tillåter en kabeldragning före skärmanslutningen ger betydande fördelar. Eftermontering av skärmanslutningsplintarna underlättar arbetet och förkortar därigenom uppbyggnaden av apparatskåpet när det är ont om plats.

Ett skärmanslutningsplintsystem består av följande:

• Skärmanslutningsplint
• Strömskena och
• strömskenhållare

Skärmanslutningsplinten fungerar som mekanisk och elektrisk anslutning av kabelskärmen till strömskenan. De använda skärmanslutningsplintarnas storlek beror då på den använda kabelns diameter. Typen av skärmfäste avgör valet av strömskenehållare som antingen skapar en direkt kontakt med fastighetens jord eller isolerar skärmanslutningsplintsystemet mot kapslingen.

Typen av skärmning avgör om en skärm som har direkt kontakt med PE-potentialen eller en isolerad konstruktion väljs. En isolerad konstruktion är t. ex. nödvändigt om PE-anslutningen måste ledas stjärnformat till en referenspunkt i apparatskåpet på grund av förväntad påverkan av störningar. I detta fall är den egentliga fästpunkten (stjärnpunkten) placerad längre bort från skärmens fästpunkt än vid en direktanslutning. Kabelskärmen ansluts inte längre via strömskenhållaren eller DIN-skenan. Anslutningen görs i stället med hjälp av en avtappningsplint och en ledning till apparatskåpets PE. Den ledararea som används för denna anslutning bör då inte vara för knappt dimensionerad. Därigenom hålls kopplingsmotståndet som beskrivs nedan så lågt som möjligt.

Ytterligare en aspekt vid anslutning av kabel- och ledningsskärmar är flödeseffekter från kablar och ledningar. Under skärmanslutningsplintens tryck flyter framför allt isoleringens plast in i de kvarvarande utrymmen på sidan som ännu inte är fyllda. Ett fjädrande tryckstycke motverkar detta och utjämnar denna effekt igen. För att kabelskärmen alltid ska tryckas tillräckligt hårt mot strömskenan och för att säkerställa permanent kontakt får fjäderspänningen inte vara för mjuk.

En skärmanslutnings kvalitet återspeglas i hur högt övergångsmotståndet mellan kabelskärmen och systemjorden är. Med undantag av påverkan av galvaniska störningar är alla andra typer av störningar på något sätt frekvensberoende. Därför räcker det inte att ta hänsyn till det enbart ohmska övergångsmotståndet. En stor roll spelar även en skärmanslutnings induktiva blindmotstånd som på ett avgörande sätt beror på längden på sträckan mellan kabelskärmen och referensjorden. Man talar här om skärmanslutningens kopplingsimpedans som visas som en frekvensberoende kurva. En mycket kort anslutning får man om man använder strömskenehållare med direkt kontakt. Vid längre strömskenor förkortas sträckan till kapslingsjorden genom att man inte bara använder strömskenehållare med direkt kontakt i strömskenans ändar utan jämnt fördelat över hela skenan. Om en isolerad konstruktion väljs på grund av den störningspåverkan som förväntas, går det delvis att kompensera den längre anslutningen mellan kabelskärmen och jorden genom att välja en större ledararea. En lågimpedant anslutning är dock alltid även en lågohmig anslutning. Av detta skäl måste en tillräckligt stor kraft utövas på de mekaniska kontaktställena. Även användning av ytförädlade metalldelar bidrar till en lågimpedant anslutning på ett avgörande sätt. Detta beror på att metallerna förhindrar oxidation och korrosion även i aggressiva atmosfärer.

För att bedöma skärmanslutningars kvalitet visas kopplingsimpedansen som en funktion av frekvensen i kurvform för skärmanvändningssystem. Med hjälp av sådana kurvor blir kopplingsimpedansens starka frekvensberoende tydligt. Beroende på hur hög den induktiva andelen av kopplingsimpedansen är, är kurvan mer eller mindre brant mot höga frekvenser. Detta innebär att skärmanslutningens längd går in direkt i kurvan eftersom den på ett avgörande sätt bestäms av den induktiva motståndsandelen. Den omska andelen av impedansen återfinns i kurvans höjd. I och med att märkbara skillnader mellan DIN-skenor av koppar, stål och aluminium inte förekommer förrän vid mycket höga frekvenser är DIN-skenans material inte utslagsgivande för skärmanslutningens kvalitet. Observera dock att ytan snabbt oxiderar vid användning av DIN-skenor av koppar. Vid aluminium bildas ett oxidskikt mycket snabbt. Båda kan försämra skärmanslutningens kvalitet.

Mätmetoden för kopplingsimpedans
För att inte förfalska resultatet är det nödvändigt att beakta att yttre påverkan inte finns vid mätning av ett skärmanslutningssystems kopplingsimpedans. Därför måste ett skärmat koaxialt system som i sig är slutet och skärmat utåt användas för mätningen. Som mätinstrument fungerar en nätverksanalysator som registrerar dämpningen beroende på frekvensen. Med hjälp av en enkel omräkning går det att omvandla dämpningskurvan till en impedanskurva. Först kalibreras dock mätsystemet utan insatt skärmanslutningsplint. Tack vare detta kompenseras även fel som orsakats av mätsystemet. Först därefter tas kopplingsimpedansen upp med den insatta skärmanslutningsplinten. Mätmottagarens inre motstånd uppgår då till R_i = 50 Ω och är således avsevärt högre än den kopplingsimpedans som ska mätas (Z_k << 1 Ω). I och med detta bestäms strömstyrkan I_k med mycket hög approximation enbart med hjälp av generatorspänningen U_g och R_i. Båda är konstanta, således även I_k. Det via Z_k så att säga förlustfritt uppmätta spänningsfallet U_k är proportionellt med Z_k.

En pigtail stöder inte kablage med korrekt elektromagnetisk kompatibilitet. Kabelskärmen tvinnas till en extra tråd vid denna skärmkonstruktion och ansluts till jorden resp. till apparatskärmen. Problematiken med den här metoden är att det uppstår en extra antenn på grund av den tvinnade skärmflätningen vilket motverkar den egentliga avsikten med skärmen.