控制柜屏蔽连接 您想了解有关控制柜屏蔽连接的更多信息吗?欲知详情,请联系我们!

搭配直插式接线端子的SCC屏蔽夹

五点须知

  1. 所有导线均配有屏蔽层。来自外部环境且未适当接地的导线将导致屏蔽失效。
  2. 控制柜的整个金属壳体需采用专业低阻抗接地设计(DIN导轨、安装板、控制柜门等)。
  3. 请勿卷曲柜内的过长电缆。该操作会形成线圈,导致设备更易受到干扰。因此,理想对策是缩短电缆长度。
  4. 确保编织屏蔽层尽可能靠近进线口。
  5. 避免出现尾纤。缠绕编织屏蔽层会形成额外天线,实际上抵消了屏蔽效果。
结合接线端子的屏蔽装置

采用NLS型SSC屏蔽夹系统的屏蔽结构

实际应用中的屏蔽连接

数据传输和MCR电缆的屏蔽层必须在其敷设进控制柜后立即连接壳体接地端。控制柜此时接有大量进线线缆,因此柜内空间有限。而可接在屏蔽连接前级的屏蔽夹系统就独具显著优势。在空间有限的情况下,支持事后安装的屏蔽夹可简化作业,从而缩短控制柜装配时间。

屏蔽夹系统包含如下组件:

  • 屏蔽夹
  • 汇流条
  • 汇流条支架

屏蔽夹负责实现电缆屏蔽层与汇流条的机械和电气连接。所用屏蔽夹的尺寸取决于使用电缆的直径。屏蔽类型则决定了选用的汇流条支架,即直接连接壳体接地端,或将屏蔽夹系统与壳体绝缘。

屏蔽夹的绝缘结构

屏蔽夹的绝缘结构

直接接地亦或绝缘结构?

屏蔽类型决定了是选用直接接触PE电位的结构还是绝缘结构。举例来说,若预计出现的干扰类型需要至控制柜参考点的星形PE连接,则应选用绝缘结构。 在此情况下,接触点(星点)到屏蔽的距离要远于直连时的距离。电缆屏蔽层不再通过汇流条支架或DIN导轨连接, 而是通过分接端子和连接至控制柜PE的电缆连接。该连接应尽量选用大线径线缆, 以显著降低后文描述的耦合电阻。

安装适配器上的SSC和SK屏蔽夹系统

SK和SSC屏蔽夹系统

流动效应

线缆的流动效应是连接其屏蔽层时须考虑到的另一重要方面。在屏蔽连接夹施加的压力下,绝缘层的塑料部分会流入侧边尚未填充的剩余空间。该效应可通过加装弹簧的压板抵消。弹簧作用力必须足以使电缆屏蔽层始终牢牢压在汇流条上,以形成良好的长期接触。

各类低阻抗屏蔽连接型号

图1:带可省略接地回路的屏蔽连接 图2:通过移动分接端子显著减少接地回路 图3:使用DIN导轨接地的正确结构 图4:采用星形结构的理想接地

低阻抗屏蔽连接

屏蔽连接的效果体现在电缆屏蔽层与系统接地端之间的接触电阻上。除电流干扰外,所有其他类型的干扰均以某种形式受到频率的影响。因此,仅考虑到欧姆接触电阻是远远不够的。屏蔽连接的感抗在此亦起到了重要作用,其主要取决于电缆屏蔽层与参考接地间的路径长度。而这即为屏蔽连接的互阻抗,具体呈现为频率相关曲线。若使用支持直接接触的汇流条支架,则可实现短距连接。较长的汇流条不仅在两端均配备了直接接触型支架,其整体沿线亦分布有支架,进而缩短了至壳体接地端的路径长度。若基于预期干扰类型选用绝缘结构,且电缆屏蔽层与接地端之间的连接较长,则可通过线径相应较大的导线弥补一二。但低阻抗连接始终也是低电阻连接。这就是为何需要对机械接触点施加充足的作用力。采用表面涂覆型金属件亦可大大降低连接阻抗。其原因在于即便处于腐蚀性环境中,金属件也可避免生锈和腐蚀。

互阻抗测量装置的结构

测量互阻抗

屏蔽夹系统的互阻抗

为评估屏蔽连接的效果,屏蔽连接系统的互阻抗值将作为频率函数以曲线形式展现。此类曲线显示出互阻抗对频率的强相关性。根据电感在互阻抗中的占比,曲线大体上向高频方向倾斜。这意味着屏蔽连接的长度将直接体现在曲线中,因为该长度是决定电阻中电感占比的主要因素。阻抗的电阻部分则反映在曲线高度上。鉴于铜制、钢制和铝制DIN导轨仅在高频下才会表现出明显差异,因此DIN导轨材质并非影响屏蔽连接效果的决定性因素。但若采用铜制DIN导轨,则请注意其表面会迅速生锈。铝制导轨表面则会迅速生成氧化层。这两类特性均有损屏蔽连接的效果。

互阻抗测量方式
为确保结果准确,在测量屏蔽连接系统的互阻抗时,请务必排除外部影响。换言之,必须使用独立的外部屏蔽型同轴系统进行测量。测量仪器选用网络分析仪,用于记录作为频率函数的衰减量。衰减曲线可通过简单计算转换为阻抗曲线。首先,在不插入屏蔽夹的情况下将测量系统校准至零。该操作可弥补由测量系统自身引起的误差。由此才能记录插入屏蔽夹时的互阻抗。测试接收器的内阻为Ri = 50 Ω,显著高于待测互阻抗 (Zk << 1 Ω )。因此,电流Ik几乎仅由发电机电压Ug和Ri决定。二者与Ik一样,均为恒定值。由Zk测得的无损耗压降 U(可认为)k与Zk成正比。

尾纤图片

尾纤

尾纤

该尾纤不支持符合EMC要求的布线。基于此类屏蔽设计,电缆屏蔽层将绞合成另一根导线,并接地或连接设备屏蔽装置。这种方法的问题在于缠绕的编织屏蔽层会形成额外天线,实际上抵消了屏蔽效果。