Zakłócenia elektromagnetyczne (electromagnetic interference – EMI) to zjawisko powszechne w całej fabryce. To dlatego kable do transmisji danych i sygnałowe są z reguły zabezpieczone za pomocą izolowanych przewodów i owinięte przewodzącą powłoką. Ekranowanie ogranicza szum elektryczny i obniża jego wpływ na sygnały, jak również ogranicza promieniowanie elektromagnetyczne. Ekranowanie zapobiega przesłuchom pomiędzy zbliżonymi kablami.
TOPFLEX EMV-UV-2YSLC11Y-J firmy Helukabel używa podwójnej osłony na potrzeby EMC. Przewody najpierw są owinięte specjalną folią aluminiową, potem naniesiony jest oplot z miedzi cynowanej przed umieszczeniem kabla w poliuretanowej osłonie.
Przewody zasilające są projektowane jako kompatybilne elektromagnetycznie (EMC) by ograniczyć hałas, który wpływa na wiele innych systemów, takich jak łączność radiowa lub transmisja danych. Kable do transmisji danych są ekranowane by zapobiec ingerencji w dane przesyłane z EMI. By dodatkowo uniknąć zakłóceń, kable do transmisji danych są sparowane i indywidualnie ekranowane.
Wykres ilustruje kąt determinujący elastyczność ekranowanych kabli. Luki w pokryciu to miejsca gdzie wydostać mogą się szumy, jako ze oplot pokrywa około 85% powierzchni przewodu(ów).
W niektórych zastosowaniach, np. tych wymagających kabli serw, wymagane jest podwójne lub potrójne ekranowanie: dookoła poszczególnych przewodów, dookoła zwiniętych par i dookoła całego kabla. Niektóre zastosowanie nie wymagają ekranowanych przewodów. Na przykład jeśli kabel ma być używany w gabinecie lub poza źródłami hałasu, nie musi być ekranowany, jako ze jest on już chroniony przed hałasem i EMI.
Typy ekranowania
Ekranowanie kabli może korzystać z oplotu, wzoru spiralnego, folii Mylar lub folii do ekranowania. Ekran owija się wokół każdego przewodu by ograniczyć hałas o 85% do 100% w zależności od konfiguracji. Maksymalny ekran dla oplotu to 90%. Ekrany spiralne mogą zaoferować wynik 98%, natomiast folia Mylar pokryta metalem może odbić 100% EMI.
Cienka warstwa folii Mylar lub aluminiowej redukuje luki, które można spotkać w przypadku oplotu. Folia jest przymocowana do poliestrowego podłoża by zapewnić 100% pokrycia. Jednak jako ze warstwa jest cienka, podłączenie przewodów może być wyzwaniem. Ekran z folii może również zostać zniszczony w zastosowaniach o dużej elastyczności, więc w tym wypadku najlepiej spiszą się opcje spiralne i oploty.
Kabel przechodzi przez maszynę, która nakłada oplot na przewody kabla przed wysłaniem do ekstrudera, który nałoży warstwę zewnętrzną.
Tak jak opisano, oplot jest wykonany z siatki składającej się z wspólnie utkanych włókien miedzi cynowanej. Łatwo je usunąć w przypadku zaciskania lub lutowania przewodu. W oplocie zdarzają się niewielkie otwory w pokryciu, co daje 90% wskaźnik ekranu. Jeśli kabel nie porusza się i nie wygina, pokrycie to powinno wystarczyć. Oplot jednak powoduje wzrost ceny i wagi ostatecznej wersji.
Jeśli środowisko jest skrajnie głośne, kabel może być pokryty wieloma warstwami ekranu, tak oplotem jak i foliami. Niekiedy pary przewodów są ekranowane indywidualnie, poza ekranowaniem całego kabla. Ma to na celu uniknięcie przesłuchów pomiędzy parami.
Oprócz pokrycia oplotu, w trakcie produkcji należy również określić średnice pojedynczej wiązki i osiowy kąt skrętu. Im cieńsza pojedyncza wiązka i mniejszy kąt skrętu, tym elastyczniejszy jest kabel. Jednak średnica pojedynczej wiązki jest ograniczona względami mechanicznymi. Ekran kabla składa się z odpowiedniej ilości włókien, w zależności od maszyny oplatającej (16, 24, 32). Całkowita liczba włókien równa się ilości włókien w oplatanym elemencie razy ilość elementów. Średnica włókna, kąt skrętu i ilość złożeń również wpływają na gęstość ekranu. Pojedyncze włókna są ze sobą łączone by uzyskać grubsze włókna. Następnie grubsze włókna są rozwinięte i umieszczone w specjalnych maszynach oplatających do umieszczenia konstrukcji ekranu dookoła przewodów.
Łączenie ekranowanych przewodów
Jak opisano powyżej, niektóre wzory znoszą zaciskanie lub lutowanie lepiej niż inne. Jednak ważne jest by złącze również oferowało podobne wyniki jak kabel dla skutecznego ekranowania. Ważne również jest by kabel był uziemiony po jednej stronie by usunąć potencjał dla powstania hałasu.
