Экранирование кабелей связи. Виды и режимы экранирования. Основные параметры и характеристики.

Экранирование предназначено для разделения влияющих и подверженных влиянию цепей металлическими перегородками (экранами). Экраны в кабельных цепях имеют, как правило, цилиндрическую форму и выполняются из свинца, алюминия или стали. Экраны могут выполняться либо из сплошного материала, либо иметь ленточную конструкцию или в виде металлической оплѐтки. Экран оказывает защитное действие, локализуя электромагнитное поле, создаваемое источником помех, и предохраняет цепи связи от взаимного влияния, а также от посторонних источников электромагнитной энергии. Различают следующие виды экранирования: электростатическое, магнитостатическое, электромагнитное. Экранирование может быть однослойным или многослойным.

Электростатическое экранирование. Сводится к замыканию электрического поля на поверхности металлического корпуса экрана, с которого электрические заряды стекают на землю.

Электростатическое экранирование: Магнитостатическое экранирование

а — экран не заземлен; б — экран заземлен.

Между влияющим проводом «А», несущем помеху и проводом «Б», подверженным влиянию, помещается экран, соединѐнный с землѐй, который перехватывает силовые динии электрического поля, защищяя провод «Б» от помех.

Магнитостатическое экранирование. Проявляется в замыкании силовых линий магнитного поля в толще экрана, обладающего повышенной магнитопроводимостью. Роль магнитостатического экрана могут выполнять лишь магнитные материалы, обладающие высокой магнитной проницаемостью, обычно это сталь или сталеникилевые сплавы (пермаллой).

 

Магнитные силовые линии, создаваемы проводом «А», замыкаются в толще магнитного экрана, обладающего малым магнитным сопротивлением и неоказывающим воздействия на провод «Б». Эффективность магнитостатического экранирования повышается с увеличение толщины экрана. Магнитостатичекие экраны так же, как и электрические, эффективны при постоянном токе и на низких частотах(до 4 кГц). С увеличением частоты возрастает роль вихревых токов в экране, магнитное поле вытесняется из толщи экрана и магнитопроволность теряет своѐ значение.

Электромагнитное экранирование. Эффективно на высоких частотах. Действие электромагнитного экранирование основано на отражении электромагнитной волны от поверхности металлического экрана и затухании высокочастотной энергии в его толще. Затухание энергии в экране обусловлено тепловыми потерями на вихревые токи в металле. Отражение определяется несоответствием волновых сопротивлений различных соприкасающихся сред. Электромагнитная волна, падая на экран, частично отражается, частично проникает в толщу экрана, где постепенно затухает. Данное экранирование может осуществляться как с помощью немагнитных, так и магнитных экранов, но из-за потерь, вносимых магнитными материалами в цепь передачи, немагнитные экраны являются более предпочтительными. Частотный диапазон электромагнитного экранирования 103-109Гц.