«En el mundo de las telecomunicaciones y la energía, el blindaje de cables se ha convertido en una necesidad imperante. En este artículo te presentaremos todo lo que necesitas saber sobre el propósito del blindaje de cables, cómo elegir el más adecuado y cómo realizar la correcta conexión a tierra. ¡Descubre cómo proteger tus cables de posibles interferencias electromagnéticas y asegurar una transmisión de señal de calidad!»
En este artículo, discutiremos el blindaje del cable y su propósito, selección y conexión a tierra. Discutamos primero los conceptos básicos de la interferencia antes de proceder con el blindaje del cable.
Fundamentos de la interferencia
La interferencia electromagnética puede ser radiada (>30 MHz) o conducida (<30MHz).
Los equipos eléctricos en la generación y transformación de energía producen interferencias radiadas. La interferencia radiada se propaga por el aire, entrando en el circuito cercano como acoplamiento.
Interferencia conducida ingresa al circuito cercano a través de conexiones comunes como cableado o estructuras metálicas.
Además, las interferencias pueden ser de diferentes tipos dependiendo de su origen. Siendo acoplamientos reactivos (< 30 MHz) que a su vez serán
- Capacitivos (altas tensiones) – si se originan a partir de campos eléctricos
- Inductivas (grandes corrientes) – si se originan a partir de campos magnéticos y
- Radiación: si se originan a partir de campos electromagnéticos.
Para que se produzcan estas interferencias, deben estar presentes tres elementos
- Emisor (fuente)
- receptor, y
- Medio conductor.
Para eliminar la interferencia, tenemos tres opciones.
- Suprimir o reducir las emisiones
- Reducir la eficacia del medio conductor.
- Proteger al receptor
Es mejor suprimir la fuente emisora. No siempre es posible suprimir una fuente emisora, ya que puede ser difícil identificar la fuente. Por lo tanto, el uso de un cable blindado es una de las opciones más utilizadas para alimentar equipos sensibles. Los cables apantallados son aquellos que incluyen elementos metálicos en su diseño. Dado que los elementos metálicos actúan como una jaula de Faraday, protegiendo contra interferencias electromagnéticas en ambas direcciones como se muestra a continuación.
- 1calle uno es del cable a su entorno, reduciendo las emisiones
- 2Dakota del Norte se trata del medio ambiente al cable, reduciendo las interferencias.
Por tanto, el apantallamiento de los cables tiene como finalidad no dejar salir o no dejar entrar las interferencias electromagnéticas, actuando así tanto en la emisión como en la recepción de las interferencias.
Toma de tierra
La conexión a tierra de la pantalla del cable proporciona un efecto de protección contra el ruido y diversas perturbaciones en las señales. Es necesario para la seguridad, protección y rendimiento del equipo.
El tendido de cables con un radio de curvatura mínimo puede garantizar que la pantalla permanezca intacta. El exceso de flexión de los cables puede dañar el cable y, además, el rendimiento del cable se ve afectado negativamente. El apantallamiento efectivo protege los cables de la interferencia de la señal y aumenta los niveles prácticos de ancho de banda operativo.
Además, para que una pantalla sea eficaz, debe haber continuidad en toda su longitud y debe estar conectada a tierra. Solo uno de sus extremos debe estar conectado a tierra para evitar que la corriente del bucle de tierra fluya por él, que a su vez podría estar acoplada.
Un sistema de tierra inadecuado puede ser la primera fuente de emisión de interferencias. Debemos garantizar que la condición de impedancia de tierra en el momento de la puesta en servicio de las instalaciones se mantenga durante toda la vida útil del cableado blindado.
Construcción de blindaje de cable
En general, el efecto de blindaje se puede lograr usando
- mallas
- Pantallas concéntricas, o láminas de metal
En los dos anteriores, las propiedades de blindaje difieren entre sí. Como resultado, el blindaje puede ser múltiple o simple.
Para evitar la diafonía, el blindaje se puede aplicar a todo el conductor o parcialmente entre grupos de conductores. El efecto de diafonía que se produce cuando parte de las señales presentes en uno de los circuitos, aparece en el otro, se denomina perturbación.
La eficacia del blindaje depende de la
- El material de la pantalla del que está hecho,
- Espesor del material de la pantalla
- El tipo de interferencia electromagnética está sujeta a
- Su frecuencia y distancia de la fuente de interferencia.
- Pantalla de continuidad y sistema de tierra.
- La elección del tipo de blindaje dependerá del uso al que se destine. A bajas frecuencias, originadas por campos eléctricos, el blindaje de malla es más efectivo, mientras que para frecuencias altas (superiores a 100kHz), debido a campos electromagnéticos, el blindaje de cinta es más efectivo.
Tipos de blindaje de cables
El blindaje se maneja en “EPS” (Each Pair Shielded) que significa “blindaje para cada par de cables” para evitar cruces entre ellos.
El blindaje se maneja en “OAS” (Over All Shielded) lo que significa blindaje único para todos los hilos del cable. Actúa como una jaula de Faraday para evitar que se acoplen ruidos y otras interferencias.
El blindaje está en contacto continuo con un cable de drenaje de cobre estañado enrollado en espiral, que sirve para crear una conexión eléctrica entre el blindaje y la tierra del circuito. La metalización de la lámina suele ser muy fina, con un espesor de aproximadamente sólo 0,75 mm.
La baja protección contra interferencias conduce a
- Tiempos de inactividad
- Fallo en los sistemas de seguridad.
- Maquinas que no funcionan
- Graves problemas en el control de calidad.
- Costos asociados con el tiempo de inactividad
Ventajas del blindaje en cables industriales
Los cables blindados protegen de interferencias y protegen las señales de EMI, RFI y ESI externos. Un cable bien diseñado se compone de varios elementos independientes cruciales y se ha convertido en un aspecto tan vital como cualquiera que diseñe un sistema.
Su eficacia se expresa en dB (Decibelios) como la relación entre la intensidad de campo de la onda incidente y la intensidad de campo admisible. El blindaje puede reflejar o absorber (conducir a tierra) campos eléctricos o magnéticos radiados producidos por otros cables o equipos.
Fuentes de interferencia de la señal
Hay cuatro fuentes de interferencia de señal.
ruido estático: Cuando un campo eléctrico distorsiona la señal.
Ruido Magnético: Este ruido proviene de motores o transformadores de CA de alta potencia, que pueden generar flujos de corriente inversa.
Ruido de modo común: Es el resultado del flujo de corriente entre diferentes masas potenciales distribuidas entre varios puntos dentro del sistema.
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