屏蔽橡套电缆的屏蔽层接地方式主要有单端接地和双端接地两种,单端接地适用于低频干扰场景,双端接地适用于高频干扰或电磁感应干扰较大的场景,具体如下:
单端接地
定义:在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地。
适用场景:
适用于长度较短的线路,电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。
适用于低频干扰(<1MHz)或对低频干扰敏感的电路,如模拟量电路。
当信号源是浮地(不接地)时,在负载端电缆屏蔽接地较好;当信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地。
屏蔽效果:
单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。
可以避免屏蔽层上的低频电流噪声,这种电流在内部会导致共模干扰电压,可能干扰模拟量设备。
在低频段,单端接地可以消除电力线的频率噪声耦合,但会使电缆像高频天线一样容易接收射频骚扰。
注意事项:
单端接地时,非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在,感应电压与电缆的长度成正比。
静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定,有时可能会形成天线效应。
双端接地
定义:将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。
适用场景:
适用于高频干扰(>1MHz)或电磁感应干扰较大的场景,如继电保护、自动装置回路。
适用于动力电缆线,电机端的PE必然要接在驱动端的PE上,并最终接入机箱内的大地汇流排。
对于数字信号或差分信号,主张双端接地。
屏蔽效果:
双端接地可以显著降低磁场耦合感应电压,可将感应电压降到不接地时感应电压的1%以下。
金属屏蔽层不会产生感应电压,但受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过。如果地点A和地点B的电势不相等,将形成很大的电势环流,环流会对信号产生抵消衰减效果。
在高频段,双端接地可以抑制高频干扰,因为趋肤效应减少了信号和流经屏蔽层的噪声电流的共阻抗耦合。
注意事项:
双端接地时,如果接地网上出现短路电流或雷击电流,由于电缆屏蔽层两点的电位不同,使屏蔽层内流过电流,将引起额外的冲击或干扰电压。
当屏蔽层内流过电流时,对每个芯线将产生干扰信号,但对应用于继电保护和自动装置回路的屏蔽电缆,由于其输入和输出均有一端在开关场的高压或超高压环境中,电磁感应干扰是主要矛盾,防止暂态过电压,故继电保护和自动装置规程规定屏蔽层宜在两端接地。

