Cavo schermato intrecciato a 2 coppie: costruzione, selezione e installazione

Un cavo schermato intrecciato a 2 coppie sembra semplice dall'esterno: una guaina, quattro conduttori e uno schermo. All'interno, tuttavia, l'accoppiamento e la schermatura svolgono un vero lavoro elettrico. Il cavo contiene due doppini intrecciati, solitamente con una schermatura metallica complessiva e un filo di drenaggio. È progettato per circuiti in cui rumore, diafonia o distorsione del segnale possono trasformare una misurazione pulita in un bersaglio in movimento.

Nel nostro lavoro presso Wuxi Guanghuan Cable, vediamo questo cavo più spesso nella strumentazione industriale, nei pannelli di controllo e nei circuiti di segnale a bassa tensione. Può trasportare letture analogiche, dati seriali o segnali di controllo su distanze da brevi a medie. I dettagli contano: un cavo che funziona bene su un loop lento da 4-20 mA potrebbe non essere la scelta migliore per un bus digitale veloce e una schermatura in lamina che protegge un'installazione fissa potrebbe non sopravvivere alla flessione continua.

Cosa significa "cavo schermato intrecciato a 2 coppie".

Due coppie significano quattro conduttori, disposti come coppia A e coppia B. Ciascuna coppia è intrecciata con una lunghezza di avvolgimento definita. La svolta non è decorativa. Mantiene i due conduttori vicini e li espone quasi allo stesso campo elettromagnetico, quindi le tensioni indotte tendono ad annullarsi. L'errore rimanente è molto più piccolo di quello che sarebbe in due fili paralleli.

Lo scudo è la seconda linea di difesa. Può essere un foglio di alluminio, uno schermo di rame intrecciato o una combinazione di foglio e treccia. Un filo di drenaggio, solitamente in rame stagnato, corre a contatto con la lamina in modo che la schermatura possa essere terminata. Il rivestimento esterno può essere in PVC, PE, LSZH o un altro composto scelto per l'esposizione a temperatura, fiamma, olio o raggi UV. Alcuni modelli proteggono ciascuna coppia separatamente e quindi aggiungono una schermatura complessiva; altri usano uno scudo generale attorno a entrambe le coppie. Entrambi possono essere chiamati "cavi schermati intrecciati", ma non sono intercambiabili in ogni installazione.

Per la strumentazione e i pannelli di controllo, il nostro cavo schermato per computer e strumenti è una famiglia di prodotti costruita attorno a questo principio.

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Dove viene utilizzato un cavo schermato intrecciato a 2 coppie

Questo cavo è una scelta pratica quando due percorsi di segnale devono condividere una guaina senza trasformarsi in un'antenna. Le applicazioni tipiche includono:

• Strumentazione analogica, come trasmettitori, sensori e circuiti di segnale da 4-20 mA o 0-10 V.
• Collegamenti seriali a due fili, inclusi RS-485 e circuiti dati simili a bassa tensione, in cui una coppia trasporta il segnale e l'altra può fungere da secondo canale o riserva.
• Cablaggio di controllo e interblocco all'interno di pannelli, dove un numero limitato di coppie di segnali necessita di protezione meccanica e reiezione del rumore.
• Sistemi di automazione degli edifici, controllo degli accessi e monitoraggio che combinano segnali a bassa tensione in un unico percorso.

Non è un sostituto universale del cavo di alimentazione o di un cavo dati dedicato ad alta velocità. Se il circuito trasporta corrente significativa, alta tensione o un protocollo con severi requisiti di impedenza, controlla i valori nominali del cavo e le specifiche del progetto prima di selezionarlo.

Perché la torsione e la schermatura funzionano insieme

La torsione indirizza l'accoppiamento magnetico. Quando un campo magnetico variabile raggiunge un doppino intrecciato, la tensione indotta in un mezzo giro è opposta alla tensione indotta nel successivo. Le piccole differenze che rimangono appaiono come rumore di modo comune, che un ricevitore differenziale può respingere. La schermatura affronta i campi elettrici e, con una buona treccia, alcune interferenze in radiofrequenza. Lo scudo non “assorbe” tutto il rumore; fornisce un percorso a bassa impedenza che devia le interferenze a terra.

Ecco perché uno schermo senza un adeguato collegamento a terra è poco più di un involucro decorativo. Il filo di terra deve essere collegato al punto di riferimento specificato per il sistema. La schermatura del cavo non è un conduttore di terra di sicurezza e non deve essere utilizzata come ritorno del segnale o come conduttore di alimentazione.

Schermatura complessiva o coppie schermate individualmente?

Una schermatura complessiva è solitamente sufficiente quando entrambe le coppie trasportano segnali a bassa frequenza simili e la preoccupazione principale è l'interferenza esterna. Le coppie schermate individualmente aggiungono separazione tra i due circuiti, il che aiuta quando una coppia è analogica sensibile e l'altra è digitale o quando la diafonia tra coppia è un rischio. Il compromesso è un diametro maggiore, un costo più elevato e un maggiore lavoro di terminazione. Per molti pannelli di controllo e strumentazione, il design complessivo schermato è un punto di partenza sensato; per segnali misti o corse lunghe, le coppie schermate individualmente possono valere lo sforzo extra.

Specifiche chiave da verificare prima di ordinare

"Cavo schermato intrecciato a 2 coppie" descrive una struttura, non una specifica prestazionale completa. Due cavi con lo stesso numero di coppie possono comportarsi in modo molto diverso. La tabella seguente elenca i punti che solitamente esaminiamo con un cliente prima del preventivo.

Per i circuiti di controllo che non necessitano di schermatura delle coppie, il nostro cavo di controllo isolato in plastica è un'opzione separata.

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Pratica di messa a terra e installazione dello schermo

La messa a terra è il passaggio in cui un buon cavo può ancora produrre scarsi risultati. Per i segnali analogici a bassa frequenza, la schermatura è spesso collegata a un'estremità, solitamente in corrispondenza del pannello di controllo, per evitare un circuito di terra tra due edifici o due apparecchiature. Per segnali digitali ad alta frequenza o forti campi elettromagnetici, potrebbe essere necessario il collegamento a entrambe le estremità, ma l'installazione deve avere un percorso di collegamento a potenziale uguale. Le specifiche del progetto e le istruzioni del produttore dell’apparecchiatura dovrebbero decidere il metodo; non esiste un'unica regola valida per ogni sito.

Utilizzare un collegamento corto e a bassa induttanza per il filo di drenaggio. Un lungo “codino” crea un percorso ad alta impedenza alle alte frequenze e può rendere inefficace lo scudo. Ove possibile, utilizzare un connettore o un morsetto che unisca la schermatura attorno alla sua circonferenza. Tenere il cavo lontano dai cavi del motore, dai trasformatori e dalle linee elettriche commutate. Se un cavo di segnale deve attraversare un cavo di alimentazione, incrociarlo ad angolo retto anziché correre parallelo. Mantenere l'identità della coppia sui terminali: non dividere una coppia su terminali distanti e non utilizzare un conduttore di ciascuna coppia come nuova coppia. La torsione fa parte della progettazione elettrica.

Errori comuni che vediamo sul campo

• Scegliendo solo in base al numero di coppie e ignorando impedenza, capacità e copertura della schermatura.
• Utilizzo di un cavo schermato in lamina in un'applicazione a flessione continua in cui una schermatura intrecciata durerebbe più a lungo.
• Mettere a terra entrambe le estremità senza un collegamento a potenziale uguale, quindi incolpare il cavo per ronzio o deriva.
• Utilizzando il filo di terra come ritorno del segnale o come conduttore di alimentazione.
• Esecuzione di coppie di segnali parallele ai cavi del motore o dell'inverter per lunghe distanze.
• Lasciare le coppie o gli schermi inutilizzati fluttuanti in modo da consentire loro di captare il rumore.
• Ignorando i requisiti di temperatura, olio, raggi UV e fiamma della giacca.

Dalla nostra fabbrica di cavi al tuo progetto

Wuxi Guanghuan Cable produce cavi a Yixing Guanlin, la città dei cavi in Cina, dal 1998. La nostra gamma di cavi per apparecchiature elettriche comprende cavi schermati per computer e strumenti, cavi di controllo isolati in plastica e altri cavi a bassa tensione utilizzati nei circuiti di controllo e di segnale. Siamo a nostro agio nel discutere i dettagli pratici: dimensione del conduttore, stile della schermatura, struttura della coppia, materiale della guaina e gli standard richiesti dal progetto.

Non pretendiamo che un cavo risolva ogni problema di rumore. Il punto di partenza migliore è una breve descrizione del segnale, della distanza, delle apparecchiature elettriche vicine e del piano di terra. Da lì, la scelta tra schermatura complessiva e coppie schermate individualmente, lamina e treccia, o un materiale di rivestimento e un altro diventa molto più chiara. Puoi rivedere il nostro certificazioni di prodotto per il lato della discussione relativo alla conformità.

Se si specifica un cavo schermato intrecciato a 2 coppie, annotare il tipo di segnale, la distanza, l'impedenza, l'ambiente e il metodo di messa a terra prima di confrontare i prezzi. Questi cinque dettagli ti diranno più di una generica etichetta “schermata”. E se desideri un secondo paio di occhi sulla selezione, il nostro team sarà lieto di esaminare l'applicazione con te e aiutarti a scegliere un cavo che si comporti in modo prevedibile dopo l'installazione.