کابل شیلددار چیست ؟

1. کابل شیلددار چیست ؟

کابل شیلددار نوعی کابل است که دارای یک لایه اضافی از مواد محافظ در اطراف هادی های داخلی است. این کابل محافظ دار از تأثیر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) بر سیگنال های منتقل شده توسط کابل جلوگیری می کند.

مواد محافظ مانعی را تشکیل می دهد که سیگنال های الکتریکی خارجی را از رسیدن به هادی های داخلی مسدود می کند و از تابش سیگنال ها به بیرون از کابل جلوگیری می کند. این به کابل اجازه می دهد تا در برابر تداخل مقاومت کند و سیگنال ها را به طور ایمن منتقل کند.

2. کابل شیلددار

کابل شیلددار از اجزای زیر تشکیل شده است:

• هادی(ها) داخلی: سیم های مسی در مرکز کابل که سیگنال یا برق را حمل می کنند.
• عایق: ساخته شده از پلاستیک یا لاستیک، این پوشش هر هادی داخلی را برای جلوگیری از شورت احاطه می کند.
• محافظ: لایه ای از سیم های فلزی بافته شده یا فویل فلزی که هادی های عایق را احاطه کرده است.
• غلاف بیرونی: ژاکت پلاستیکی بیرونی که تمام اجزای داخلی را در یک کابل به هم متصل می کند.

عنصر کلیدی که کابل شیلددار را از کابل بدون محافظ متفاوت می کند، لایه محافظ است. این به عنوان یک قفس فارادی عمل می کند تا EMI/RFI را مسدود کند و سیگنال های داخل کابل را در بر می گیرد.

اثربخشی محافظ به مواد و پوشش بستگی دارد. پوشش کامل تر و فلزات بسیار رسانا مانند مس یا آلومینیوم عملکرد محافظ بیشتری را ارائه می دهند.

3. انواع کابل شیلددار

انواع مختلفی از کابل های محافظ وجود دارد که برای کاربردهای مختلف طراحی شده اند:

جفت پیچ خورده محافظ دار (STP)

• شامل جفت سیم مسی عایق شده است که به هم پیچیده شده و سپس در یک محافظ فلزی پیچیده شده است.
• رایج در کابل های شبکه اترنت برای کاهش تداخل.

کابل هممحور

• هادی داخلی توسط یک عایق لوله ای و سپس یک لایه محافظ فلزی احاطه شده است.
• اغلب برای سیگنال های تلویزیون کابلی، آنتن و دوربین مدار بسته استفاده می شود.

کابل دو محوره

• دو هادی داخلی به جای یکی مانند کابل کواکسیال.
• برای انتقال داده ها در سیستم های راداری، ذخیره سازی داده ها استفاده می شود.

کابل سه محوری

• مانند دو محوری اما با سه هادی داخلی به جای دو.
• در سیستم های اندازه گیری بسیار حساس استفاده می شود.

کابل چهار محوری

• چهار هادی داخلی با محافظ بین هر کدام.
• در تجهیزات اندازه گیری با سیگنال های متعدد استفاده می شود.

کابل روبان

• هادی های داخلی موازی متعدد که در یک عایق روبان مانند تعبیه شده اند.
• برای اتصال بین اجزای کامپیوتر استفاده می شود.

4. کابل برق شیلددرا

کابل های برق محافظ دارای هادی(های) داخلی برای انتقال نیرو هستند که توسط یک محافظ زمین احاطه شده اند. این مانع از ایجاد تداخل الکترومغناطیسی سیگنال قدرت به سایر سیستم های حساس نزدیک می شود.

نمونه های رایج عبارتند از:

• برق AC: برای تامین برق محافظ سیستم های صوتی/تصویری استفاده می شود. محافظ برق را از سیگنال های AV جدا می کند تا از نویز و وقفه جلوگیری کند.
• توان DC: برق بدون تداخل را برای دستگاه های الکترونیکی حساس فراهم می کند. اغلب در آزمایشگاه ها، تجهیزات پزشکی، شبکه های مخابراتی استفاده می شود.
• کابل‌های موتور: کابل‌های برق محافظ موتور از ایجاد اختلال در سیستم‌ها و سیگنال‌های کنترل اطراف، نویز الکترومغناطیسی تولید شده توسط موتور جلوگیری می‌کند.
• آشکارساز ولتاژ: در تجهیزات سنجش و اندازه گیری ولتاژ برای محافظت از سنسور در برابر EMI خارجی برای خواندن دقیق استفاده می شود.

5. کابل شیلددار فرمان و کنترل

کابل‌های فرمان و کنترل، سیستم‌هایی را که دستورات عملیاتی بلادرنگ صادر می‌کنند، به سیستم‌هایی متصل می‌کنند که عملکردهایی را بر اساس آن فرمان‌ها اجرا می‌کنند. مصونیت از EMI برای انتقال بی وقفه سیگنال بین سیستم های فرمان و کنترل بسیار مهم است.

کابل های فرمان و کنترل شیلددار معمولاً در موارد زیر یافت می شوند:

• سیستم های هدایت موشک
• شبکه های ارتباطی نظامی
• سیستم های کنترل صنعتی در نیروگاه ها
• شبکه های سیگنالینگ ترافیک
• مراکز فرماندهی اعلام حریق

کابل‌های محافظ تضمین می‌کنند که دستورات ایمنی حیاتی و عملیات بدون تداخلی که می‌تواند فاجعه‌بار باشد، منتقل می‌شود.

6. کابل شیلددار افشان

کابل‌های شیلددار افشان حاوی چندین رشته سیم گیج کوچک هستند که به‌جای یک سیم جامد، هر هادی را تشکیل می‌دهند. این باعث می شود کابل ها انعطاف پذیرتر شوند و در عین حال از تداخل محافظت کنند.

کاربردهای رایج عبارتند از:

• رباتیک و ماشین ابزار – انعطاف پذیرتر از سیم های هسته جامد.
• تجهیزات پزشکی – امکان مدیریت بهتر کابل را در فضاهای تنگ فراهم می کند.
• آلات موسیقی – ترق ترق ناشی از حرکت کابل ها در حین اجرا را کاهش می دهد.
• استودیوهای پخش – به راحتی مار می شوند و کمتر مستعد گره خوردن هستند.

هادی های افشان و ظریف به کابل های محافظ اجازه می دهد تا بدون آسیب خم شوند، بپیچند و خم شوند تا عملکرد محافظ را حفظ کنند.

7. سیم شیلدارد

سیم محافظ به سیم های عایق بندی شده ای اطلاق می شود که محافظ فلزی برای محافظت از EMI/RFI دور آنها پیچیده شده است. آنها نصب انعطاف پذیرتری نسبت به کابل های محافظ حجیم تر ارائه می دهند.

سیم های محافظ معمولاً برای ایجاد اتصالات بدون تداخل برای موارد زیر استفاده می شوند:

• سیگنال های صوتی آنالوگ – از زمزمه و استاتیک جلوگیری می کند.
• تغذیه آنتن – کاهش نویز برای تصویر/صدای واضح تر.
• کابل های حسگر – سیگنال های محیطی را از تأثیرگذاری بر اندازه گیری ها مسدود می کند.
• خطوط فشار قوی – حاوی جرقه و نشتی.
• سیم پیچی موتور – از میدان های مغناطیسی تابیده شده جلوگیری می کند.

سیم‌های محافظ را می‌توان در کانال‌ها یا مسیرهای مسابقه با فشرده‌سازی کمتر نسبت به بسته‌های کابل شیلددار نصب کرد.

کابل شیلددار چیست ؟

8. استفاده از کابل شیلددار

در اینجا برخی از مناطق کاربردی رایج که از کابل های محافظ دار سود می برند آورده شده است:

شبکه های داده

کابل‌های اترنت محافظت‌شده از تداخل الکترومغناطیسی برای کاهش عملکرد شبکه در محیط‌هایی با تعداد زیادی منابع EMI جلوگیری می‌کنند. کابل های STP با محافظ فویل تا 100 دسی بل رد نویز را برای انتقال داده با سرعت بالا قابل اعتماد ارائه می دهند.

سیستم های صوتی/تصویری

کابل‌های محافظ A/V با کیفیت بالا، حداقل از دست دادن سیگنال بین دستگاه‌ها را تضمین می‌کنند و از تداخلی که می‌تواند باعث ایجاد صدا و تصویر شود، جلوگیری می‌کند. کابل های کواکسیال و فیبر نوری با محافظ متراکم استفاده می شود.

سیستم های اندازه گیری/حسگر

نویز الکتریکی می تواند بر دقت اندازه گیری های سنسورها و تجهیزات تست تأثیر بگذارد. کابل‌ها و سیم‌های محافظی که این دستگاه‌ها را به سیستم‌های بازخوانی متصل می‌کنند، از خطاهای اندازه‌گیری ناشی از EMI محافظت می‌کنند.

ماشین آلات/رباتیک

کابل های اتصال ماشین آلات صنعتی و روباتیک نیاز به محافظت در برابر محیط الکتریکی بسیار پر سر و صدا در کف کارخانه دارند. کابل های محافظ موتور، داده و کنترل همه چیز را به خوبی اجرا می کنند.

تجهیزات پزشکی

محافظ الکترومغناطیسی برای کابل‌های مورد استفاده در دستگاه‌های پزشکی مانند مانیتورهای ECG، دستگاه‌های MRI و سایر سیستم‌های تشخیصی حساس برای جلوگیری از تداخلی که بر سلامت و ایمنی بیمار تأثیر می‌گذارد، حیاتی است.

9. مزایای کابل شیلددار نسبت به کابل بدون شیلد

در اینجا برخی از مزایای کلیدی کابل های محافظ دار نسبت به کابل های بدون محافظ ارائه شده است:

• رد نویز – محافظ EMI/RFI خارجی را مسدود می کند که می تواند یکپارچگی سیگنال را کاهش داده و باعث خطا یا اعوجاج شود.
• تقاطع پایین – سیگنال ها در محافظ قرار دارند که از نشتی بین کابل های مجاور جلوگیری می کند.
• فرکانس‌های بالاتر – کابل‌های محافظ بهتر از سیگنال‌های فرکانس بالاتر با تلفات تابشی کمتر پشتیبانی می‌کنند و نرخ داده‌های سریع‌تری را ممکن می‌سازند.
• فاصله‌های طولانی‌تر – سیگنال‌ها را می‌توان در فواصل طولانی‌تر کابل با تداخل کمتر در هنگام استفاده از کابل های محافظ دار منتقل کرد.
• عملکرد ایمن – محافظ حاوی نویز الکتریکی است که در غیر این صورت می تواند با تجهیزات حساس تداخل داشته باشد و بر سلامت/ایمنی تأثیر بگذارد.
• انطباق با EMC – کابل های محافظ دارای مقررات سازگاری الکترومغناطیسی برای دستگاه های الکترونیکی هستند.

10. ویژگی های کابل شیلددار

ویژگی های کلیدی ارائه شده توسط کابل های محافظ دار :

• با استفاده از نوارهای فلزی، لایه های فویل یا هر دو، محافظ 360 درجه را کامل کنید
• دفع نویز با فرکانس بالا از چند مگاهرتز تا چند گیگاهرتز
• عایق موثر برای جلوگیری از اتصال کوتاه بین هادی های داخلی
• روکش بادوام که اجزا را به هم متصل می کند
• حداکثر پوشش محافظ تا 90٪ یا بیشتر
• تطبیق امپدانس بر اساس کاربرد
• انواع کابل ها و اندازه ها
• انعطاف پذیری در بسیاری از موارد با هادی های داخلی رشته ای
• قابلیت انتقال سیگنال در فواصل طولانی با حداقل تلفات
• درجه بندی مقاومت در برابر آتش برای نصب ایمن

نتیجه

کابل های محافظ دار برای محافظت در برابر تداخل الکترومغناطیسی مخرب که می تواند سیگنال های کابل ها را مختل کند، طراحی شده اند. لایه محافظ دار نویز تابشی از ورود یا خروج از کابل را مسدود می کند و امکان انتقال مطمئن سیگنال ها را بدون اختلال حتی در محیط های پر سر و صدا فراهم می کند. انواع مختلفی از کابل های محافظ دار برای کاربردهای مختلف از شبکه های داده گرفته تا دستگاه های پزشکی وجود دارد. هنگامی که حفاظت تداخل برای یک برنامه کابل کشی مورد نیاز است، کابل های محافظ دار مزایای قابل توجهی نسبت به کابل های بدون محافظ دارند.

سوالات متداول

1. هدف از کابل محافظ چیست؟

یک کابل محافظ برای به حداقل رساندن تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) طراحی شده است و از یکپارچگی سیگنال های ارسالی اطمینان می یابد.

2. کابل برق شیلددار چه تفاوتی با انواع دیگر دارد؟

یک کابل برق محافظ به طور خاص برای انتقال نیرو طراحی شده است و از تداخل در تنظیمات صنعتی که نویز الکتریکی نگرانی است محافظت می کند.

3. معمولاً از کابل های محافظ فرمان و کنترل در کجا استفاده می شود؟

کابل‌های محافظ فرمان و کنترل کاربرد گسترده‌ای در اتوماسیون و روباتیک پیدا می‌کنند و انتقال دقیق سیگنال را برای کنترل قابل اعتماد بر ماشین‌آلات و فرآیندها تسهیل می‌کنند.

4. چه چیزی کابل‌های شیلددار رشته‌ای را از هم جدا می‌کند؟

کابل‌های محافظ رشته‌دار به دلیل انعطاف‌پذیری و دوام خود شناخته می‌شوند و برای کاربردهایی که شامل حرکت یا خمش می‌شوند، مانند رباتیک و ساخت، مناسب هستند.

5. چرا کابل های سیم محافظ را برای برنامه های صوتی و داده انتخاب کنید؟

کابل های سیم محافظ همه کاره هستند و تداخل را خنثی می کنند و آنها را به یک انتخاب قابل اعتماد برای حفظ یکپارچگی سیگنال در برنامه های مختلف از سیستم های صوتی گرفته تا شبکه های داده تبدیل می کند.