屏蔽線為什么不能裸露？

屏蔽線是使用金屬網(wǎng)狀編織層把信號(hào)線包裹起來(lái)的傳輸線，編織層一般是紅銅或者鍍錫銅。屏蔽線的屏蔽層需要接地，外來(lái)的干擾信號(hào)可被該層導(dǎo)入大地。

屏蔽線是為減少外電磁場(chǎng)對(duì)電源或通信線路的影響而專門采用的一種帶金屬編織物外殼的導(dǎo)線。這種屏蔽線也有防止線路向外輻射電磁能的作用 。

屏蔽布線系統(tǒng)源于歐洲，它是在普通非屏蔽布線系統(tǒng)的外面加上金屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應(yīng)實(shí)現(xiàn)防止電磁干擾及電磁輻射的功能，屏蔽系統(tǒng)綜合利用了雙絞線的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用，因而具有非常好的電磁兼容（EMC）特性。

電磁兼容（EMC）是指電子設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有一定的抵抗電磁干擾的能力，同時(shí)不能產(chǎn)生過(guò)量的電磁輻射。也就是說(shuō)，要求該設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠在比較惡劣的電磁環(huán)境中正常工作，同時(shí)又不能輻射過(guò)量的電磁波干擾周圍其它設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的正常工作。

U/UTP（非屏蔽）電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質(zhì)量（如絞對(duì)），而會(huì)受到周圍環(huán)境的影響。因?yàn)閁/UTP（非屏蔽）周圍的金屬、隱蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會(huì)破壞其平衡特性，從而降低EMC性能。

所以，要獲得持久不變的平衡特性，只有一個(gè)解決方案：在所有芯線外加多一層鋁箔進(jìn)行接地。鋁箔為脆弱的雙絞芯線增加了保護(hù)，同時(shí)為U/UTP（非屏蔽）電纜人為的創(chuàng)造了一個(gè)平衡環(huán)境。從而形成我們現(xiàn)在所說(shuō)的屏蔽線纜。

屏蔽電纜的屏蔽原理不同于雙絞的平衡抵消原理，屏蔽電纜是在四對(duì)雙絞線的外面加多一層或兩層鋁箔，利用金屬對(duì)電磁波的反射、吸收和趨膚效應(yīng)原理（所謂趨膚效應(yīng)是指電流在導(dǎo)體截面的分布隨頻率的升高而趨于導(dǎo)體表面分布，頻率越高，趨膚深度越小，即頻率越高，電磁波的穿透能力越弱），有效的防止外部電磁干擾進(jìn)入電纜，同時(shí)也阻止內(nèi)部信號(hào)輻射出去，干擾其它設(shè)備的工作。

實(shí)驗(yàn)表明，頻率超過(guò)5MHz的電磁波只能透過(guò)38μm厚的鋁箔。如果讓屏蔽層的厚度超過(guò)38μm，就使能夠透過(guò)屏蔽層進(jìn)入電纜內(nèi)部的電磁干擾的頻率主要在5MHz以下。而對(duì)于5MHz以下的低頻干擾可應(yīng)用雙絞線的平衡原理有效的抵消。

根據(jù)布線最早的定義，分為非屏蔽線纜-UTP和屏蔽線纜-STP兩種。后來(lái)隨著技術(shù)的發(fā)展和各家不同的工藝，衍生出了很多不同屏蔽的種類：1.F/UTPFoilScreenedCable單層的鋁箔屏蔽結(jié)構(gòu)；2.FoilandBraidScreenedCable鋁箔和銅質(zhì)編織網(wǎng)雙層屏蔽結(jié)構(gòu)，a）SF/UTP鋁箔和銅質(zhì)編織網(wǎng)同時(shí)包裹在四對(duì)線的外層；b）S/FTP（PIMF）線對(duì)單對(duì)鋁箔屏蔽加上包裹在四對(duì)線的外層的銅質(zhì)編織網(wǎng)PIMF=PairinMetalFoil。

屏蔽電纜抵抗外界干擾主要體現(xiàn)在：信號(hào)傳輸?shù)耐暾钥梢酝ㄟ^(guò)屏蔽系統(tǒng)得到一定的保證。屏蔽布線系統(tǒng)可以防止傳輸數(shù)據(jù)受到外界電磁干擾和射頻干擾的影響。電磁干擾（EMI）主要是低頻干擾，馬達(dá)、熒光燈以及電源線是通常的電磁干擾源。射頻干擾（RFI）是高頻干擾，主要是無(wú)線頻率干擾，包括無(wú)線電、電視轉(zhuǎn)播、雷達(dá)及其他無(wú)線通信。

對(duì)于抵抗電磁干擾，選擇編織層屏蔽最為有效，也就是金屬網(wǎng)屏蔽，因其具有較低的臨界電阻。而對(duì)于射頻干擾，金屬箔層屏蔽最有效，因?yàn)榻饘倬W(wǎng)屏蔽所產(chǎn)生的縫隙可使得高頻信號(hào)自由地進(jìn)出。對(duì)于高低頻混合的干擾場(chǎng)，則要采用金屬箔層加金屬網(wǎng)的組合屏蔽方式，也就是S/FTP形式的雙層屏蔽電纜，這樣可使得金屬網(wǎng)屏蔽適用于低頻范圍的干擾，金屬箔屏蔽適用于高頻范圍的干擾。

IBMACS的屏蔽線纜中鋁箔屏蔽層單層厚度即達(dá)到50-62μm，起到了更完整的屏蔽效果。同時(shí)由于只采用單層屏蔽，對(duì)于施工而言將更加簡(jiǎn)單，便于安裝，不易在施工過(guò)程中造成人為的損壞，且鋁帛的厚度可以承受更大的破壞力。從而能給用戶提供更高品質(zhì)的傳輸性能。

屏蔽線的屏蔽層不允許多點(diǎn)接地，因?yàn)椴煌慕拥攸c(diǎn)總是不一樣的，各點(diǎn)存在電位差。如多點(diǎn)接地，在屏蔽層形成電流，感應(yīng)到導(dǎo)線上形成電流，感應(yīng)到信號(hào)線上形成干擾，不但起不到屏蔽作用，反而引進(jìn)干擾，尤其在變頻器用的多的場(chǎng)合里，干擾中含有各種高次諧波分量，造成影響更大，應(yīng)特別注意。

屏蔽線的一端接地，另一端懸空

當(dāng)信號(hào)線傳輸距離比較遠(yuǎn)的時(shí)候，由于兩端的接地電阻不同或PEN線有電流，可能會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)接地點(diǎn)電位不同，此時(shí)如果兩端接地，屏蔽層就有電流行成，反而對(duì)信號(hào)形成干擾，因此這種情況下一般采取一點(diǎn)接地，另一端懸空的辦法，能避免此種干擾形成。

兩端接地屏蔽效果更好，但信號(hào)失真會(huì)增大

請(qǐng)注意：兩層屏蔽應(yīng)是相互絕緣隔離型屏蔽！如沒有彼此絕緣仍應(yīng)視為單層屏蔽！

最外層屏蔽兩端接地是由于引入的電位差而感應(yīng)出電流，因此產(chǎn)生降低源磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁通，從而基本上抵消掉沒有外屏蔽層時(shí)所感應(yīng)的電壓；而最內(nèi)層屏蔽一端接地，由于沒有電位差，僅用于一般防靜電感應(yīng)。下面的規(guī)范是最好的佐證！

《GB50217-1994電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》——3.6.8控制電纜金屬屏蔽的接地方式，應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的模擬信號(hào)回路控制電纜屏蔽層，不得構(gòu)成兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地，宜用集中式一點(diǎn)接地。

（2）除（1）項(xiàng)等需要一點(diǎn)接地情況外的控制電纜屏蔽層，當(dāng)電磁感應(yīng)的干擾較大，宜采用兩點(diǎn)接地；靜電感應(yīng)的干擾較大，可用一點(diǎn)接地。

雙重屏蔽或復(fù)合式總屏蔽，宜對(duì)內(nèi)、外屏蔽分用一點(diǎn)，兩點(diǎn)接地。

（3）兩點(diǎn)接地的選擇，還宜考慮在暫態(tài)電流作用下屏蔽層不致被燒熔。

《GB50057-2000建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》——第6.3.1條規(guī)定：當(dāng)采用屏蔽電纜時(shí)其屏蔽層應(yīng)至少在兩端等電位連接，當(dāng)系統(tǒng)要求只在一端做等電位連接時(shí)，應(yīng)采用兩層屏蔽，外層屏蔽按前述要求處理。

其原理是：1.單層屏蔽一端接地，不形成電位差，一般用于防靜電感應(yīng)。2.雙層屏蔽，最外層屏蔽兩端接地，內(nèi)層屏蔽一端等電位接地。此時(shí)，外層屏蔽由于電位差而感應(yīng)出電流，因此產(chǎn)生降低源磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁通，從而基本上抵消掉沒有外屏蔽層時(shí)所感應(yīng)的電壓。

如果是防止靜電干擾，必須單點(diǎn)接地，不論是一層還是二層屏蔽。因?yàn)閱吸c(diǎn)接地的靜電放電速度是最快的。

但是，以下兩種情況除外：

1、外部有強(qiáng)電流干擾，單點(diǎn)接地?zé)o法滿足靜電的最快放電。

如果接地線截面積很大，能夠保證靜電最快放電的話，同樣也要單點(diǎn)接地。當(dāng)然了，真是那樣，也沒有必要選擇兩層屏蔽。

否則，必須兩層屏蔽，外層屏蔽主要是減少干擾強(qiáng)度，不是消除干擾，這時(shí)必須多點(diǎn)接地，雖然放不完，但必須盡快減弱，要減弱，多點(diǎn)接地是最佳選擇。

比如，企業(yè)中的電纜橋架其實(shí)就是外屏蔽層，它是必須多點(diǎn)接地的，第一道防線，減小干擾源的強(qiáng)度。

內(nèi)層屏蔽層（其實(shí)，大家不會(huì)買雙層的電纜，一般是外層就是電纜橋架，內(nèi)層才是屏蔽電纜的屏蔽層）必須單點(diǎn)接地，因?yàn)橥獠繌?qiáng)度已經(jīng)減少，盡快放電，消除干擾才是內(nèi)層的目的。

2、外部電擊和防雷等安全的要求。

這種情況必須要兩層防護(hù)，外層不是用來(lái)消除干擾的，是出于安全的考慮的，保證人身和設(shè)備安全的，必須多點(diǎn)接地。內(nèi)層才是防止干擾的，所以必須單點(diǎn)接地。

（溪谷公眾號(hào)）