


Un cable blindado o apantallado es un cable eléctrico que tiene una capa conductora común alrededor de sus conductores para el blindaje electromagnético . [ 1 ] Este blindaje suele estar cubierto por la capa más externa del cable. Los tipos comunes de blindaje de cables se pueden clasificar, a grandes rasgos, como de tipo lámina (que a menudo utiliza una película metalizada ), de hilos conductores en espiral ( trenzados o sin trenzar) o ambos. [ 2 ] Puede ser necesario un hilo longitudinal con láminas espirales dieléctricas para cortocircuitar cada vuelta. [ 1 ]
El blindaje actúa como una jaula de Faraday , una superficie que refleja la radiación electromagnética . Esto reduce tanto la interferencia del ruido externo sobre las señales como la radiación de las señales hacia afuera, evitando que interfieran con otros dispositivos (véase compatibilidad electromagnética ). Para ser eficaz contra campos eléctricos (véase también acoplamiento capacitivo ), el blindaje debe estar conectado a tierra. [ 3 ] El blindaje debe ser eléctricamente continuo para maximizar su eficacia, incluyendo cualquier empalme de cable. Para señales de alta frecuencia (superiores a unos pocos megahercios), esto se extiende a conectores y carcasas, también circunferencialmente: El blindaje del cable debe estar conectado circunferencialmente a la carcasa, si la hay, a través del conector o prensaestopas . [ 1 ] [ 4 ] [ 5 ]
Algunos tipos de cable blindado utilizan el blindaje como vía de retorno para la señal. Por ejemplo, el cable coaxial sí lo hace, mientras que el cable twinax no.
Los cables de alta tensión con aislamiento sólido están blindados para proteger el aislamiento del cable, a las personas y a los equipos.
Tipos
Existen muchos tipos de blindajes para cables disponibles comercialmente, y su uso depende de la aplicación.
- Escudos combinados
- Escudos de papel de aluminio
- Escudos de trenza metálica
- escudos espirales
- Servir escudos
- protectores de cinta
- protectores de pantalla
Aplicaciones
El uso de cables blindados en sistemas de seguridad ofrece cierta protección contra interferencias de frecuencia eléctrica y radiofrecuencia, reduciendo así la cantidad de falsas alarmas. Se recomienda mantener los cables de datos o señal físicamente separados por al menos 75 mm (3 pulgadas) de los circuitos de alta potencia conectados en paralelo.
El cable de señal analógica utilizado en aplicaciones de audio profesional suele ser un cable de par trenzado apantallado con conectores XLR . El par trenzado transmite la señal en una configuración de audio balanceada . El cable multiconductor de audio que va desde el escenario hasta la mesa de mezclas también está apantallado.
Los consumidores utilizan cable de cobre apantallado con un conductor central en una configuración desequilibrada.
En cables de señal
La mejor manera de cablear cables apantallados para el blindaje es conectar a tierra el blindaje en ambos extremos del cable. [ 6 ] Tradicionalmente, existía una regla general para conectar a tierra solo el extremo de la fuente del blindaje para evitar bucles de tierra . La mejor práctica es conectar a tierra en ambos extremos, pero existe la posibilidad de que se produzcan bucles de tierra. En los aviones, se utiliza un cable especial con un blindaje exterior para proteger contra rayos y un blindaje interior conectado a tierra en un extremo para eliminar el zumbido del sistema de alimentación de 400 Hz. [ 7 ]
En cables de alimentación
Los cables de media y alta tensión , en circuitos superiores a 2000 voltios, suelen tener una capa de blindaje de cinta de cobre o aluminio o polímero conductor . Si un cable aislado sin blindaje entra en contacto con tierra o un objeto conectado a tierra, el campo electrostático alrededor del conductor se concentrará en el punto de contacto, provocando una descarga de corona y la eventual destrucción del aislamiento. La corriente de fuga y la corriente capacitiva a través del aislamiento representan un peligro de descarga eléctrica. El blindaje conectado a tierra equilibra la tensión eléctrica alrededor del conductor y desvía cualquier corriente de fuga a tierra. Se deben aplicar conos de alivio de tensión en los extremos del blindaje, especialmente para cables que operan a más de 2 kV con respecto a tierra.
Los blindajes de los cables de alimentación pueden conectarse a tierra en cada extremo y en las uniones para mayor redundancia y para evitar descargas eléctricas, aunque fluya corriente inducida en el blindaje. Esta corriente producirá pérdidas y calentamiento, y reducirá la corriente máxima nominal del circuito. Las pruebas demuestran que tener un conductor de puesta a tierra desnudo junto a los cables aislados conducirá la corriente de falla a tierra más rápidamente. En circuitos de alta corriente, los blindajes pueden conectarse solo en un extremo. En circuitos de alta tensión muy largos, el blindaje puede dividirse en varias secciones, ya que un tramo largo de blindaje puede alcanzar tensiones peligrosas durante una falla del circuito. Existe riesgo de descarga eléctrica al conectar a tierra solo un extremo del blindaje. El aumento máximo recomendado del potencial del blindaje es de 25 voltios. Las normas IEEE 422 y 525 enumeran las longitudes de cable que limitarían el potencial del blindaje a 25 voltios para una aplicación de puesta a tierra de un solo punto. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
Véase también
- Blindaje electromagnético
- Cable de altavoz
- Bucle de puerta , un método para proteger mecánicamente el cableado eléctrico de una puerta.
Referencias
- 1 2 3 "Técnicas EMC en diseño electrónico Parte 2 - Cables y conectores" (PDF) . Mayo de 2009. Recuperado el 18 de abril de 2022.
Para un buen rendimiento de apantallamiento, la unión eléctrica entre el apantallamiento de un cable y los apantallamientos de sus conectores o prensaestopas y cualquier carcasa apantallada no debe tener espacios. Esto significa que debe haber una conexión eléctrica continua de baja impedancia alrededor de todo el perímetro o circunferencia de la unión eléctrica. Esto se suele denominar unión de apantallamiento de 360° (incluso cuando el conector o prensaestopas no es circular), y se aplica entre el apantallamiento de un cable y el apantallamiento del conector, los apantallamientos de dos conectores acoplados y entre el apantallamiento de un conector y el chasis o estructura metálica en la que está montado.
- ↑ "Tipos de blindaje populares" . 2021. Consultado el 18 de abril de 2022 .
- ↑ "Puesta a tierra del escudo" . Consultado el 28 de febrero de 2019 .
- ↑ "Introducción a la compatibilidad electromagnética" ( PDF) . Analog Devices. Mayo de 2009. Consultado el 18 de abril de 2022.
En resumen, para la protección contra interferencias de campo eléctrico de baja frecuencia (<1 MHz), es aceptable conectar a tierra el blindaje en un extremo. Para interferencias de alta frecuencia (>1 MHz), el método preferido es conectar a tierra el blindaje en ambos extremos, utilizando conexiones circunferenciales de 360° entre el blindaje y el conector, y manteniendo la continuidad metal-metal entre los conectores y la carcasa.
- ↑ "Eficacia de las técnicas de terminación de blindaje probadas con celda TEM e inyección de corriente masiva" (PDF) . NASA. 2009. Recuperado el 18 de abril de 2022.
Si bien se sabe desde hace tiempo que las conexiones de blindaje tipo pigtail tienen un rendimiento inferior al de los métodos de terminación de 360°, nuestros experimentos indicaron que los pigtails eran típicamente peores en más de 35 dB para frecuencias superiores a unos pocos MHz.
- ↑ "Conectar los blindajes de los cables en ambos extremos para evitar el ruido" .
- ↑ "Aero 10 - Probador de resistencia de bucle" .090528 boeing.com
- ↑ Thomas P. Arnold; C. David Mercier (1997). Manual de cables de alimentación de Southwire Company (2.ª ed.). Carrollton, GA: Southwire Company.
- ↑ IEEE 422: Guía IEEE para el diseño e instalación de sistemas de cableado en centrales eléctricas
- ↑ IEEE 525: Guía IEEE para el diseño e instalación de sistemas de cableado en subestaciones
Enlaces externos
- Cables de señal