Расстояние разделения
В ситуациях, когда имеется большое количество кабелей, различающихся по напряжению и уровню тока, стандарт IEEE 518-1982 разработал полезный набор таблиц, указывающих расстояния разделения для различных классов кабелей.
Расстояние между кабелями как средство смягчения шума (фото-кредит: antec.com.au)
Существует четыре уровня классификации восприимчивости к кабелям.
Под восприимчивостью в этом контексте понимается, насколько хорошо сигнальная схема может различать нежелательный шум и требуемый сигнал. Из этого следует, что физический стандарт передачи данных, такой как RS-232E, будет иметь высокую восприимчивость, а кабель переменного тока 1000 В, 200 А имеет низкую восприимчивость.
Стандарт IEEE 518 - 1982
Четыре уровня восприимчивости, определенные стандартом IEEE 518 - 1982, кратко:
Уровень 1 (Высокий). Это определяется как аналоговые сигналы менее 50 В и цифровые сигналы менее 15 В. Это будет включать в себя цифровые логические шины и телефонные цепи. Кабели передачи данных относятся к этой категории.
Уровень 2 (средний) - эта категория включает аналоговые сигналы более 50 В и коммутационные схемы.
Уровень 3 (низкий) - включает в себя сигналы переключения более 50 В и аналоговые сигналы более 50 В. Токи менее 20 А также включены в эту категорию.
Уровень 4 (мощность) - включает напряжения в диапазоне 0-1000 В и токи в диапазоне 20-800 А. Это касается как цепей переменного тока, так и постоянного тока.
IEEE 518 также предусматривает три различные ситуации при расчете расстояния разделения, необходимого между различными уровнями восприимчивости. При рассмотрении конкретного случая, когда один кабель представляет собой кабель с высокой восприимчивостью, а другой кабель имеет различную восприимчивость, требуемое расстояние разделения будет меняться следующим образом:
Оба кабеля содержатся в отдельном лотке:
- Уровень 1 до уровня 2-30 мм
- Уровень 1 до уровня 3-160 мм
- Уровень 1 до уровня 4-670 мм
Один кабель содержится в лотке, а другой в кабелепроводе:
- Уровень 1 до уровня 2-30 мм
- Уровень 1 до уровня 3-110 мм
- Уровень 1 до уровня 4-460 мм
Оба кабеля, содержащиеся в отдельном кабелепроводе:
- Уровень 1 до уровня 2-30 мм
- Уровень 1 до уровня 3-80 мм
- Уровень 1 до уровня 4-310 мм.
Цифры приблизительны, поскольку исходный стандарт указан в дюймах.
Поддоны и кабелепроводы
Кабельный лоток / кабелепровод (фото: Legrand)
Нужно сказать несколько слов о конструкции лотков и трубопроводов. Ожидается, что лотки изготовлены из металла и надежно заземлены с полной непрерывностью по всей длине лотка. Лотки также должны быть полностью закрыты, что предотвращает невозможность ограждения любой области.
Кратко гальванические шум может быть легко избежать путем отказа от использования общего опорного сигнала проводника, другими словами, сохраняя два канала сигнала гальванически отдельно, так что никаких помех не происходит.
Электромагнитную индукцию можно свести к минимуму несколькими способами. Один из способов - поставить источник электромагнитного потока в металлический корпус, магнитный экран. Такой экран ограничивает поток магнитного потока от выхода за пределы его периферии, так что он не может мешать внешним проводникам. Подобный экран вокруг рецептора EMI может смягчить шум, не допуская линий потока внутри его корпуса, но чтобы пройти по плоскости его поверхности.
Физическое разделение между источником шума и рецептором также уменьшит магнитную связь и, следовательно, помехи.
Скручивание сигнальных проводников
Скручивание сигнальных проводников - еще один способ уменьшить EMI. Полярность индуцированного напряжения будет изменяться на каждый поворот по длине сигнального кабеля и будет отменять шумовое напряжение. Они называются витыми парами.
Многожильный кабель (фольга и оплетка) - фото кредит: multicable.com
Электростатические помехи могут быть предотвращены или, по крайней мере, минимизированы с помощью щитов. Щит обычно изготовлен из высокопроводящего материала, такого как медь, который помещен на путь сцепления. Примером может служить экран, который помещается вокруг проводника сигнала.
Когда шумовое напряжение пытается протекать через емкость, разделяющую два проводника, например, силовой и сигнальный проводник (фактически через изоляцию проводников), он сталкивается с проводящим экраном, который подключен к земле. В результате шум отводится на землю через экран, а не протекает через более высокий путь импеданса к другому проводнику.
Если экран не имеет высокопроводящего материала, поток отклоненного тока через экран может вызвать локальное повышение напряжения в щите, что может стать причиной
ток шума протекает через емкость между экраном и вторым проводником.
Ссылка: Практическое заземление, склеивание, защита и защита от всплесков напряжения - Г. Виджаярагаван, Марк Браун (Получите отпечаток из Амазонки)