3 Cavo schermato con conduttore: struttura, tipi di schermatura e guida alla selezione

Se vi è mai capitato di aprire un quadro elettrico e di trovare un cavo con tre nuclei isolati, un sottile rivestimento metallico e un filo di drenaggio nudo, stavate guardando un cavo schermato a 3 conduttori. È uno dei progetti più pratici nel lavoro elettrico industriale perché svolge due lavori contemporaneamente: trasporta tre circuiti all'interno di un'unica guaina e impedisce al rumore elettrico di entrare o uscire da tali circuiti.

Noi di Jiangsu Dongfeng Cable produciamo fili e cavi dal 1988 e le costruzioni schermate a tre conduttori emergono in quasi tutte le conversazioni che abbiamo con quadristi, integratori di sistema e ingegneri della manutenzione. Questa guida illustra come è costruito il cavo, quale stile di schermatura si adatta a quale lavoro e cosa verificare prima di effettuare un ordine.

Cos'è un cavo schermato a 3 conduttori?

Un cavo schermato a 3 conduttori contiene tre conduttori isolati separatamente, uno schermo metallico che li circonda tutti e tre e una guaina esterna. I nuclei possono essere attorcigliati insieme o disposti in parallelo, ma lo scudo avvolge sempre il gruppo nel suo insieme. Questo è ciò che lo differenzia da un normale cavo di alimentazione a tre conduttori, che non ha alcuna barriera conduttiva attorno ai conduttori.

Lavorando dall'interno verso l'esterno, una costruzione tipica assomiglia a questa:

• Conduttori — rame intrecciato, solitamente Classe 2 per cablaggio fisso o Classe 5 dove il cavo deve flettersi. Le versioni di controllo e strumentazione normalmente vanno da 0,5 mm² a 2,5 mm², mentre le versioni di potenza iniziano intorno a 4 mm² e diventano molto più grandi.
• Isolamento — PVC per uso generale a 70 °C, XLPE per funzionamento a 90 °C e migliore rigidità dielettrica e PE, silicone o FEP dove sono importanti basse perdite o alte temperature.
• Stucchi e nastro legante — i riempitivi non igroscopici mantengono il gruppo rotondo in modo che la schermatura sia posizionata uniformemente e il cavo rimanga stabile in un pressacavo.
• Scudo — lamina di alluminio/poliestere, treccia di rame o una combinazione di entrambi, spesso con un filo di drenaggio in rame stagnato che scorre in continuo contatto con la lamina.
• Giacca esterna — PVC, PUR o un composto a basso contenuto di fumi e senza alogeni, con nastro di acciaio o armatura in filo di acciaio aggiunta quando è richiesta protezione meccanica.

La parola "schermato" sta facendo un vero lavoro qui. Un cavo a tre conduttori senza schermatura va perfettamente bene per una partenza motore in un ambiente pulito, ma non offre alcuna difesa contro le interferenze elettromagnetiche e può irradiare rumore di commutazione. Aggiungi lo schermo e gli stessi tre nuclei diventano adatti per lavori a livello di segnale, azionamenti e qualsiasi installazione in cui un ispettore o una specifica del cliente richiedono una costruzione schermata.

Tipi di scudi e a cosa servono

Lo scudo è il luogo in cui risiedono la maggior parte delle decisioni ingegneristiche. La lamina è sottile ed economica e copre l'intera circonferenza, ma è fragile e fa affidamento sul filo di drenaggio per trasportare la corrente indotta. La treccia è robusta, tollera la flessione e funziona meglio alle frequenze più alte, ma costa di più e raramente raggiunge la copertura completa. Molti cavi per drive e strumentazione li utilizzano entrambi, e vale la pena comprendere il ragionamento dietro questa stratificazione se vuoi leggere le nostre note su come è progettata la schermatura nei cavi di alimentazione .

I dati sulla copertura sono solo una parte del quadro. Ciò che conta nella pratica è il modo in cui la schermatura è collegata ad entrambe le estremità del percorso e la quantità di campo interferente che raggiunge effettivamente i conduttori. Una lamina al 100% con un filo di drenaggio con terminazione inadeguata avrà prestazioni inferiori rispetto a una treccia all'85% fissata correttamente al premistoppa.

Perché tre conduttori invece di uno o due

Tre nuclei in una giacca sono una soluzione molto efficiente, e non solo perché consente di risparmiare spazio. In un circuito trifase bilanciato le correnti si sommano a zero, quindi i campi magnetici si annullano in gran parte e il cavo produce molte meno interferenze esterne rispetto a tre cavi unipolari separati. Nel lavoro sui segnali, una triade intrecciata si comporta in modo molto simile a un doppino intrecciato con un conduttore di riferimento aggiuntivo, e quando l'intero gruppo si trova all'interno di uno schermo la reiezione di modo comune migliora nuovamente.

Ci sono anche vantaggi pratici. Un cavo significa un pressacavo, un percorso del vassoio, un esercizio di terminazione e meno possibilità di errori di cablaggio durante la messa in servizio. Per i quadristi che lavorano con tempistiche serrate, i costi si accumulano rapidamente.

Dove viene utilizzato un cavo schermato a 3 conduttori

Troverai questa costruzione in un'ampia gamma di installazioni e l'elenco seguente riflette i lavori che i nostri clienti ci portano più spesso:

• Pannelli di controllo industriali e sistemi di automazione, in cui segnali analogici e digitali condividono un percorso con apparecchiature di commutazione.
• Circuiti di strumentazione come trasmettitori da 4–20 mA, sensori di pressione e temperatura e misuratori di portata.
• Alimentazioni di motori con convertitore di frequenza a frequenza variabile, in cui la schermatura limita sia il rumore irradiato che le correnti nei cuscinetti che riducono la durata del motore.
• Circuiti di allarme antincendio e di sicurezza che devono continuare a funzionare mentre altri servizi sono interessati.
• Progetti di trasporto ferroviario, marittimi e offshore, dove vibrazioni, umidità e salsedine richiedono una struttura resistente e schermata.
• Impianti di energia rinnovabile, compresi collegamenti di inverter e circuiti di monitoraggio su parchi solari.

La nostra gamma di cavi di controllo isolati in plastica è progettata esattamente per questo tipo di utilizzo, con il numero di conduttori, le opzioni di schermatura e i materiali di rivestimento richiesti dal lavoro di controllo e strumentazione.

Cavo di controllo isolato in plastica per controllo e strumentazione 450/750 V Copre opzioni di cavi di controllo isolati in PVC o XLPE con scelte di schermatura e armatura per circuiti di controllo, segnale, protezione e misurazione a 450/750 V. Visualizza il prodotto →

Come specificare il cavo giusto

Una specifica che dice solo "tre core schermati" lascia troppo spazio. Risolvi questi punti prima di richiedere un preventivo:

1. Valutazione della tensione. Confermare la tensione del sistema e se il cavo è destinato al controllo, alla strumentazione o all'alimentazione. Un cavo di controllo da 300/500 V e un cavo di alimentazione da 0,6/1 kV non sono intercambiabili.
2. Dimensioni e corrente del conduttore. Controllare la corrente di carico effettiva, i fattori di declassamento per la temperatura ambiente e il raggruppamento e la caduta di tensione sulla lunghezza del percorso.
3. Isolamento and temperature. Il PVC è adeguato per la maggior parte dei pannelli per interni; XLPE o un composto per alte temperature è necessario vicino a forni, motori e apparecchiature di processo.
4. Scudo type and coverage. Adatta lo schermo all'ambiente di interferenza anziché scegliere l'opzione più costosa.
5. Giacca e ambiente. Considerare olio, acqua, esposizione ai raggi ultravioletti, roditori, comportamento al fuoco e se è obbligatorio un comportamento a basso contenuto di fumo e privo di alogeni.
6. Norme e omologazioni. Indicare lo standard che il cavo deve soddisfare, poiché le classi dei conduttori, gli spessori delle pareti e i regimi di test differiscono da una regione all'altra.
7. Flessibilità e routing. Conduttori flessibili di Classe 5 e una guaina adeguatamente dimensionata sono essenziali per catene portacavi, portali mobili e passerelle portacavi strette.
8. Scudo termination. Decidere in anticipo come verrà collegato il filo di drenaggio o la treccia a ciascuna estremità, poiché ciò influisce sulla selezione del pressacavo e sulla disposizione del pannello.

Laddove i segnali sono particolarmente deboli o il rumore circostante è intenso, una costruzione di livello strumentale con una schermatura combinata a lamina e treccia è solitamente la scelta più sicura e il nostro cavo per computer, apparecchi elettrici e strumenti è progettato attorno a tale requisito.

Fili e cavi per computer, strumenti e apparecchiature elettriche Cavo di collegamento di livello strumentale per computer, apparecchi e apparecchiature di distribuzione con tensione nominale fino a 300/500 V CA o 1000 V CC, rilevante laddove i segnali deboli necessitano di schermatura a lamina e treccia. Visualizza il prodotto →

Installazione e messa a terra dello schermo in pratica

L'errore più comune che vediamo è uno scudo collegato a terra a un'estremità per comodità e poi lasciato fluttuare all'altra, senza che nessuno decida se ciò fosse appropriato. La regola pratica è semplice. Per i circuiti di segnale in cui si desidera impedire alle correnti del circuito di terra di fluire attraverso lo schermo, collegarlo solo all'estremità della sorgente. Per i cavi di azionamento e qualsiasi installazione in cui l'obiettivo è contenere il rumore ad alta frequenza, fissarli su entrambe le estremità, idealmente con un morsetto a 360 gradi anziché con un codino penzolante.

Alcune altre abitudini ripagano:

• Mantenere il filo di terra il più corto possibile e terminarlo con un pressacavo o una barra di terra dedicata.
• Mantenere il raggio di curvatura minimo indicato dal produttore in modo che la lamina non si pieghi o si rompa.
• Separare i cavi di segnale schermati dai cavi di potenza e, nei casi in cui i percorsi devono incrociarsi, incrociarli ad angolo retto.
• Sostenere il cavo alla spaziatura consigliata per evitare sollecitazioni meccaniche alle terminazioni.
• Registrare le decisioni relative al collegamento degli schermi sui disegni realizzati, in modo che la manutenzione futura non le annulli.

Lavorare con il cavo Dongfeng

Produciamo l'intera gamma trattata in questo articolo, dai cavi di controllo e strumentazione a bassa tensione fino ai cavi di alimentazione XLPE a media e alta tensione, e il nostro sistema di qualità copre tutto, dal rame e composto in entrata fino all'ispezione finale della spedizione. Se il tuo progetto prevede temperature elevate, percorsi antincendio o un ambiente di installazione difficile, vale la pena dare un'occhiata anche al nostro cavo di controllo resistente alle alte temperature.

Cavo di controllo resistente alle alte temperature fino a 0,6/1 kV Per circuiti di controllo e strumentazione in ambienti ad alta temperatura, con isolamento in silicone o fluoroplastica classificato per 180°C o 200°C e schermatura o armatura opzionale. Visualizza il prodotto →

Un cavo schermato a 3 conduttori è un piccolo componente in un grande progetto, ma è la parte che decide se un segnale arriva in modo pulito o se un convertitore scatta in modo intermittente. Realizzare la costruzione, la schermatura e la terminazione già in fase di specifica non costa nulla in più e fa risparmiare molto tempo in seguito. Se desideri una seconda opinione su una programmazione via cavo, inviacela e i nostri ingegneri la esamineranno con te: puoi farlo contattare il nostro team tecnico in qualsiasi momento.