Θωράκιση Καλωδίων

Γενικά:

Η θωράκιση Καλωδίου χρησιμοποιείται συνήθως για τα καλώδια διασύνδεσης ψηφιακών και αναλογικών σημάτων ενώ καλώδια τροφοδοσίας με θωράκιση παράγουν λίγες εταιρείες .

Η θωράκιση καλωδίων (interconnection) είναι επιβεβλημένη και η κυριότερη μέθοδος για να καταπολεμηθεί η ΕΜΙ .

Τα καλώδια μπορεί να είναι η κύρια πηγή μεταφοράς EMI . Μπορεί να λειτουργούν τόσο σαν πομπός όσο και σαν δέκτης .

·         Σαν πομπός , μπορεί είτε να μεταφέρει το θόρυβο σε άλλες συσκευές ή να ενεργεί σαν κεραία που ακτινοβολεί θόρυβο.

·         Σαν δέκτης , το καλώδιο μπορεί να συλλάβει EMI που εκπέμπεται από άλλες πηγές και πρακτικά την οδηγεί στη γείωση. Θωρακισμένο καλώδιο που δεν είναι γειωμένο δεν έχει αποτελεσματικότητα. Φυσικά η αποτελεσματικότητα εξαρτάται και το κατά πόσο καλή (σχεδόν μηδενική DC αντίσταση) είναι η γείωση.

Τα καλώδια κατασκευάζονται  με διάφορους βαθμούς θωράκισης και προσφέρουν διαφορετικούς βαθμούς αποτελεσματικότητας.

Υπάρχουν δύο τύποι θωράκισης που χρησιμοποιούνται για τα καλώδια :

·         Με λεπτό φύλλο αλουμινίου και

·         Πλεξίδες από λευκοσίδηρο-χαλκό

·         Για πολύ θορυβώδη περιβάλλοντα , χρησιμοποιούνται συχνά πολλαπλά στρώματα θωράκισης τόσο από φύλλο αλουμινίου όσο και από πλεξούδα .

·         Σε καλώδια πολλαπλών αγωγών , μερικές φορές θωρακίζονται τα ζευγάρια ξεχωριστά με φύλλο αλουμινίου για να εξουδετερώνονται οι αλληλοπαρεμβολές μεταξύ των ζευγών , ενώ το συνολικό καλώδιο θωρακίζεται με φύλλο , πλεξούδα , ή και τα δύο .

·         Μερικά καλώδια χρησιμοποιούν δύο στρώσεις φύλλου αλουμινίου ή πλεξούδας .

Αν ένα θωρακισμένο καλώδιο χρησιμοποιείται για τη σύνδεση δύο συστημάτων , η θωράκιση πρέπει να συνδεθεί σε μια ενιαία (στην ίδια) γείωση.

Για τη σύνδεση της θωράκισης με τη γείωση υπάρχουν 3 σχολές ανάλογα της ηλεκτρομαγνητικής σύζευξης και κυρίως ανάλογα της εφαρμογής.

·          Η μία (διαβάστε έστω το conclusion) υποστηρίζει η θωράκιση να συνδέεται στη γείωση σε αμφότερα τα άκρα (symmetric). Συνήθως αυτή θα συναντήσετε και θα εφαρμόσετε.

·          Η δεύτερη μόνο στο ένα άκρο (asymmetric). Κυρίως όταν θέλουμε να αποφύγουμε ground loops (υπάρχουν συσκευές με Floating ground switch).

·          Η Τρίτη ενδιάμεσα (in intervals)

Θωράκιση καλωδίου τροφοδοσίας

Μύθος και η θωράκιση του καλωδίου τροφοδοσίας για εξάλειψη της ΕΜΙ. Θα μου πείτε βλάπτει; Συνήθως όχι , πιθανόν κάποτε ναι γι’ αυτό και το σύνολο των καλωδίων τροφοδοσίας ηλεκτρονικών συσκευών διατίθεται χωρίς θωράκιση.

Αν το καλώδιο τροφοδοσίας έχει και θωράκιση (είτε magnetic είτε non magnetic, αυτή είναι αγώγιμη) ,είτε η θωράκιση συνδέεται στα 2 άκρα είτε στην πλευρά της πρίζας (όπως είναι τα καλώδια των ''χαϊεντάδων'' – επειδή τάχα εξαλείφει την ΕΜΙ – που βέβαια αυτή αυτοεξαλείφεται και χωρίς θωράκιση λόγω του πρωτεύοντος του μετασχηματιστή που παίζει και το ρόλο πηνίου choke) , ανάλογα της σχολής και ανάλογα της ηλεκτρομαγνητικής σύζευξης και κυρίως ανάλογα της εφαρμογής, το αποτέλεσμα θα είναι πάλι αμελητέο (δεν είναι αμελητέο στα καλώδια διασύνδεσης , όπως δείχνεται στα ανωτέρω 2 links).

• Καλώδια υψηλής τάσης - σε κυκλώματα πάνω από 2000 βολτ  - συνήθως έχουν ένα στρώμα ταινίας θωράκισης από χαλκό ή αλουμίνιο. Ο λόγος είναι ότι αν τέτοιο αθωράκιστο μονωμένο καλώδιο έρθει σε επαφή με τη γη ή ένα γειωμένο αντικείμενο , το ηλεκτροστατικό πεδίο γύρω από τον αγωγό θα συγκεντρωθεί στο σημείο επαφής , με αποτέλεσμα να έχουμε εκκένωση (corona) και καταστροφή της μόνωσης (πχ τέτοιο καλώδιο είναι απ΄ τον μετ/στη Υψηλής Τάσεως στην TV στην καθοδική λυχνία CRT) . 

·         Θωράκιση των καλωδίων χαμηλής τάσης (230V) απαιτείται όπου επαγωγική παρεμβολή μπορεί να είναι ένα πρόβλημα . Τότε μικρά ηλεκτρικά σήματα μπορούν να μεταδοθούν στον αγωγό καλωδίου και να ενισχυθούν. Ο ανεπιθύμητος θόρυβος λόγω της επαγωγικής παρεμβολής μπορεί μερικές φορές να είναι τόσο μεγάλος όσο το επιθυμητό σήμα (συνήθως όμως από μη σωστά interconnection καλώδια παρά από καλώδιο τροφοδοσίας).

Οι θωρακίσεις για καλώδια ρεύματος συνδέονται με τη γείωση σ’ αμφότερα τα άκρα ή μόνο απ' την πλευρά της συσκευής...

Όμως το καλώδιο τροφοδοσίας συνήθως δεν έχει θωράκιση (Αυτό υποστηρίζω κι εγώ – η θωράκιση θα προσθέσει σημαντική χωρητικότητα στο καλώδιο με ελάχιστο θετικό όφελος) και το εξηγώ στο άρθρο μου Μύθοι για Καλώδια τροφοδοσίας συσκευών )

Εμπειρικά , τα συστρεφόμενα πολύκλωνα καλώδια αγωγών χαλκού (φάσης – ουδετέρου) έχουν αποδειχθεί ότι περιορίζουν τα παροδικά ρεύματα σε σύγκριση με τα μονόκλωνα κατά την παροχή ρεύματος σε κοινούς audio ενισχυτές ισχύος. Η συστροφή και εγγύτητα των κλώνων μειώνει την επαγωγή από την μαγνητική σύζευξη μεταξύ των αγωγών . Ο κιτρινοπράσινος αγωγός διατρέχεται ως έχει (μη συστρεφόμενος με τους άλλους δύο).

Ένα καλό άρθρο με φωτογραφίες και περιληπτική περιγραφή για όλα τα είδη θωράκισης εδώ: