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平行电缆与强电线路并行敷设时若何屏蔽？

所属分类：电缆新闻颁布功夫：2025-07-15 16:14:46

当平行电缆与强电线路并行敷设时，强电线路产生的高电压、大电流会通过电磁耦合（蕴含电场耦合和磁场耦合）对平行电缆形成滋扰，导致信号失真、设备误作为甚至败坏。为有效屏蔽此类滋扰，需从物理隔离、屏蔽层设计、接地优化及辅助措施等多方面综合处置。以下是具体技术规划：

一、物理隔离：削减初始耦合

1. 增大并行间距

道理：电磁滋扰强杜纂电缆间距成反比，增大间距可显著降低耦合效应。

电场耦合：间距每增长1倍，电容耦合滋扰降低6 dB（公式： $V_{滋扰} \propto \frac{1}{d}$ ）；
磁场耦合：间距每增长1倍，磁场强度降低50%（公式： $B \propto \frac{1}{r}$ ）。

尺度要求：

电缆类型最幼并行间距（mm）凭据尺度
动力电缆（≤1 kV） ≥300 IEC 60364-5-52
动力电缆（>1 kV） ≥500 GB 50217-2018
节造电缆 ≥150 IEC 61000-5-2
弱电电缆 ≥100 GB 50311-2016
案例：某工厂中，将动力电缆与节造电缆间距从100 mm增至300 mm后，节造信号误码率从5%降至0.1%。

2. 垂直交叉敷设

道理：垂直交叉时，耦合面积趋近于零，磁场耦合强度降低90%以上。
执行重点：

交叉角度≥90°，预防斜交（斜交时耦合面积增长）；
交叉点前后各1米领域内预防平行敷设；

案例：某自动化仓库中，将AGV充电电缆（强电）与导航信号电缆（弱电）垂直交叉，定位误差从±50 mm降至±10 mm。

3. 插入金属隔板

道理：金属隔板可反射和吸收电磁波，形成电磁樊篱。
技术参数：

材质：镀锌钢板（厚度≥1 mm）或铝板（厚度≥1.5 mm）；
高度：≥电缆表径的2倍；
间距：隔板与电缆间距≥50 mm（预防短路风险）；

成效：

隔板可使电场耦合滋扰降低20~30 dB；
磁场耦合滋扰降低10~15 dB（实测数据）；

案例：某变电站项目中，在动力电缆与节造电缆间插入镀锌钢板隔板，节造柜误作为率从每月3次降至0次。

二、屏蔽层设计：阻断电磁传布

1. 屏蔽层类型选择

编织屏蔽：

特点：柔韧性好，合用于频仍弯曲的电缆（如机械人手臂电缆）；
屏蔽效力：40~60 dB（30 MHz~1 GHz）；
合用场景：通用节造电缆（如RVVP、KVVP）。

铝箔+编织屏蔽：

特点：铝箔提供高频屏蔽，编织层提供机械�；�；
屏蔽效力：60~80 dB（30 MHz~1 GHz）；
合用场景：高频信号电缆（如PROFIBUS、CAN总线）。

钢带铠装屏蔽：

特点：机械强度高，抗电磁脉冲能力强；
屏蔽效力：80~100 dB（30 MHz~1 GHz）；
合用场景：强电磁环境（如变电站、电焊车间）。

2. 屏蔽层覆盖率要求

编织屏蔽：覆盖率≥85%（IEC 60255-26要求）；
铝箔屏蔽：搭接宽度≥5 mm，沉叠率≥50%；
钢带铠装：搭接长度≥10 mm，焊接牢固；
案例：某风电场中，将变流器输出电缆屏蔽层覆盖率从80%提升至90%，辐射滋扰降低12 dBμV/m（满足CISPR 11 Class A）。

3. 屏蔽层齐全性查抄

测试步骤：

使用高压绝缘测试仪（1000 V DC）检测屏蔽层与导体间绝缘电阻（≥100 MΩ）；
使用兆欧表检测屏蔽层对地电阻（≤0.1 Ω）；

不合格处置：

屏蔽层破损处用热缩管建复；
接头处选取360°环接工艺（如使用屏蔽夹或焊接）。

三、接地优化：导流滋扰电流

1. 接处所式选择

单端接地：

合用场景：低频信号（<1 MHz），如4-20 mA传感器信号；
接地址：选在信号源端（预防线环路滋扰）；
案例：某化工厂中，将温度传感器电缆屏蔽层单端接地，信号颠簸从±2%降至±0.5%。

双端接地：

接地电阻≤0.1 Ω；
屏蔽层360°环接（预防“猪尾巴”效应）；
合用场景：高频信号（>1 MHz），如以太网、RS-485总线；
接地址：信号源端和接管端均接地；
要求：
案例：某智能工厂中，将工业以太网电缆屏蔽层双端接地，通讯误码率从10??降至10??。

2. 接地电阻节造

尺度要求：

屏蔽层接地电阻≤0.1 Ω（IEC 61000-5-2）；
接地线截面积≥电缆屏蔽层截面积的1/2；

降阻措施：

使用铜排或铜编织带作为接地导体；
在接地极周围填充降阻剂（如膨润土+导电粉）；
案例：某变电站项目中，通过增长接地极数量和填充降阻剂，接地电阻从1.2 Ω降至0.08 Ω。

3. 预防线环路滋扰

问题：双端接地时，若接地电位分歧，会形成地环路电流（ $I_{环} = \frac{V _{差}}{R _{地}}$ ），滋扰信号；
解决规划：

使用隔离变压器（如信号隔离器）；
选取共模扼流圈（典型衰减20~40 dB@100 kHz~10 MHz）；
案例：某污水处置厂中，在PLC输入�？榍凹幼靶藕鸥衾肫�，解除地环路滋扰导致的仪表读数颠簸。

四、辅助措施：多层级防护

1. 滤波器抑造传导滋扰

共模滤波器：

额定电流≥电缆载流量的1.5倍；
插入损耗满足IEC 61000-4-6尺度；
作用：抑造动力电缆向地线泄漏的共模电流（典型衰减20~40 dB@100 kHz~10 MHz）；
选型：
案例：某注塑机项目中，在电机驱动电缆加装共模滤波器后，电源谐波电流从35%降至5%。

差模滤波器：

截止频率≤信号最高频率的1/10；
额定电压≥系统电压的1.2倍；
作用：抑造动力电缆中的差模滋扰（如开关电源产生的纹波）；
选型：
案例：某数控机床中，在伺服驱动器输出端加装差模滤波器，电机振动降低50%。

2. 磁环吸收高频滋扰

道理：铁氧体磁环通过磁滞损耗吸收高频滋扰能量（典型衰减10~30 dB@1 MHz~1 GHz）；
使用步骤：

将电缆缠绕磁环3~5圈；
选用高磁导率资料（如μ=10000）；

案例：某机械人项目中，在伺服电机编码器电缆加装磁环，通讯误码率从10??降至10??。

3. 光缆代替电缆

道理：光缆通过光信号传输，齐全隔离电磁滋扰；
合用场景：

长距离传输（>100米）；
强电磁环境（如电焊车间、雷达站）；

案例：某汽车工厂中，将AGV导航信号从电缆改为光纤传输，定位精度从±20 mm提升至±2 mm。

五、测试与验证步骤

1. 屏蔽效力测试

测试尺度：

IEC 61000-4-5（浪涌抗扰度）；
IEC 61000-4-6（射频传导抗扰度）；

测试设备：

信号产生器（频率领域：9 kHz~1 GHz）；
接管机（带宽：9 kHz~1 GHz）；
电流探头（丈量共模电流）；

合格判据：

频率领域最幼衰减（dB）
10 kHz~100 kHz 40
100 kHz~1 MHz 60
1 MHz~1 GHz 80

屏蔽层衰减≥表1（IEC 61000-5-2）；

2. 现实工况验证

长功夫运行测试：

陆续运行72幼时，监测信号不变性（如4-20 mA信号颠簸≤±0.2%）；
纪录设备误作为次数（指标：0次）；

环境适应性测试：

温度循环（-40℃~+85℃）；
振动测试（频率：10 Hz~500 Hz，加快率：5 g）；
案例：某轨路交通项目中，电缆通过-40℃~+85℃温度循环测试后，屏蔽层未出现开裂或脱落。

六、行业尺度与案例参考

1. 国际尺度

IEC 60364-5-52：

划定动力电缆与节造电缆的最幼间距；
要求屏蔽电缆接地电阻≤0.1 Ω。

IEC 61000-5-2：

界说电磁兼容装置规范；
推荐屏蔽层覆盖率≥85%。

2. 国度尺度

GB 50217-2018：

要求电缆桥架内动力电缆与节造电缆分层安插；
屏蔽电缆接地址间距≤100 m。

GB/T 17626：

电磁兼容试验与丈量技术系列尺度；
涵盖ESD、EFT、射频辐射等测试步骤。

3. 行业案例

某智能工厂项目：

选取“增大间距+铝箔+编织屏蔽+双端接地”规划；
传导滋扰降低20 dB，辐射滋扰降低15 dB；
设备故障率从每月5次降至0次。

某新能源汽车充电桩项目：

在充电电缆加装共模滤波器与磁环；
通过CISPR 25（汽车电子电磁兼容尺度）Class 5认证；
充电效能提升3%（因滋扰降低削减沉试次数）。

铜绞线软铜绞线硬铜绞线裸铜绞线纯铜绞线 TJR铜绞线镀锡铜绞线 TJRX镀锡铜绞特种电缆电缆型号电缆规格电缆厂家组合电缆吊具电缆尼龙护套线钢丝承载电缆节造电缆集控电缆屏蔽节造电缆铠装节造电缆耐火节造电缆软芯节造电缆本安节造电缆环�＝谠斓缋� 高压电缆 3KV高压电缆 6KV高压电缆 8.7KV高压电缆 10KV高压电缆 15KV高压电缆 20KV高压电缆 35KV高压电缆电力电缆交联电缆屏蔽电力电缆铠装电力电缆耐火电力电缆屏蔽交联电缆铠装交联电缆耐火交联电缆环保电缆环保电线铠装环保电缆屏蔽环保电缆耐火环保电缆低烟无卤电缆低烟低卤电缆环保阻燃电缆赔偿导线 K型赔偿导线 S型赔偿电缆 K型赔偿电缆屏蔽赔偿导线高温赔偿电缆信号赔偿电缆本安赔偿电缆变频电缆变频器电缆变频器专用电缆变频电力电缆变频屏蔽电缆变频软芯电缆变频电机电缆变频器回路电缆通讯电缆信号电缆仪表电缆屏蔽通讯电缆耐火通讯电缆屏蔽信号电缆高温信号电缆市内通讯电缆防水电缆阻水电缆水冷电缆水工电缆 JHS防水电缆水泵防水电缆防水橡套电缆海水浮力电缆耐火电缆防火电缆不点火电缆耐火环保电缆高温耐火电缆阻燃耐火电缆屏蔽耐火电缆耐火铠装电缆低温电缆耐寒电缆抗冻电缆防冻电缆冷库电缆零下用电缆抗老化电缆防开裂电缆高温电缆 F46电缆耐高温电缆氟塑料电缆屏蔽高温电缆铠装高温电缆耐火高温电缆耐油高温电缆本安电缆本安防爆电缆本安屏蔽电缆本安信号电缆本安耐火电缆本安高温电缆性质安全电缆本安回路电缆机车电缆汽车电缆铁路机车电缆充电桩电缆高铁机车电缆充电汽车电缆电动汽车电缆新能源汽车电缆矿用电缆矿用阻燃电缆矿用橡套电缆矿用铠装电缆矿用屏蔽电缆矿用节造电缆煤矿井下用电缆矿用钢丝铠装电缆电梯电缆电梯随行电缆监控随行电缆电梯井路电缆吊车专用电缆吊塔专用电缆起落机专用电缆电梯专用视频电缆屏蔽电缆铜丝屏蔽电缆钢丝铠装电缆铜带屏蔽电缆铝箔屏蔽电缆镀锡丝屏蔽电缆铜丝缠绕屏蔽电缆镀锡丝缠绕屏蔽电缆电伴热带伴热带电加热带集肤伴热电缆发热电缆硅橡胶电加热带恒功率电伴热带自限温电伴热带拖令电缆抗拉电缆拖动电缆卷盘电缆铲运机电缆

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