PART01 屏蔽線的作用及使用方法

屏蔽線是一種特殊的傳輸線，其核心結(jié)構(gòu)是用金屬網(wǎng)狀編織層將信號(hào)線緊密包裹，編織層的材質(zhì)通常為紅銅或鍍錫銅。這種設(shè)計(jì)的核心目的，是為了減少外界電磁場(chǎng)對(duì)電源線路或通信線路的干擾，同時(shí)也能有效防止線路自身向外輻射電磁能，避免對(duì)周圍設(shè)備造成影響。

要讓屏蔽線充分發(fā)揮作用，屏蔽層的接地處理至關(guān)重要。當(dāng)屏蔽層正確接地后，外來(lái)的干擾信號(hào)會(huì)被金屬編織層捕獲，并通過接地線路導(dǎo)入大地，從而阻斷干擾信號(hào)對(duì)內(nèi)部信號(hào)線的影響。值得注意的是，屏蔽電纜的屏蔽層多由銅、鋁等非磁性材料制成，且厚度極薄，遠(yuǎn)小于其在使用頻率下金屬材料的集膚深度。這里的趨膚效應(yīng)指的是，電流在導(dǎo)體截面的分布會(huì)隨著頻率的升高而逐漸向?qū)w表面集中，頻率越高，趨膚深度就越小，意味著電磁波的穿透能力也越弱。因此，屏蔽層的屏蔽效果并非主要依賴金屬體本身對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的反射和吸收，而更多是通過屏蔽層的接地實(shí)現(xiàn)的，不同的接地形式會(huì)直接影響最終的屏蔽效果。

PART02 結(jié)構(gòu)
在屏蔽線的結(jié)構(gòu)中，包裹導(dǎo)體的部分被稱為屏蔽層，其材質(zhì)通常包括導(dǎo)電布、編織銅網(wǎng)或銅（鋁）箔等。根據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的不同，屏蔽線可分為普通型和高級(jí)型：普通屏蔽線的結(jié)構(gòu)為絕緣層+ 屏蔽層 + 導(dǎo)線；高級(jí)屏蔽線則在此基礎(chǔ)上增加了屏蔽層接地導(dǎo)線，結(jié)構(gòu)為絕緣層 + 屏蔽層 + 信號(hào)導(dǎo)線 + 屏蔽層接地導(dǎo)線。

屏蔽層通常需要進(jìn)行接地處理，其核心作用是將電磁場(chǎng)噪聲源與敏感設(shè)備隔離開來(lái)，從而切斷噪聲源的傳播路徑。從功能上劃分，屏蔽可分為主動(dòng)屏蔽和被動(dòng)屏蔽：主動(dòng)屏蔽的目的是防止噪聲源向外輻射電磁干擾，主要針對(duì)噪聲源進(jìn)行屏蔽；被動(dòng)屏蔽則是為了保護(hù)敏感設(shè)備免受噪聲源的干擾，側(cè)重于對(duì)敏感設(shè)備的防護(hù)。

需要特別注意的是，屏蔽線的屏蔽層不允許多點(diǎn)接地。這是因?yàn)椴煌拥攸c(diǎn)的電位往往存在差異，若采用多點(diǎn)接地，屏蔽層中會(huì)形成電流，不僅無(wú)法起到屏蔽作用，反而會(huì)引入新的干擾。尤其是在變頻器使用較多的場(chǎng)合，干擾中包含多種高次諧波分量，這種影響會(huì)更為顯著，因此在實(shí)際應(yīng)用中需格外留意。

屏蔽布線系統(tǒng)起源于歐洲，它是在普通非屏蔽布線系統(tǒng)的外部增加金屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收作用以及趨膚效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)防止電磁干擾和電磁輻射的功能。該系統(tǒng)綜合運(yùn)用了雙絞線的平衡原理和屏蔽層的屏蔽作用，因此具備優(yōu)異的電磁兼容（EMC）特性。電磁兼容（EMC）指的是電子設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)既能夠在較為惡劣的電磁環(huán)境中正常工作，又不會(huì)輻射過量的電磁波干擾周圍其他設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

屏蔽電纜的屏蔽原理與雙絞線的平衡抵消原理不同，它是在四對(duì)雙絞線的外部增加一層或兩層鋁箔，借助金屬對(duì)電磁波的反射、吸收以及趨膚效應(yīng)，有效阻止外部電磁干擾進(jìn)入電纜，同時(shí)也能防止內(nèi)部信號(hào)輻射出去干擾其他設(shè)備的工作。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，頻率超過5MHz 的電磁波只能穿透 38μm 厚的鋁箔。因此，若使屏蔽層的厚度超過 38μm，那么能夠穿透屏蔽層進(jìn)入電纜內(nèi)部的電磁干擾，其頻率主要集中在 5MHz 以下。而對(duì)于 5MHz 以下的低頻干擾，則可以利用雙絞線的平衡原理進(jìn)行有效抵消。

在接地方式上，屏蔽線通常采用一端接地、另一端懸空的處理方式。當(dāng)信號(hào)線傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，由于兩端的接地電阻可能不同，或者PEN 線中存在電流，可能會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)接地點(diǎn)之間產(chǎn)生電位差。此時(shí)若采用兩端接地，屏蔽層中就會(huì)形成電流，反而會(huì)對(duì)信號(hào)造成干擾。因此，在這種情況下，一般采用一點(diǎn)接地、另一端懸空的方法，以避免此類干擾的產(chǎn)生。不過，兩端接地的方式在屏蔽效果上更為出色，但會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真程度增大。

請(qǐng)注意：兩層屏蔽必須是相互絕緣隔離的屏蔽形式！如果兩層屏蔽之間沒有實(shí)現(xiàn)彼此絕緣，那么仍應(yīng)將其視為單層屏蔽！其中，外層屏蔽采用兩端接地的方式，是因?yàn)橥饨缫氲碾娢徊顣?huì)在屏蔽層中感應(yīng)出電流，進(jìn)而產(chǎn)生能夠降低源磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁通，從而基本抵消掉沒有外屏蔽層時(shí)所感應(yīng)出的電壓；而內(nèi)層屏蔽采用一端接地的方式，由于不存在電位差，主要用于一般的防靜電感應(yīng)。