Was ist ein abgeschirmter Draht?

Was ist ein abgeschirmter Draht: Die direkte Antwort

Ein abgeschirmter Draht ist ein elektrischer Leiter – oder eine Gruppe von Leitern –, der mit einer oder mehreren Schichten aus leitfähigem Material umwickelt ist und elektromagnetische Störungen (EMI) und Hochfrequenzstörungen (RFI) blockieren soll. Die Abschirmung fungiert als Faradayscher Käfig um die signalführenden Leiter im Inneren und leitet unerwünschte elektrische Störungen zur Erde um, anstatt zuzulassen, dass sie das übertragene Signal verzerren. In der Praxis bedeutet dies, dass das durch das Kabel übertragene Daten-, Audio-, Video- oder Stromsignal sauberer und genauer an seinem Ziel ankommt, als dies bei einer ungeschirmten Alternative der Fall wäre.

Abgeschirmte Kabel sind die Grundvoraussetzung für jede Umgebung, in der die Signalintegrität nicht beeinträchtigt werden darf – Industrielle Automatisierungsböden, medizinische Geräte, Luft- und Raumfahrtschränke, Rundfunkstudios und Hochgeschwindigkeits-Rechenzentren verlassen sich täglich auf sie. Ohne Abschirmung absorbieren empfindliche Leiter Strahlungsenergie von nahegelegenen Motoren, Schaltnetzteilen, Leuchtstofflampen und sogar anderen parallel verlaufenden Kabeln, was die Leistung beeinträchtigt und zu Fehlerraten führt, die sich in der Größenordnung erhöhen.

Der Schirmungsdeckungsgrad wird in Prozent angegeben. Ein Folienschirm erreicht typischerweise eine Abdeckung von 100 %, während ein Geflechtschirm je nach Geflechtwinkel und Litzendichte zwischen 85 % und 98 % liegt. Für die meisten industriellen Signalkabel streben Ingenieure eine Abdeckung von mindestens 90 % an um die Anforderungen von IEC 61000 und MIL-DTL-17 zu erfüllen, ohne den Kabeldurchmesser oder die Kosten unnötig zu erhöhen.

Wie die Abschirmschicht aufgebaut ist

Der Schild selbst ist keine einzelne standardisierte Schicht. Hersteller wählen die Abschirmungsarchitektur basierend auf dem Frequenzbereich der erwarteten Interferenzen, den Flexibilitätsanforderungen des Kabels und der Installationsumgebung aus. Das Verständnis der einzelnen Konstruktionstypen hilft bei der Spezifizierung von Kabeln für ein neues Projekt oder der Bewertung einer bestehenden Installation.

Folienschilde

Eine Folienabschirmung besteht aus einer dünnen Schicht Aluminium oder Kupfer, die mit einem Polyesterfolienträger verbunden ist. Die Folie umschließt das Leiterbündel mit einer definierten Überlappung – typischerweise 10 % bis 25 % – um die elektrische Kontinuität aufrechtzuerhalten. Folienschirme bieten eine 100-prozentige Oberflächenabdeckung und sind daher äußerst wirksam gegen hochfrequente elektromagnetische Störungen über 100 kHz. Sie sind leicht, haben einen minimalen Durchmesser und sind kostengünstig für mehradrige Instrumentierungs- und Datenkabel. Der Nachteil besteht darin, dass Folienschirme relativ zerbrechlich sind und nicht für Kabel geeignet sind, die sich im Betrieb ständig biegen.

Geflochtene Schilde

Eine geflochtene Abschirmung wird gebildet, indem feine Litzen aus verzinntem Kupfer, blankem Kupfer oder versilbertem Kupferdraht in einem gewebten Muster um den/die isolierten Leiter geflochten werden. Die Geflechtabdeckung hängt von der Anzahl der Träger, den Picks pro Zoll und dem Durchmesser der Drahtlitze ab. Ein für die Niederfrequenzdämpfung – beispielsweise unter 10 MHz – optimiertes Geflecht könnte eine Konfiguration mit 36 ​​Trägern und 16 Litzen bei einer Abdeckung von 95 % verwenden. Geflochtene Abschirmungen bieten eine hervorragende mechanische Festigkeit, behalten die Abdeckung auch dann bei, wenn das Kabel wiederholt gebogen wird, und bieten eine niedrige Übertragungsimpedanz, die der Schlüsselindikator für die Abschirmungswirksamkeit bei niedrigeren Frequenzen ist.

Spiral- und Servierschilde

Eine spiralförmige (oder dienende) Abschirmung wickelt die Litzen spiralförmig um den Kabelkern, anstatt sie zu verflechten. Diese Konstruktion verleiht dem Kabel maximale Flexibilität und den niedrigsten Biegeradius aller geschirmten Designs, weshalb spiralgeschirmte Kabel bei Mikrofonkabeln, Headset-Kabeln und medizinischen Patientenüberwachungskabeln, die sich während des Gebrauchs ständig bewegen, vorherrschen. Die Abdeckung ist etwas geringer als bei einem Geflecht bei gleicher Leiteranzahl und der Kontaktwiderstand steigt bei höheren Biegezyklen, sodass Spiralschirme normalerweise nicht für HF- oder Hochfrequenz-Datenanwendungen spezifiziert sind.

Kombinationsschilde

Für Umgebungen mit Störungen über ein breites Frequenzspektrum hinweg schichten Kombinationsschirme Folie und Geflecht zusammen. Die Folie dichtet jede Lücke ab und sorgt so für Hochfrequenzschutz, während das Geflecht für mechanische Robustheit sorgt und die Wirksamkeit der Niederfrequenzabschirmung verbessert. Diese Architektur ist Standard bei Cat-7- und Cat-8-Netzwerkkabeln sowie bei High-End-Koaxialkabeln für Rundfunk- und HF-Übertragungsanwendungen. Kombinationsschirme können Übertragungsimpedanzwerte unter 5 Milliohm pro Meter erreichen , was direkt zu messbaren Verbesserungen der Signalqualität in anspruchsvollen Installationen führt.

Die Rolle von Draht- und Kabelbandierung in abgeschirmter Kabelkonfektion

Vor dem Aufbringen der leitfähigen Abschirmschicht erfolgt ein entscheidender Zwischenschritt: das Umwickeln von Drähten und Kabeln. Bei diesem Verfahren wird Spezialband um das Leiterbündel oder einzelne isolierte Leiter gewickelt, um mehreren strukturellen und funktionalen Zwecken zu dienen, die sich direkt auf die Leistung des fertigen abgeschirmten Kabels auswirken.

Draht- und Kabelbandagen dienen als Trennung zwischen der inneren Isolierung und der äußeren Abschirmung. Ohne diese Trennung würde die Folie oder das Geflecht direkt gegen die isolierten Leiter drücken, was beim Biegen zu mechanischem Abrieb und zu einer kapazitiven Kopplung zwischen der Abschirmung und den Signalleitern führen würde. Eine gleichmäßige, glatte Klebebandschicht verhindert beide Probleme. Das Band behält außerdem die Rundheit des Kabelkerns bei, so dass die Abschirmung gleichmäßig über den gesamten Umfang verläuft – eine unregelmäßige Kernoberfläche führt zu ungleichmäßiger Folienüberlappung und ungleichmäßiger Geflechtabdeckung, was beides die Wirksamkeit der Abschirmung beeinträchtigt.

Bei mehradrigen geschirmten Kabeln beruht die Abschirmung einzelner Paare oder Gruppen vollständig auf der Ummantelung von Drähten und Kabeln, um die mechanische Integrität zu gewährleisten. Jedes Twisted-Pair in einem Screened-Twisted-Pair- (STP) oder Folien-Twisted-Pair-Design (FTP) erhält eine eigene Folienbandumwicklung, bevor die Gesamtabschirmung aufgebracht wird. Dies verhindert Übersprechen zwischen Paaren und ermöglicht gleichzeitig, dass das äußere Geflecht als Schicht zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen für das gesamte Kabel fungiert. Ohne den Schritt der inneren Verklebung würde sich die Geometrie jedes Paares während des Verkabelungsprozesses verschieben und die Impedanzkonsistenz zerstören, die die Datenratenfähigkeit des Kabels definiert.

Arten von Bändern, die bei der Kabelherstellung verwendet werden

Nicht alle Bandmaterialien sind austauschbar. Kabelhersteller wählen den Bandtyp basierend auf der Betriebstemperatur, den dielektrischen Anforderungen, den Flexibilitätsanforderungen und der Frage aus, ob das Band selbst zur Abschirmung beitragen muss.

Auch der Überlappungsanteil beim Draht- und Kabelbandieren ist eine Regelgröße. Bei Polyesterfolienbändern als Bindeschicht ist eine Überlappung von 50 % Standard. Bei Aluminium-Polyester-Folienbändern mit Abschirmfunktion ist eine engere Überlappung von 25 % üblich, da die Folie selbst eine 100-prozentige Abdeckung bietet – die Überlappung muss lediglich sicherstellen, dass sich beim Biegen des Kabels kein Spalt öffnet. Hersteller definieren Überlappungstoleranzen in ihren Prozesskontrolldokumenten und Abweichungen von mehr als ±5 % werden zur Nacharbeit in qualitätskontrollierten Produktionsumgebungen gekennzeichnet.

Abgeschirmter vs. ungeschirmter Draht: Wenn der Unterschied tatsächlich zählt

Der Leistungsunterschied zwischen geschirmtem und ungeschirmtem Kabel ist nicht theoretisch – er zeigt sich je nach Anwendung messbar. Wenn Sie wissen, wann eine Abschirmung unbedingt erforderlich ist und wann sie unnötig ist, können Sie vermeiden, dass das Kabel zu stark spezifiziert wird (was die Kosten erhöht und die Installation komplizierter macht) oder dass es zu wenig spezifiziert wird (was zu echten Betriebsproblemen führt).

Ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel (UTP) – der Standard für die meisten Ethernet-Installationen im Büro – funktionieren perfekt in Umgebungen, in denen die EMI-Quellen minimal sind und die Kabellänge unter etwa 90 Metern liegt. Die Verdrillung des Paares sorgt für einen moderaten Grad an Gleichtaktrauschunterdrückung, der für 10/100/1000Base-T-Ethernet in einem typischen Gewerbegebäude ausreicht. Sobald diese Kabelstrecken in eine Industrieumgebung mit Frequenzumrichtern, großen Motoren oder dichten Kabelkanälen gelangen, in denen Strom- und Signalkabel zusammengeführt werden, lässt die UTP-Leistung messbar nach. Die Bitfehlerraten steigen, die Verbindungsgeschwindigkeit sinkt auf niedrigere Autonegotiated-Raten und die Neuübertragung von Paketen nimmt zu.

Abgeschirmtes Twisted-Pair (STP, FTP oder S/FTP je nach Architektur) löst diese Probleme, indem es das Signal innerhalb der Abschirmung einschließt und von außen eingekoppeltes Rauschen zurückweist, bevor es die Leiter erreicht. Die gleiche 90-Meter-Strecke, die in einer industriellen Umgebung mit UTP zu kämpfen hat, funktioniert bei Gigabit-Geschwindigkeiten zuverlässig, wenn ordnungsgemäß abgeschirmtes Kabel verwendet wird – vorausgesetzt, die Abschirmung ist an beiden Enden korrekt an die Erdung angeschlossen.

Umgebungen, die abgeschirmte Kabel erfordern

• Fertigungs- und Montagelinien mit Servoantrieben und Frequenzumrichtern (VFDs), die mit Schaltfrequenzen über 1 kHz arbeiten
• Medizinische Bildgebungsgeräte, bei denen selbst Rauschen mit geringer Amplitude auf den Sensorleitungen die Diagnosedaten verzerren
• Rundfunk- und Audioproduktionen, bei denen 60-Hz-Brummen aus der Strominfrastruktur die Signalqualität beeinträchtigen
• Die Instrumentierung wird in Chemieanlagen eingesetzt, wo Kabeltrassen die Signalverkabelung von Thermoelementen mit 480-V-Stromversorgungen kombinieren
• Automobilelektronik in Hochspannungs-EV-Plattformen, bei denen abgeschirmte Hochspannungskabel erforderlich sind, um Störungen der CAN-Bus- und LIN-Bus-Kommunikation zu verhindern
• Rechenzentren mit 25G- und 100G-Kupferverbindungen, bei denen passive DAC-Kabel auf eine wirksame Abschirmung angewiesen sind, um BER-Ziele unter 10^-12 zu erreichen

Wo ungeschirmter Draht die richtige Wahl bleibt

• Standardmäßiges Büro- und Privat-Ethernet unter 1 Gbit/s in sauberen elektrischen Umgebungen
• Interne Verkabelung in gut konzipierten, abgeschirmten Gehäusen, wobei das Gehäuse selbst EMV-Schutz bietet
• Unkritische Gleichstromverteilung bei niedrigen Strömen, bei denen leitungsgebundenes Rauschen akzeptabel ist
• In ungünstigen Umgebungen, in denen die Kopplungslänge nicht ausreicht, um signifikante Störungen zu erfassen, beträgt die Länge eines kurzen Signals weniger als 1 Meter

Abgeschirmtes Kabel richtig erden

Ein abgeschirmtes Kabel, das nicht ordnungsgemäß geerdet ist, bietet kaum oder gar keinen Schutz. Die Abschirmung muss einen niederohmigen Pfad zur Erde haben, damit die gesammelte Störenergie abfließen kann. Eine falsche Erdung ist eine der häufigsten Ursachen für EMV-Fehler in Systemen, die abgeschirmte Kabel verwenden, und das Verständnis des richtigen Ansatzes verhindert teure Fehlerbehebungszyklen nach der Installation.

Bei den meisten Signalkabelanwendungen sollte die Abschirmung nur an einem Ende geerdet werden – normalerweise am Quellenende. Dieser Einpunkt-Erdungsansatz verhindert, dass Abschirmungsströme entlang der Länge des Kabels fließen, was eine Spannung auf der Abschirmung induzieren und ihren Zweck zunichte machen würde. Wenn die Abschirmung an beiden Enden einer langen Kabelstrecke geerdet ist, treibt jeder Unterschied im Erdpotential zwischen den beiden Endpunkten – was in Industrieanlagen häufig vorkommt, wo sich die Erdungsbusse an verschiedenen Schalttafeln um 1–5 V unterscheiden können – einen Strom durch die Abschirmung, der Rauschen direkt auf die Signalleiter induziert.

Eine Ausnahme bilden Hochfrequenzanwendungen oberhalb etwa 1 MHz. Bei diesen Frequenzen erzeugt die Einzelpunkterdung eine Viertelwellenresonanz entlang der Abschirmung, die die Aufnahme hochfrequenter Geräusche tatsächlich verschlechtern kann. Abschirmungen von HF- und Hochgeschwindigkeitsdatenkabeln sind an beiden Enden und an mehreren Zwischenpunkten geerdet, um sicherzustellen, dass die Abschirmung über ihre gesamte Länge auf einem konstanten Potenzial bleibt. Koaxialkabel für den HF-Einsatz tragen aus diesem Grund immer eine doppelt geerdete Abschirmung.

Häufige Erdungsfehler, die Sie vermeiden sollten

• Wenn Sie die Abschirmung an einem oder beiden Enden unverbunden (schwebend) lassen, wird die Abschirmung eher zu einer Antenne als zu einer Barriere
• Erdung über ein langes Pigtail-Kabel – selbst ein 50-mm-Pigtail-Kabel führt zu einer messbaren Induktivität, die die Wirksamkeit der Abschirmung oberhalb einiger hundert kHz begrenzt
• Verwendung einer speziellen Abschirmungserdung, die nicht mit der Hauptsystemerdung verbunden ist – isolierte Erdungen mit unterschiedlichen Potenzialen verursachen das gleiche Problem wie überhaupt keine Erdung
• Diskontinuierliche Abschirmungsverbindungen über Steckverbinder – jeder Steckverbinder entlang einer abgeschirmten Kabelstrecke muss einen 360-Grad-Abschirmungsabschluss bieten, kein kleiner Pigtail-Kontakt
• Die Kombination von Einpunkt- und Mehrpunkterdung auf derselben Kabelstrecke ohne klare Konstruktionsbegründung führt zu unvorhersehbarem Resonanzverhalten

Wie sich das Aufkleben von Drähten und Kabeln auf Impedanz und Signalqualität auswirkt

Der Taping-Schritt bei der Kabelherstellung erfolgt nicht rein mechanisch – er hat einen direkten elektrischen Einfluss auf die Impedanzeigenschaften des fertigen Kabels. Die Impedanz bestimmt, wie gut ein Kabel Hochgeschwindigkeitssignale ohne datenverfälschende Reflexionen überträgt, und die Dielektrizitätskonstante des Bandmaterials ist neben Leiterdurchmesser und -abstand eine der Variablen, die die Impedanz bestimmt.

Bei einem 50-Ohm-Koaxialkabel muss die Dielektrizitätskonstante aller Isoliermaterialien zwischen dem Mittelleiter und der Abschirmung – einschließlich etwaiger Bandschichten – in die Geometrieberechnung einbezogen werden. Polyesterfolienband hat eine Dielektrizitätskonstante von etwa 3,2–3,4. PTFE-Band hat etwa 2,1. Ein Kabelkonstrukteur, der das Bandmaterial wechselt, ohne den Leiterdurchmesser oder -abstand neu zu berechnen, wird ein Kabel produzieren, das seine Zielimpedanz nicht erreicht, was zu Rückflussdämpfungsfehlern am fertigen Kabel führt.

Bei Twisted-Pair-Datenkabeln bestimmt der Schritt des Umwickelns von Drähten und Kabeln das effektive Dielektrikum, das jedes Paar umgibt, was direkt die charakteristische Impedanz und Ausbreitungsgeschwindigkeit des Paares steuert. Kabel der Kategorie 6A erfordern beispielsweise eine Impedanzkontrolle der einzelnen Paare innerhalb von ±2 Ohm über den gesamten 500-MHz-Frequenzbereich. Um diese Toleranz zu erreichen, ist eine genaue Kontrolle des Bandtyps, der Dicke, der Spannung und des Überlappungsprozentsatzes während des Taping-Schritts erforderlich. Eine Variation der Banddicke um 10 % kann die Paarimpedanz bei hohen Frequenzen um bis zu 1 Ohm verschieben, was innerhalb, aber nahe am Toleranzbudget liegt.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit – ausgedrückt als Prozentsatz der Lichtgeschwindigkeit, abgekürzt NVP – wird auch durch das Banddielektrikum beeinflusst. Ein Kabel mit Polyesterband hat einen niedrigeren NVP als das gleiche Design mit PTFE-Band, da die höhere Dielektrizitätskonstante die Signalausbreitung verlangsamt. Für Tests mit Zeitbereichsreflektometrie (TDR) und Zeitverzögerungskompensation in strukturierten Verkabelungssystemen benötigt der Installateur den veröffentlichten NVP-Wert des Kabelherstellers, der das in der Produktion verwendete spezifische Band berücksichtigt.

Abgeschirmter Draht in spezifischen Industrieanwendungen

Jede Branche, die auf abgeschirmte Kabel angewiesen ist, steht vor unterschiedlichen Umweltherausforderungen, Signaltypen und Installationsbeschränkungen. Die Art und Weise, wie abgeschirmte Leitungen spezifiziert und installiert werden, ist entsprechend unterschiedlich. Wenn Sie diese Unterschiede verstehen, ist es einfacher, das richtige Kabel für ein neues Design auszuwählen oder Fehler bei einer bestehenden Installation zu beheben.

Industrielle Automatisierung und Prozesssteuerung

PROFIBUS-, PROFINET-, DeviceNet- und Modbus TCP-Feldbusnetzwerke spezifizieren alle abgeschirmte Kabel in ihren jeweiligen Standards für die physikalische Schicht. Eine PROFIBUS-Installation erfordert beispielsweise ein einzelnes verdrilltes, abgeschirmtes Paar mit einer charakteristischen Impedanz von 135–165 Ohm bei 3–20 MHz. Die Abschirmung muss an jeder Schalttafel und jedem Feldgeräte-Anschlusskasten über eine Verbindung mit niedriger Impedanz geerdet werden, typischerweise durch eine Kabelverschraubung, die einen 360-Grad-Abschirmungsabschluss bietet. In einer typischen Karosseriewerkstatt mit 150–200 Schweißrobotern sind unzureichend abgeschirmte Feldbuskabel die häufigste Ursache für Kommunikationsfehler die Produktionslinien lahmlegten.

Medizinische und Gesundheitsausrüstung

EKG-Ableitungen, EEG-Elektrodenkabel und Ultraschallwandleranschlüsse erfordern alle abgeschirmte Drähte, aber das Design medizinischer Kabel stellt Anforderungen, die über die grundlegende EMI-Unterdrückung hinausgehen. Das Kabel darf keine nennenswerte Kapazität zwischen Patient und Erde erzeugen (zur Patientensicherheitsisolierung), muss auch nach Hunderten von Wickelzyklen flexibel bleiben und wiederholter Desinfektion mit aggressiven chemischen Mitteln standhalten. Viele medizinische Signalkabel verwenden eine dreiachsige Konstruktion – einen Mittelleiter, eine innere Abschirmung und eine äußere Abschirmung – wobei die innere Abschirmung aktiv auf das gleiche Potenzial wie der Mittelleiter gelegt wird, um kapazitive Signalbelastung zu vermeiden. Diese als getriebene oder aktive Abschirmung bezeichnete Technik ermöglicht, dass das Kabel selbst über Längen von 2–3 Metern eine sehr niedrige effektive Kapazität aufweist.

Luft- und Raumfahrt und Verteidigung

MIL-DTL-27500 und MIL-DTL-17 regeln abgeschirmte Drähte, die in Luft- und Raumfahrtplattformen verwendet werden. Diese Standards schreiben PTFE-Band in den Bandwickelschritten der Kabelbaugruppe vor, da die Temperaturbeständigkeit von PTFE von -65 °C bis 260 °C den gesamten Bereich luftgetragener Umgebungen abdeckt. Die Abschirmungsanforderungen für die Avionikverkabelung berücksichtigen auch indirekte Auswirkungen von Blitzen – ein Flugzeug in großer Höhe kann einem Blitzeinschlag von 200 kA ausgesetzt sein, der sich in die Kabelbäume der gesamten Flugzeugzelle einkoppelt. Abgeschirmte Drähte in Avionikbündeln müssen weniger als 1 % der gekoppelten Energie an den Innenleiter übertragen, was ein sehr niedriges Ziel für die Übertragungsimpedanz darstellt. Das Umwickeln von Drähten und Kabeln in diesen Baugruppen erfolgt unter strenger Prozesskontrolle mit 100-prozentiger Überprüfung der Abdeckung, bevor die Abschirmung angebracht wird.

Audio und Rundfunk

Professionelle symmetrische Audiokabel verwenden ein Leiterpaar, das von einer spiralförmigen oder geflochtenen Abschirmung umgeben ist. Das symmetrische Differenzsignal unterdrückt Gleichtaktstörungen, die auf beiden Leitern gleichermaßen auftreten – einschließlich 60-Hz-Brummen von Beleuchtungsinfrastruktur, HVAC-Systemen und parallel verlaufenden Stromkabeln. Die Abschirmung stellt eine zusätzliche Barriere für Rauschquellen dar, die sonst als Gleichtaktsignal erscheinen würden. In Sendestudios, in denen Hunderte von Audio-Feeds über große Entfernungen parallel laufen, ermöglicht die Kombination aus symmetrischer Verkabelung und Abschirmung eine saubere Signalübertragung ohne verstärkende Erdschleifen. Standard-Mikrofonkabel beispielsweise gewährleisten die Signalintegrität über Strecken von mehr als 50 Metern bei einem Geräuschpegel von unter -90 dBu.

So identifizieren Sie einen abgeschirmten Draht anhand seiner Markierung und Konstruktion

Bei der Inspektion eines Kabels bestätigen mehrere visuelle und gedruckte Indikatoren, ob es abgeschirmt ist, und beschreiben die Art der verwendeten Abschirmung. Das Verständnis dieser Markierungen spart Zeit bei der Beschaffung von Ersatzkabeln oder bei der Überprüfung, ob ein installiertes Kabel den Spezifikationen entspricht.

Der Aufdruck des Kabelmantels enthält normalerweise einen Bezeichnungscode, der den Abschirmungstyp identifiziert. Gängige Bezeichnungen folgen den Benennungskonventionen IEC 60228 und UL:

• F/UTP — Gesamtfolienschirm, innen ungeschirmte Twisted-Pairs. Üblich bei abgeschirmten Cat 5e- und Cat 6-Installationen.
• U/FTP — Keine Gesamtschirmung, einzelne foliengeschirmte verdrillte Paare. Wird in Cat 6A und Cat 7 verwendet, um Übersprechen zwischen Paaren zu reduzieren.
• S/FTP — Geflochtener Gesamtschirm plus einzelne foliengeschirmte Paare. Höchste Leistung für Cat 7- und Cat 8-Anwendungen.
• SY, CY, YCY — Europäische Bezeichnungscodes für abgeschirmte Strom- und Steuerkabel mit Stahldrahtarmierung und/oder Kupfergeflechtschirmen.
• RG (Radioführer) – Bezeichnet Koaxialkabel. Die spezifische RG-Nummer (RG-58, RG-6, RG-213) impliziert den Schildtyp und die Schildkonstruktion, die in der ursprünglichen MIL-C-17-Spezifikation definiert sind.

Durch den physischen Schnitt in einen Kabelquerschnitt kommt die Schirmschicht direkt zum Vorschein. Eine Folienabschirmung erscheint als helle, reflektierende Metallschicht unter dem Außenmantel, typischerweise mit einem daneben verlaufenden Erdungsdraht. Ein geflochtener Schirm zeigt ein sichtbares Drahtgeflechtmuster. Wenn beides vorhanden ist, verwendet das Kabel eine Kombinationsschirmung. Die Draht- und Kabelklebeschicht erscheint, sofern vorhanden, als glatte Folienumhüllung direkt innerhalb der Abschirmungsschicht – oft durchscheinend oder cremefarben bei Polyesterbändern oder silberfarben bei Folienbändern, die einzelne Paare umwickeln.

Auswahl des richtigen abgeschirmten Kabels für Ihre Anwendung

Die korrekte Spezifikation eines abgeschirmten Kabels umfasst mehr als nur die Auswahl der höchsten verfügbaren Abschirmungsabdeckung. Eine Überspezifikation erhöht die Kabelkosten, den Durchmesser, das Gewicht und die Installationszeit. Eine Unterspezifizierung macht das System anfällig für Störungen. Ein strukturierter Auswahlprozess berücksichtigt die tatsächliche Störumgebung, den Signaltyp, den Frequenzbereich, die mechanischen Anforderungen und Installationsbeschränkungen.

Beginnen Sie mit der Charakterisierung der Störquellen in der Umgebung. Ein Antrieb mit variabler Frequenz, der bei 8 kHz schaltet, erzeugt Oberschwingungen bis zu mehreren hundert kHz, was eine Folien- oder Geflechtabschirmung mit niedriger Übertragungsimpedanz in diesem Frequenzbereich erfordert. Ein nahegelegener Funksender oder eine Radaranlage erzeugt Störungen über 30 MHz, wo die Folienabdeckung wichtiger ist als der Geflechtwinkel. Liegen beide Störungsarten vor, ist eine Kombinationsabschirmung der richtige Ansatzpunkt.

Die Anforderungen an die Biegefestigkeit des Kabels sind häufig der entscheidende Faktor zwischen Folie und Geflecht. Folienschirme reißen und bilden Lücken nach relativ wenigen Biegezyklen – typischerweise weniger als 10.000 bei dynamischen Anwendungen. Geflochtene Abschirmungen können Hunderttausende Biegezyklen aushalten, bevor die Schutzwirkung deutlich nachlässt. Spiralschirme können Millionen von Biegezyklen standhalten, weisen jedoch eine verringerte Hochfrequenz-Abschirmwirkung auf. Die Anpassung des Abschirmungstyps an die erwarteten Biegezyklen im Betrieb verhindert vorzeitige Kabelausfälle, die andernfalls als zeitweise Verschlechterung der Abschirmung und unvorhersehbare Probleme mit der Signalqualität auftreten würden.

Die Temperaturbewertung muss sowohl die Betriebsumgebung als auch alle kurzfristigen Abweichungen umfassen. Ein Kabel, das für eine Betriebstemperatur von 75 °C ausgelegt ist, eignet sich nicht für die Installation in der Nähe einer Wärmequelle, die während der Produktionszyklen eine Spitzentemperatur von 90 °C erreicht, selbst wenn 90 °C nur kurzzeitig erreicht werden. Das im Draht- und Kabelbandierungsschritt verwendete Bandmaterial ist oft die begrenzende Komponente für die Temperaturbewertung – Polyesterband hält Temperaturen bis zu 125 °C stand, während PTFE-Band den Bereich bis 260 °C für Hochtemperaturanwendungen erweitert.

Bestätigen Sie abschließend die Abschlussmethode, bevor Sie die Kabelauswahl abschließen. Für eine geflochtene Abschirmung ist ein Endgehäuse oder eine Kabelverschraubung erforderlich, die für den umlaufenden Schirmkontakt sorgt – kein Pigtail. Für eine Folienabschirmung mit Erdungsdraht ist ein Steckverbinder erforderlich, der der Pinbelegung des Erdungsdrahts entspricht. Die Installation eines Kabels mit dem falschen Anschlussansatz führt dazu, dass die Abschirmung weitgehend unwirksam wird, unabhängig davon, wie gut das Kabel selbst spezifiziert ist.