控制系統電纜的屏蔽

陳靖元，王瑞東，馬玉亮，徐義亨

（浙江中控技術股份有限公司，杭州310053）

除了干擾源和感受體之間導線的直接連接外，電磁干擾通過電纜的耦合途徑有：靜電耦合（亦稱電容性耦合或電場耦合）；電磁耦合（亦稱電感性耦合或磁場耦合）；輻射耦合（亦稱電磁場輻射或遠場耦合）。為抑制這三種耦合，對應于電纜的屏蔽有靜電屏蔽；電磁屏蔽；輻射屏蔽。

在自控工程中，關于控制電纜的屏蔽，人們往往習慣作如下的選擇：

a）用屏蔽雙絞線作直流信號電纜。屏蔽層一端接地（一般在控制室端）以抑制靜電耦合和輻射耦合；用雙絞線抑制電磁耦合。

b）使用無屏蔽層、平行芯線的普通控制電纜作低壓交流電源線。

筆者近十年來對控制系統電纜的屏蔽，特別是對雷擊電磁脈沖的防護作了大量的調查研究，重點提出抑制電磁干擾的電纜屏蔽方法。

1 電纜屏蔽層的接地

眾所周知，如電纜的屏蔽層不接地，它只能抑制遠場的輻射耦合。如將電纜的屏蔽層一端接地，既可以抑制近場的靜電耦合，也可以抑制遠場的輻射耦合。如將電纜的屏蔽層兩端接地（或每隔一定距離設一個接地點），那么，在抑制近場的電磁耦合的同時，也可以抑制遠場輻射耦合。這些抑制的機理可參閱文獻［1—2］。為了更好地抑制工業現場的各種電磁干擾，電纜最好設兩個屏蔽層，內屏蔽層一端接地，外屏蔽層兩端接地，兩屏蔽層間加以絕緣，這樣可以起到抑制上述三種電磁干擾的耦合作用。

為了實現電纜的雙層屏蔽，如選用總屏加分屏的電纜，則會增加投資費用，一般可以利用已有的金屬介質作外屏蔽層，如：鎧裝電纜的金屬保護層；……