Cabos blindados – tipos e diferentes aplicações : Helukabel
Numa unidade industrial a interferência eletromagnética (IEM ou EMI) está presente em todas as áreas, sendo esta a principal razão dos cabos de sinal e dados terem condutores isolados envolvidos numa camada condutiva. Esta camada condutiva, ao qual se convencionou chamar blindagem, reduz o ruído elétrico provocado pelas interferências eletromagnéticas e o seu impacto nos sinais transmitidos pelo cabo. Também reduz a radiação eletromagnética causada pelo próprio cabo na transmissão destes mesmo sinais.
Os cabos de potência são construídos de modo a serem electromagneticamente compatíveis (EMC) minimizando assim a emissão de ruído elétrico que afeta sistemas de rádio e comunicação de dados.
Os cabos de comunicação são blindados para prevenir os efeitos na transmissão de dados das IEM. Estes cabos também podem ser pareados e blindados par a par de modo a prevenir a interferência dos pares uns nos outros (diafonia ou cross-talk).
Em algumas aplicações que necessitam de cabos servo, cabos que tipicamente agregam condutores de potência e de sinal, pode ser necessária uma proteção dupla ou mesmo tripla, ao redor dos condutores individuais, em torno dos pares trançados e/ou em todo o cabo.
Outras aplicações poderão não exigir cabos blindados, como por exemplo se um cabo for utilizado numa zona longe de fontes de ruído eletromagnético ou longe de qualquer interação com cabos adjacentes.
Tipos de Blindagem
Nas blindagens de cabos podem ser usados fios entrançados, em espiral, folha de Alumínio ou Alumínio+MYLAR (tipo de polyester com propriedades isolantes). As blindagens envolvendo condutores reduzem tipicamente o ruído entre 85% a 100% dependendo da configuração:
- numa blindagem entrançada a redução pode ser até 90%;
- as blindagens espirais oferecem proteção até 98%;
- os revestimentos MYLAR e folhas de Alumínio podem deflectir 100% das IEM.
A utilização de uma camada fina de MYLAR e folha de Alumínio elimina os intervalos não blindados nas coberturas com fios entrançados. A folha de Alumínio é normalmente utilizada com um suporte de poliéster que fornece 100% de cobertura. No entanto por ser uma cobertura com uma espessura fina, pode causar problemas na instalação de conectores. Este tipo de proteção também não é recomendada para aplicações com repetidas flexões pois pode estalar. Para essas aplicações (flexíveis) as coberturas terão de ser em espiral ou entrançadas.
A figura ilustra o ângulo de torção que é um fator determinante na flexibilidade dos cabos blindados. Os intervalos de cobertura são onde o ruído do sinal pode “escapar”, pois a blindagem cobre aproximadamente 85% do(s) condutore(s).
O cabo é passado por uma máquina “trançadora” que aplica a blindagem trançada sobre os condutores antes do cabo ser enviado para a extrusora para aplicação da bainha exterior.
Tal como descrito, a blindagem trançada é feita de uma malha de fios entrelaçados de cobre nú ou cobre estanhado. Neste tipo de construção, é mais fácil cravar ou soldar um conector, no entanto, como existem espaços não cobertos pela trança, a blindagem pode chegar no máximo aos 90%. Se o cabo não tiver movimento, este tipo de blindagem é suficiente, no entanto o design trançado adiciona custos e peso ao produto final.
Além do revestimento em trança, o diâmetro máximo admissível para um fio do entrançado e o ângulo de torção relativamente ao eixo axial do condutor são determinados na produção. Quanto mais fino o fio da trança e quanto menor for o ângulo de torção, mais flexível é o cabo. No entanto os requisitos mecânicos restringem o diâmetro do fio.
A blindagem trançada consiste numa quantidade de fios (16, 24 ou 32) e depende da capacidade da máquina “trançadora”.
A quantidade total de fios é igual ao número de fios numa faixa entrançada vezes o número de faixas entrançadas. O diâmetro dos fios, ângulo e número de faixas determina a densidade da blindagem. Os fios simples são combinados para formar faixas. As faixas são desenroladas das bobines e são montadas em máquinas especiais de entrançamento para construção da blindagem em redor dos cabos.
Conectorização de cabos blindados
Como mencionado acima, o cravamento ou soldadura de conectores é mais fácil em determinados tipos de design. No entanto é importante referir que o conector deverá oferecer a mesma eficácia de blindagem que o próprio cabo. Por último, é muito importante que o cabo seja ligado à terra numa das extremidades de modo a eliminar potenciais loops de ruído na blindagem.
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MYLAR® é uma marca registada dos laboratórios DuPont®.
