带屏蔽层的K型导线(即K型屏蔽补偿导线)主要用于抑制电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI),其核心作用是通过金属屏蔽层阻挡外部电磁场对测温信号的干扰,同时防止内部信号外泄干扰其他设备。以下是具体干扰类型及屏蔽原理的详细说明:
一、可抑制的干扰类型
高频电磁干扰
来源:变频器、无线路由器、高频脉冲信号设备等产生的电磁波。
影响:高频干扰会通过电磁感应在导线中产生感应电动势,叠加到测温信号上,导致温度显示值波动或失真。
屏蔽原理:屏蔽层(如铜丝编织层)的趋肤效应使高频信号集中于导体表面,电阻损耗将其转化为热能消耗,同时反射部分电磁波,减少穿透量。
低频强磁场干扰
来源:大型变压器、电焊机、电梯马达等设备产生的低频磁场。
影响:低频磁场穿透力强,可能直接耦合到导线中,导致信号基线漂移或测量误差。
屏蔽原理:屏蔽层(如铜带绕包)通过低电阻特性吸收低频磁场能量,并通过接地将干扰电流导入大地。
混合频率干扰
来源:工业现场中高低频干扰同时存在的复杂环境(如钢铁冶炼、电力变电站)。
影响:混合干扰可能导致测温信号完全失真,甚至触发设备误动作。
屏蔽原理:双层屏蔽结构(如内层铜丝编织+外层铝塑复合带)可分别针对高频和低频干扰进行优化,外层屏蔽层两端接地以分流低频干扰,内层屏蔽层单端接地以防止高频环路电流。
二、屏蔽层的工作原理
反射干扰
金属屏蔽层将外部电磁波反射回去,减少进入导线内部的干扰能量。
反射效果与屏蔽层材料导电性(如铜的导电性优于铝)和厚度相关。
吸收干扰
屏蔽层通过自身电阻损耗将未被反射的干扰信号转化为热能消耗。
铜带屏蔽层对低频干扰吸收效果显著,而镀锡铜丝编织层对高频干扰吸收能力更强。
趋肤效应
高频信号在导体中的分布趋于表面,屏蔽层厚度远小于集肤深度时,高频信号穿透力减弱,进一步降低干扰。
接地分流
屏蔽层通过单端或两端接地,将干扰电流引入大地,避免其窜入信号导体。
单端接地:适用于高频干扰场景(如工业通讯线路),避免形成接地环路电流。
两端接地:适用于低频强磁场环境(如变电站控制电缆),利用大地分流干扰电流。
三、应用场景与选型建议
高频干扰场景
推荐型号:KX-HA-FFP(氟塑料绝缘铜丝编织屏蔽K型补偿导线)。
应用:变频器控制线路、无线通讯基站测温。
接地方式:单端接地,避免高频环路电流。
低频强磁场场景
推荐型号:KX-GA-VVP(聚氯乙烯绝缘铜带绕包屏蔽K型补偿导线)。
应用:大型变压器温度监测、电焊机附近测温。
接地方式:两端接地,利用大地分流低频干扰。
复杂混合干扰场景
推荐型号:KX-HA-FFRP(氟塑料绝缘双层屏蔽K型补偿导线)。
应用:钢铁冶炼高炉温度监测、电力变电站关键设备测温。
接地方式:外层屏蔽层两端接地,内层屏蔽层单端接地。
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