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电缆屏蔽是一种用于减少或消除电缆在传输信号过程中受到外部电磁干扰（EMI）以及防止电缆内部信号向外辐射干扰其他设备的技术措施，主要通过在电缆结构中添加屏蔽层来实现，以下是详细介绍：
屏蔽层的构成
- 材料：通常采用金属材料，如铜、铝、镀锡铜丝等，这些金属具有良好的导电性和电磁屏蔽性能。
- 结构形式：常见的有编织网屏蔽、绕包箔屏蔽、挤出式屏蔽等。编织网屏蔽是由多根金属丝编织而成，具有较高的柔韧性和屏蔽效果；绕包箔屏蔽则是将金属箔绕包在电缆绝缘层外，屏蔽效果较好，但柔韧性相对较差；挤出式屏蔽是将导电塑料或橡胶等材料挤出在电缆外层，具有良好的整体性和耐腐蚀性。
作用原理
- 静电屏蔽：当电缆内部存在静电场时，屏蔽层可以将静电场限制在电缆内部，防止其对外界产生影响；同样，外界的静电场也会被屏蔽层屏蔽，不会干扰电缆内部的信号传输。
- 电磁屏蔽：对于交变电磁场，屏蔽层会产生感应电流，该电流会产生一个与外界电磁场相反的磁场，从而抵消或减弱外界电磁场对电缆内部的影响；同时，电缆内部信号产生的电磁场也会被屏蔽层限制在内部，减少对外界的辐射干扰。
应用场景
- 通信电缆：如电话电缆、网络电缆等，用于传输音频、视频、数据等信号，对信号的完整性和稳定性要求较高，电缆屏蔽可以有效减少外界电磁干扰，提高通信质量。
- 控制电缆：在工业自动化控制系统中，用于传输控制信号和指令，屏蔽层可以防止电磁干扰导致的信号错误或失控，确保系统的正常运行。
- 电力电缆：特别是在高压、超高压输电系统中，电缆屏蔽可以减少电磁辐射对周围环境的影响，同时也能防止外界电磁场对电缆的影响，提高输电效率和安全性。
以下是常见的电缆屏蔽连接方法：
接地连接
- 单点接地：适用于低频电路或传输距离较远的情况，可避免因电位差在屏蔽层中形成电流回路而对信号产生干扰。一般将屏蔽层的一端连接到系统的接地端，如电源的负极或接地母线等，另一端悬空。
- 两端接地：在高频电路或电磁干扰较强的环境中，两端接地能提供更好的屏蔽效果，但可能会导致信号失真增大。不过对于现场总线仪表系统的数字通信电缆等，由于其信号特性，通常采用两端接地的方式，以建立一个理想的法拉第笼，更好地避免通信信号受到外界电磁场的干扰。
- 多层屏蔽接地：对于双层屏蔽电缆，外层屏蔽通常两端接地，以产生降低源磁场强度的磁通，从而抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压；内层屏蔽一端接地，用于防止静电感应，保持信号线的静电平衡。各屏蔽层应相互绝缘。
屏蔽层与接头连接
- 焊接：在连接同轴电缆等时，如使用RCA连接器，可将剥开的屏蔽层包裹在插头的外壳部分，然后用焊锡进行固定，确保屏蔽层与外壳之间有良好的接触。焊接时要避免对中心导体和屏蔽层过度加热，以免损伤内部结构。
- 压接：使用专用的压线钳或压接工具，将屏蔽层与接头的屏蔽接触点进行压接，以实现电气连接。如在制作屏蔽RJ45水晶头时，可将屏蔽层剥离至适当长度，并将其折叠或固定在水晶头的屏蔽接触点上，然后用压线钳压紧。
- 卡接：一些屏蔽直通模块或接线端子上有专门的屏蔽卡接位置，将屏蔽层插入或卡入相应位置，即可实现屏蔽层的连接。
电缆对接时屏蔽层连接
- 单线串接法：使用屏蔽焊锡环，先将一个屏蔽焊锡环套在一端导线的屏蔽层上，用热风枪加热，再把另一个屏蔽焊锡环套在另一端导线的屏蔽层上并去除地线，把第一个屏蔽焊锡环的地线送入此屏蔽焊锡环中后再次使用热风枪加热，使焊环两端的密封嵌环完全融化且密封完好，实现屏蔽层的电气联通。
- 屏蔽死接头法：通过一段屏蔽套管，将两根对接的屏蔽电缆的屏蔽层进行360°环形连接，这种方法处理后的电缆屏蔽效能更好。
以下是接电缆屏蔽层的详细步骤：
准备工具和材料
- 工具：剥线钳、压线钳、焊接工具、热风枪、绝缘胶带、热缩管等。
- 材料：电缆、屏蔽接头、焊锡、助焊剂、屏蔽线等。
操作步骤
- 剥线：使用剥线钳小心地剥去电缆的外皮，露出内部的绝缘层和屏蔽层，注意不要损伤屏蔽层和内部的芯线。一般剥去的长度根据实际需要而定，通常为几厘米到十几厘米。
- 清理屏蔽层：将露出的屏蔽层进行清理，去除表面的氧化层、杂质等，以确保良好的导电性。可以使用砂纸或专用的清洁工具轻轻擦拭屏蔽层表面。
- 选择连接方式：根据电缆的类型、使用环境和要求选择合适的连接方式，如焊接、压接、卡接等。
- 焊接连接：将屏蔽层与接头或其他需要连接的部位进行焊接，在焊接前，可先在屏蔽层上涂抹适量的助焊剂，然后用烙铁或焊枪将焊锡均匀地涂覆在连接部位，确保焊接牢固、无虚焊。
- 压接连接：使用专用的压接工具和压接接头，将屏蔽层插入压接接头中，然后用压接钳将接头压紧，使屏蔽层与接头之间形成可靠的电气连接。
- 卡接连接：如果使用卡接式的屏蔽接头或接线端子，将清理好的屏蔽层插入卡接部位，确保屏蔽层与卡接件之间紧密接触，然后将卡接件卡紧，完成连接。
- 绝缘处理：在屏蔽层连接完成后，对连接部位进行绝缘处理，以防止短路和漏电等情况的发生。可以使用绝缘胶带或热缩管将连接部位包裹好，确保绝缘良好。
- 测试检查：连接完成后，使用专业的测试设备对电缆的屏蔽效果进行测试，确保屏蔽层连接良好，能够有效地起到屏蔽作用。
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