什麼是屏蔽線？

定義：導體外部有導體包裹的導線叫屏蔽線，包裹的導體叫屏蔽層，一般為編織銅網或銅泊（鋁），屏蔽層需要接地，外來的幹擾信号可被該層導入大地。

作用：避免幹擾信号進入内層，導體幹擾同時降低傳輸信号的損耗。

結構：

（普通）

絕緣層 屏蔽層 導線

（高級）

絕緣層 屏蔽層 信号導線 屏蔽層接地導線

注意：在選用屏蔽線時，屏蔽層接地導線屏蔽層接地導線的絕緣層有導電功能，可以與屏蔽層導通（有一定的電阻）

屏蔽線纜的原理：

屏蔽布線系統源于歐洲，它是在普通非屏蔽布線系統的外面加上金屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應實現防止電磁幹擾及電磁輻射的功能，屏蔽系統綜合利用了雙絞線的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用，因而具有非常好的電磁兼容（EMC）特性。

電磁兼容（EMC）是指電子設備或網絡系統具有一定的抵抗電磁幹擾的能力，同時不能産生過量的電磁輻射。也就是說，要求該設備或網絡系統能夠在比較惡劣的電磁環境中正常工作，同時又不能輻射過量的電磁波幹擾周圍其它設備及網絡的正常工作。

U/UTP(非屏蔽)電纜的平衡特性并不隻取決于部件本身的質量（如絞對），而會受到周圍環境的影響。因為U/UTP（非屏蔽）周圍的金屬、隐蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會破壞其平衡特性，從而降低EMC性能。

所以，要獲得持久不變的平衡特性，隻有一個解決方案：在所有芯線外加多一層鋁箔進行接地。鋁箔為脆弱的雙絞芯線增加了保護，同時為U/UTP（非屏蔽）電纜人為的創造了一個平衡環境。從而形成我們現在所說的屏蔽線纜。

屏蔽電纜的屏蔽原理不同于雙絞的平衡抵消原理，屏蔽電纜是在四對雙絞線的外面加多一層或兩層鋁箔，利用金屬對電磁波的反射、吸收和趨膚效應原理（所謂趨膚效應是指電流在導體截面的分布随頻率的升高而趨于導體表面分布，頻率越高，趨膚深度越小，即頻率越高，電磁波的穿透能力越弱），有效的防止外部電磁幹擾進入電纜，同時也阻止内部信号輻射出去，幹擾其它設備的工作。

實驗表明，頻率超過5MHz的電磁波隻能透過38μm厚的鋁箔。如果讓屏蔽層的厚度超過38μm，就使能夠透過屏蔽層進入電纜内部的電磁幹擾的頻率主要在5MHz以下。而對于5MHz以下的低頻幹擾可應用雙絞線的平衡原理有效的抵消。

根據布線最早的定義，分為非屏蔽線纜-UTP和屏蔽線纜-STP兩種。後來随着技術的發展和各家不同的工藝，衍生出了很多不同屏蔽的種類 1．F/UTP Foil Screened Cable 單層的鋁箔屏蔽結構 2．Foil and Braid Screened Cable 鋁箔和銅質編織網雙層屏蔽結構 a) SF/UTP 鋁箔和銅質編織網同時包裹在四對線的外層 b) S/FTP (PIMF) 線對單對鋁箔屏蔽加上包裹在四對線的外層的銅質編織網 PIMF =Pair in Metal Foil。

屏蔽電纜抵抗外界幹擾主要體現在：信号傳輸的完整性可以通過屏蔽系統得到一定的保證。屏蔽布線系統可以防止傳輸數據受到外界電磁幹擾和射頻幹擾的影響。電磁幹擾（EMI）主要是低頻幹擾，馬達、熒光燈以及電源線是通常的電磁幹擾源。射頻幹擾（RFI）是高頻幹擾，主要是無線頻率幹擾，包括無線電、電視轉播、雷達及其他無線通信。

對于抵抗電磁幹擾，選擇編織層屏蔽最為有效，也就是金屬網屏蔽，因其具有較低的臨界電阻。而對于射頻幹擾，金屬箔層屏蔽最有效，因為金屬網屏蔽所産生的縫隙可使得高頻信号自由地進出。對于高低頻混合的幹擾場，則要采用金屬箔層加金屬網的組合屏蔽方式，也就是S/FTP形式的雙層屏蔽電纜，這樣可使得金屬網屏蔽适用于低頻範圍的幹擾，金屬箔屏蔽适用于高頻範圍的幹擾。

IBM ACS的屏蔽線纜中鋁箔屏蔽層單層厚度即達到50-62μm,起到了更完整的屏蔽效果。同時由于隻采用單層屏蔽，對于施工而言将更加簡單，便于安裝，不易在施工過程中造成人為的損壞，且鋁帛的厚度可以承受更大的破壞力。從而能給用戶提供更高品質的傳輸性能。

屏蔽線接法：

屏蔽線的一端接地，另一端懸空 。

當信号線傳輸距離比較遠的時候，由于兩端的接地電阻不同或PEN線有電流，可能會導緻兩個接地點電位不同，此時如果兩端接地，屏蔽層就有電流行成，反而對信号形成幹擾，因此這種情況下一般采取一點接地，另一端懸空的辦法，能避免此種幹擾形成。

兩端接地屏蔽效果更好，但信号失真會增大。

請注意：兩層屏蔽應是相互絕緣隔離型屏蔽！如沒有彼此絕緣仍應視為單層屏蔽！

最外層屏蔽兩端接地是由于引入的電位差而感應出電流，因此産生降低源磁場強度的磁通，從而基本上抵消掉沒有外屏蔽層時所感應的電壓；

而最内層屏蔽一端接地，由于沒有電位差，僅用于一般防靜電感應。下面的規範是最好的佐證！

《GB 50217-1994電力工程電纜設計規範》——3.6.8 控制電纜金屬屏蔽的接地方式，應符合下列規定：

（1）計算機監控系統的模拟信号回路控制電纜屏蔽層，不得構成兩點或多點接地，宜用集中式一點接地。

（2）除（1）項等需要一點接地情況外的控制電纜屏蔽層，當電磁感應的幹擾較大，宜采用兩點接地；靜電感應的幹擾較大，可用一點接地。

雙重屏蔽或複合式總屏蔽，宜對内、外屏蔽分用一點，兩點接地。

（3）兩點接地的選擇，還宜考慮在暫态電流作用下屏蔽層不緻被燒熔。

《GB50057-2000建築物防雷設計規範》——第6.3.1條規定：……當采用屏蔽電纜時其屏蔽層應至少在兩端等電位連接，當系統要求隻在一端做等電位連接時，應采用兩層屏蔽，外層屏蔽按前述要求處理。

其原理是：1.單層屏蔽一端接地，不形成電位差，一般用于防靜電感應。2.雙層屏蔽，最外層屏蔽兩端接地，内層屏蔽一端等電位接地。此時，外層屏蔽由于電位差而感應出電流，因此産生降低源磁場強度的磁通，從而基本上抵消掉沒有外屏蔽層時所感應的電壓。

如果是防止靜電幹擾，必須單點接地，不論是一層還是二層屏蔽。因為單點接地的靜電放電速度是最快的。

但是，以下兩種情況除外：

1、外部有強電流幹擾，單點接地無法滿足靜電的最快放電。

如果接地線截面積很大，能夠保證靜電最快放電的話，同樣也要單點接地。當然了，真是那樣，也沒有必要選擇兩層屏蔽。

否則，必須兩層屏蔽，外層屏蔽主要是減少幹擾強度，不是消除幹擾，這時必須多點接地，雖然放不完，但必須盡快減弱，要減弱，多點接地是最佳選擇。

比如，企業中的電纜橋架其實就是外屏蔽層，它是必須多點接地的，第一道防線，減小幹擾源的強度。

内層屏蔽層（其實，大家不會買雙層的電纜，一般是外層就是電纜橋架，内層才是屏蔽電纜的屏蔽層）必須單點接地，因為外部強度已經減少，盡快放電，消除幹擾才是内層的目的。

2、外部電擊和防雷等安全的要求。

這種情況必須要兩層防護，外層不是用來消除幹擾的，是出于安全的考慮的，保證人身和設備安全的，必須多點接地。内層才是防止幹擾的，所以必須單點接地。

屏蔽線的作用

屏蔽線的作用是将電磁場噪聲源與敏感設備隔離，切斷噪聲源的傳播路徑。屏蔽分為主動屏蔽和被動屏蔽，主動屏蔽目的是為了防止噪聲源向外輻射，是對噪聲源的屏蔽；被動屏蔽目的是為了防止敏感設備遭到噪聲源的幹擾，是對敏感設備的屏蔽。屏蔽電纜的屏蔽層主要由銅、鋁等非磁性材料制成，并且厚度很薄，遠小于使用頻率上金屬材料的集膚深度，屏蔽層的效果主要不是由于金屬體本身對電場、磁場的反射、吸收而産生的，而是由于屏蔽層的接地産生的，接地的形式不同将直接影響屏蔽效果。對于電場、磁場屏蔽層的接地方式不同。可采用不接地、單端接地或雙端接地

總結：單端接地: 1)屏蔽電纜的單端接地對于避免低頻電場的幹擾是有幫助的。或者說它能夠避免波長 λ 遠遠大于電纜長度 L 的頻率幹擾。L<λ /20 2)電纜屏蔽層單端接地能夠避免屏蔽層上的低頻電流噪聲。這種電流在内部導緻共模幹擾電壓并且有可能幹擾模拟量設備。 3)屏蔽層的單端接地對于那些對低頻幹擾敏感的電路（模拟量電路）來說是可取的。4) 連續測量值的上下波動和永久偏差表示有低頻幹擾。雙端接地: （1)确保到電控櫃或者插頭（圓形接觸）的連接經過一個大的導電區域（低感應系數）。選擇金屬在金屬上比非金屬在非金屬上要好。（2)由于有些模拟量模塊使用了脈沖技術（例如：處理器和 A/D 轉換器集成在同一模塊中），建議将模拟量信号彼此間屏蔽，确保正确的等電位連接，隻有在這種情況下進行雙端接地。（3)通常金屬箔屏蔽層的傳輸阻抗遠遠大于銅編織線的屏蔽層，其效果相差 5－10 倍,不能用作數字信号電纜。（4)偶爾的功能失靈表明有高頻幹擾。這是導線等電位連接無法消除的。

5)除去電纜的端點以外，屏蔽層多點接地是有利的。6)不要将屏蔽層接在插針上,避免“豬尾巴”現象。7)要時刻注意屏蔽層的并聯阻抗應該小于自身阻抗的 1/10。電纜橋架、機械框架、其它屏蔽層或者其它并行電纜都能夠使系統作到等電位。8)如果當屏蔽層雙端接地時電纜屏蔽層發熱，或者屏蔽層碰到電控櫃外殼或者屏蔽總線時打火，說明等電位連接不可靠。

青島華強電纜是一家專注生産電線電纜的廠家，公司生産的華宇牌電線電纜各項性能均達到國際電工委員會和國家标準的要求，主導産品有：鋁合金電纜、交聯電力電纜、聚氯乙烯絕緣電力電纜、控制電纜、計算機電纜、礦物絕緣電纜、電氣裝備用電線電纜等多種型号電纜，還可以根據用戶需求加工定做需要的特種電纜。

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