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El uso de cables apantallados

 

 

La directiva de compatibilidad electromagnética (EMC) es la primera referencia para determinar los cables apropiados para una instalación

La directiva de compatibilidad electromagnética1 (EMC), en plena vigencia desde el 20 de abril de 2016, determina las condiciones que debe cumplir los equipos o sistemas cuando deban estar localizados en un espacio físico compartido y algunos de ellos irradien emisiones electromagnéticas y por tanto es la primera referencia a la que debemos acudir para determinar los cables apropiados para una instalación.

Por otro lado, dadas las características mecánicas de estos cables, durante proceso de instalación es muy importante respetar los radios de curvatura mínimos, así como las fuerzas de tracción en el tendido, para garantizar que la pantalla no se dañe, lo que afectaría negativamente al rendimiento posterior del cable. Además, para que una pantalla sea efectiva deberá existir continuidad en toda la longitud de la misma y habrá de conectarse a tierra, únicamente en uno de sus extremos, para evitar que por ella circule corriente que a su vez pudiera acoplarse.

Por último, debemos tener presente que un sistema inapropiado de tierras puede ser el primer origen de emisión de interferencias. Debemos garantizar que la condición de impedancia a tierra en el momento de la puesta en marcha de las instalaciones se mantiene a lo largo de la vida útil del cableado apantallado.

Las EMI pueden ser radiadas (>30MHz) o conducidas (<30MHz). Las radiadas son, por ejemplo, las producidas por los equipos eléctricos en la generación y transformación de la energía, en la que la interferencia electromagnética se propaga a través del aire introduciéndose en el circuito víctima a modo de acoplamiento. La interferencia conducida se introduce en el circuito víctima a través de conexiones comunes, bien a través del cableado o de estructuras metálicas.

 

 apantallados pagina 7 esquema 1

 

Además, pueden ser de diferentes tipos en función de su procedencia: siendo acoplamientos reactivos (<30MHz) que a su vez serán capacitivos (altos voltajes) si proceden de campos eléctricos o inductivos (grandes corrientes) si proceden de campos magnéticos y, finalmente, si proceden de los campos electromagnéticos, radicaciones.

Para que se produzcan estas interferencias deben estar presentes tres elementos: emisor, receptor y medio conductor. Por lo tanto, para eliminar las interferencias tenemos tres alternativas: suprimir o reducir las emisiones, disminuir la efectivad del medio conductor o proteger al receptor.

 

 apantallados pagina 7 esquema 2

 

Aunque la mejor opción es suprimir la fuente emisora no siempre es posible dado que puede ser difícil identificar la fuente perturbadora o podemos estar en presencia de señales activas inherentes al sistema, y por tanto necesarias. En estos casos hay que actuar sobre los otros dos elementos.

 

apantallados pagina 7 esquema 3

 

Los cables apantallados

Una de las opciones más comúnmente utilizada es usar cables apantallados para la alimentación de equipos sensibles. Los cables apantallados son aquellos que incorporan en su diseño elementos metálicos que actúan como una jaula de Faraday, protegiendo frente a las interferencias electromagnéticas o ruido eléctrico en ambos sentidos: del cable a su entorno, reduciendo las emisiones, como del entorno al cable, reduciendo las interferencias. Por tanto, el objetivo del apantallamiento de los cables es no dejar salir el flujo electromagnético o no dejarlo entrar, actuando de esta manera tanto sobre la emisión como la recepción de interferencias.

Habitualmente el efecto de apantallamiento se puede conseguir por medio de mallas, pantallas concéntricas o láminas metálicas, cada una con propiedades de apantallamiento diferentes. A su vez, el apantallamiento puede ser múltiple o sencillo. El apantallamiento puede aplicarse sobre el total del conductor o de forma parcial entre agrupaciones de conductores, evitando la diafonía, es decir, el efecto que se produce cuando parte de las señales presentes en uno de los circuitos, considerando perturbador, aparece en el otro, llamado perturbado.

La efectividad de la pantalla depende del material del que esté compuesto, de su grosor, del tipo de interferencias electromagnéticas a las que esté sometido, su frecuencia, distancia de la fuente interferentes, continuidad de la pantalla y sistema de tierras. 

La elección del tipo de apantallamiento va a depender del uso al que va destinado. A bajas frecuencias, con origen en campos eléctricos, es más efectivo el apantallamiento de malla, mientras que para las altas frecuencias (superiores a 100kHz), debidas a campos electromagnéticos, es más efectivo el de cinta. Las pantallas de malla presentan aperturas que reducen su cobertura por debajo del 100% lo que facilita la disipación de calor del conductor y su flexibilidad si bien reduce la efectividad del blindaje puesto que permite el paso de ondas electromagnéticas siendo más importante cuando lo que se pretende apantallar campos magnéticos que campos eléctricos.

 

apantallados pagina 7 cobre estanado y pulido

 

1Directiva 2014/30/UE del parlamento europeo y del consejo de 26 de febrero de 2014 sobre la armonización de las legislaciones de los Estados miembros en materia de compatibilidad electromagnética. 

Te recordamos que puedes descargar libremente el catálogo sobre cables apantallados que hemos elaborado, a través de este enlace.

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