屏蔽控制电缆的屏蔽层接头处理是确保电磁兼容性(EMC)和信号完整性的关键环节。若处理不当,可能导致屏蔽层失效,引发电磁干扰(EMI)或信号衰减。以下是屏蔽层接头的标准化处理方式及关键注意事项,涵盖不同场景下的解决方案:
一、屏蔽层接头处理的核心原则
连续性要求:
屏蔽层必须形成完整的导电通路,避免因接头断开导致屏蔽效能下降。
接头处的接触电阻应尽可能低(通常≤0.1Ω),以减少信号损耗。
接地方式:
单端接地:适用于低频信号(<1MHz),如传感器电缆,接地端通常选择在信号接收端。
双端接地:适用于高频信号(>1MHz),如工业以太网电缆,需在两端同时接地以减少电磁辐射。
机械强度:
接头处需具备足够的抗拉强度,防止因振动或拉扯导致屏蔽层断裂。
二、屏蔽层接头的标准化处理方式
1. 编织屏蔽层接头处理
适用场景:铜编织带屏蔽电缆(如RVVP、KFFP等)。
处理步骤:
剥离护套与绝缘层:
使用剥线钳或热刀剥离电缆外护套,露出编织屏蔽层。
保留屏蔽层长度约10-15mm,避免过长导致杂散电容增加。
整理编织层:
将编织层反向折叠,覆盖在绝缘层外,形成“双层屏蔽”结构(增加屏蔽密度)。
若空间不足,可直接将编织层梳直,剪除多余部分。
安装屏蔽接头:
将编织层与接地导线(如黄绿双色线)用焊锡焊接,形成电气连接。
焊接后需用热缩套管绝缘,防止短路。
选择与电缆外径匹配的压接环(如金属化塑料环或铜环)。
将编织层套入压接环,用压接钳压紧,确保接触紧密。
方法1:压接式屏蔽环
方法2:焊接式接头
固定与保护:
将接头部分套入热缩套管(选择耐温等级≥125℃的材料)。
用热风枪加热套管,使其收缩包裹接头,提供机械保护和绝缘。
2. 铝箔屏蔽层接头处理
适用场景:铝箔+编织复合屏蔽电缆(如STP-120、DJYPVP等)。
处理步骤:
剥离护套与铝箔:
小心剥离外护套,避免划伤铝箔。
保留铝箔长度约5-8mm,折叠覆盖在绝缘层外。
处理铝箔与编织层:
将铝箔折叠后,用编织层包裹,形成“铝箔+编织”双层结构。
若为复合屏蔽,需将铝箔与编织层同时处理:
若为独立铝箔屏蔽,可直接将铝箔折叠并压紧。
安装屏蔽接头:
将铝箔和编织层共同套入金属化塑料环,用压接钳压紧。
用导电胶带(如铜箔胶带)将铝箔和编织层紧密缠绕,确保导电连续性。
缠绕层数≥3层,覆盖长度≥10mm。
方法1:导电胶带缠绕
方法2:金属化塑料环压接
固定与保护:
套入热缩套管并加热收缩,防止铝箔氧化或编织层松散。
3. 钢带铠装屏蔽层接头处理
适用场景:高压动力电缆或需要机械防护的场合(如YJV22、VV22等)。
处理步骤:
剥离护套与钢带:
剥离外护套后,露出钢带铠装层。
保留钢带长度约20-30mm,用于接地连接。
处理钢带边缘:
用砂纸打磨钢带边缘,去除毛刺和氧化层,防止划伤绝缘层。
安装接地接头:
将钢带与接地导线(如扁钢)焊接,焊接长度≥2倍钢带宽度。
将钢带与接地排用螺栓固定,垫片需为铜质或镀锌钢,确保导电良好。
方法1:螺栓连接
方法2:焊接连接
防腐处理:
在接头处涂覆防腐漆(如沥青漆)或缠绕防腐胶带,防止锈蚀。
三、特殊场景下的接头处理方案
1. 分相屏蔽电缆接头
场景:三相动力电缆(如带分相屏蔽的YJV-3×240+1×120)。
处理要点:
每相屏蔽层需独立接地,避免相间干扰。
使用绝缘支架固定三相屏蔽层,防止短路。
总屏蔽层(若有)需在两端同时接地。
2. 柔性屏蔽电缆接头
场景:机器人拖链电缆或频繁弯曲的场合(如TRVVP、CFLEX等)。
处理要点:
选择高柔性屏蔽接头(如弹簧式或波纹管式),适应弯曲需求。
屏蔽层与接头间需填充导电硅脂,减少摩擦导致的接触不良。
接头处需预留弯曲余量(通常≥50mm),避免应力集中。
3. 防水屏蔽电缆接头
场景:户外或潮湿环境(如RVVP-J、KFFRP等)。
处理要点:
使用防水型屏蔽接头(如IP68等级的压接环或灌封接头)。
接头处需涂抹防水密封胶(如硅酮胶),并缠绕防水胶带。
若为埋地电缆,需在接头处加装玻璃钢保护盒。
四、接头处理后的测试与验证
连续性测试:
使用微欧计测量接头处的接触电阻,应≤0.1Ω。
屏蔽效能测试:
用频谱分析仪测试屏蔽层对高频干扰的衰减(如≥80dB@1GHz)。
绝缘电阻测试:
用兆欧表测试屏蔽层与导体间的绝缘电阻(应≥100MΩ/km)。
耐压测试:
对高压电缆接头进行工频耐压试验(如10kV电缆需耐受35kV/1min)。
五、常见错误与解决方案
错误类型 | 后果 | 解决方案 |
---|---|---|
屏蔽层未压紧 | 接触电阻过大,屏蔽失效 | 使用专用压接工具,确保压力≥50N |
铝箔未折叠 | 铝箔边缘易破损,导致EMI泄漏 | 折叠铝箔后用导电胶带固定 |
接地线过细 | 接地电流过大时发热熔断 | 选择截面积≥屏蔽层截面积的接地线 |
接头未绝缘 | 短路风险增加 | 套入热缩套管并加热收缩 |
焊接时间过长 | 铝箔或编织层烧毁 | 控制焊接时间(通常≤3秒) |
六、总结与推荐操作流程
准备工具:
剥线钳、压接钳、热风枪、微欧计、兆欧表。
剥离与整理:
按标准长度剥离护套,整理屏蔽层(折叠或梳直)。
安装接头:
根据屏蔽类型选择压接、焊接或缠绕方式。
固定与保护:
套入热缩套管并加热,或涂抹密封胶。
测试验证:
连续性、绝缘电阻和屏蔽效能测试。
记录与标识:
在接头处粘贴标签,标注“屏蔽层接地”及测试日期。
推荐材料:
屏蔽接头:3M Scotchlok、Phoenix Contact、Weidmüller。
导电胶带:3M 1181铜箔胶带、Tesa 61395。
热缩套管:Sumitomo WT-3、Raychem SCL。
通过标准化处理流程和严格测试,可确保屏蔽层接头长期稳定可靠,满足电磁兼容性要求。
