屏蔽控制电缆的屏蔽层余量预留需综合考虑安装环境、电缆类型、弯曲半径、终端处理方式及行业标准等因素。合理的余量既能确保屏蔽层有效接地和抗干扰性能,又能避免因余量不足导致的拉伸、断裂或安装困难。以下是具体分析:
一、余量预留的核心原则
安装灵活性:余量需满足电缆弯曲、拉伸和终端连接时的长度需求,避免屏蔽层受力。
接地可靠性:余量应确保屏蔽层在接地端可牢固连接,无张力或松动。
电磁兼容性(EMC):余量过长可能导致屏蔽层形成环路,引入干扰;过短则可能降低屏蔽效能。
行业标准合规性:需符合IEC、GB等标准对屏蔽层处理的要求(如IEC 60364-5-52、GB 50217-2018)。
二、不同场景下的余量推荐值
1. 固定安装场景(如机房、控制柜)
终端余量:
单端接地:在接地端预留 150-200mm 的屏蔽层,用于剥除绝缘层、压接端子或焊接。
双端接地:两端各预留 150-200mm,确保两端均可独立接地。
弯曲余量:
在电缆弯曲处(如穿管、绕线架),额外预留 50-100mm,防止弯曲时屏蔽层拉伸或断裂。
示例:
控制柜内电缆,长度3m,单端接地,终端预留200mm,弯曲处(如柜门穿线)预留100mm,总余量 300mm。
2. 移动或振动场景(如机器人、起重机)
动态余量:
需预留 300-500mm 的屏蔽层,以补偿电缆反复弯曲和拉伸导致的长度变化。
使用高柔性屏蔽电缆(如TRVV型),其屏蔽层通常采用镀锡铜丝编织,抗拉伸性能更强,余量可适当减少至 200-300mm。
固定点间距:
每隔 0.5-1m 设置固定点(如扎带或卡箍),限制电缆移动范围,减少屏蔽层受力。
示例:
机器人手臂电缆,长度5m,动态余量预留400mm,固定点间距0.8m,总余量 400mm。
3. 户外或恶劣环境(如石油化工、轨道交通)
防腐余量:
在腐蚀性环境(如海边、化工厂),屏蔽层需通过热缩管或防水接头保护,余量需增加 50-100mm 用于密封处理。
防机械损伤:
在可能受到踩踏或挤压的区域(如隧道、桥架),余量需预留 200-300mm,以便屏蔽层可绕过障碍物或增加保护套管。
示例:
轨道交通信号电缆,长度10m,户外段预留250mm(含防腐处理),隧道段预留300mm(含防机械损伤),总余量 550mm。
三、余量预留的注意事项
1. 屏蔽层类型的影响
屏蔽层类型 | 余量调整建议 |
---|---|
铜带绕包 | 铜带刚性较强,余量需增加 20-30%(如固定安装场景从150mm增至180-200mm),避免弯曲时开裂。 |
铝箔+铜丝编织 | 铝箔易破损,余量需预留 50mm 用于双重保护(如先包裹铝箔,再压接铜丝编织层)。 |
金属丝编织 | 编织层柔性好,余量可按标准值预留,但需确保编织密度 ≥80% 以维持屏蔽效能。 |
2. 终端处理方式的影响
压接端子:
需预留 10-15mm 用于剥除绝缘层和压接工具操作空间(如使用OT端子需额外预留5mm)。
焊接连接:
需预留 20-30mm 用于焊接和热缩管保护,避免焊点裸露导致氧化。
屏蔽接地卡:
使用专用接地卡(如弹簧式或螺钉式)时,余量需与卡扣长度匹配(通常为 15-20mm)。
3. 弯曲半径的限制
最小弯曲半径:
屏蔽电缆的最小弯曲半径通常为电缆外径的 6-10倍(如外径10mm的电缆,最小弯曲半径为60-100mm)。
余量需确保弯曲后屏蔽层不受拉力,可通过公式计算:
四、行业标准的参考要求
IEC 60364-5-52:
规定屏蔽层在接地端需预留足够长度,以确保“无张力连接”,但未明确具体数值,需根据实际场景确定。
GB 50217-2018:
要求屏蔽电缆的屏蔽层应“连续且可靠接地”,并建议“在终端处预留适当余量以便处理”,但未量化余量值。
ISO/IEC 11801:
针对综合布线系统,规定屏蔽双绞线(STP)在配线架处需预留 0.5-1m 的余量,但控制电缆可参考此值适当调整。
五、余量预留的实践建议
模拟安装测试:
在批量部署前,选取1-2根电缆进行模拟安装,记录实际需要的余量值,并优化设计。
分段预留:
将余量分散在电缆多个位置(如终端、弯曲处、分支点),而非集中在一端,以降低局部应力。
标记与记录:
在电缆上标注余量位置和长度(如用色环或标签),并在安装文档中记录,便于后期维护。
六、示例总结
场景 | 电缆类型 | 屏蔽层类型 | 余量推荐值 | 关键依据 |
---|---|---|---|---|
固定安装(控制柜) | RVVP 4×1.5mm² | 铝箔+铜丝编织 | 终端200mm,弯曲100mm | 确保接地可靠性和弯曲无拉伸 |
移动设备(机器人) | TRVV 6×0.75mm² | 镀锡铜丝编织 | 动态400mm,固定0.8m | 补偿反复弯曲和拉伸 |
户外环境(轨道交通) | WDZ-YJY23 3×6mm² | 铜带绕包 | 户外250mm,隧道300mm | 防腐和防机械损伤 |
通过合理预留屏蔽层余量,可显著提升屏蔽控制电缆的抗干扰性能、安装可靠性和维护效率。实际设计中需结合具体场景、电缆参数和行业标准进行动态调整,并通过测试验证余量的充分性。
