Schermatura dei cavi elettrici

La schermatura ha lo scopo di ridurre o eliminare possibili interferenze nei cavi.
I cavi, e quindi i circuiti di strumentazione, possono essere soggetti alle seguenti interferenze:

  • interferenze cross-talk. Sono trasmesse da una coppia (o terna, o serie di quattro) all’altra all’interno del cavo multiplo.
  • interferenze indotte dall’esterno da fonti esterne ai cavi.

La schermatura dei cavi elettrici può essere singola o totale

schermatura dei cavi elettrici singola e totale

SCHERMATURA SINGOLA: Quando lo schermo è richiesto individualmente, su ogni elemento, è costituito normalmente da nastro di alluminio accoppiato a poliestere avvolto a spirale o longitudinale con un sormonto di circa il 25% per garantire la copertura totale durante la piegatura. Gli spessori dei nastri sono stabiliti dalla normativa tecnica di riferimento. A contatto con la parte metallica è applicato il conduttore di drenaggio in rame stagnato. Altri nastri di poliestere o di altro materiale possono essere utilizzati come componenti lo schermo. In alcune circostanze possono essere utilizzati schermi di rame ( fili o nastri) o strati semiconduttori con base PVC o polietilene per particolari applicazioni.

schermatura dei cavi elettrici totale

SCHERMATURA TOTALE: La schermatura totale è costituita normalmente da nastro di alluminio accoppiato a poliestere, avvolto a spirale
o longitudinalmente con un sormonto di circa il 25% per garantire la copertura totale durante la piegatura. Gli spessori dei nastri sono stabiliti dalla normativa tecnica di riferimento. A contatto con la parte metallica è applicato il conduttore di drenaggio in rame stagnato. Altri nastri di poliestere o altro materiale possono essere utilizzati come componenti per lo schermo. In alcune circostanze e su particolari richieste gli schermi di rame (fili o nastri) sostituiscono gli schermi di alluminio.

Schermatura dei cavi elettrici contro le interferenze interne

Le Interferenze interne, o “Cross-Talk”, vengono trasmesse in modo capacitivo o tramite induzione elettromagnetica, quando i segnali DC, AC o segnali pulsanti, vengono trasmessi nelle diverse coppie di cavi.
Le interferenze elettromagnetiche possono essere minime. Rumori capacitivi, invece, dovrebbero essere eliminati o ridotti.
I metodi per la correzione di tali rumori interni consistono nella schermatura di ogni “elemento cavo” singolarmente, o nel differenziare il passo di cordatura degli elementi adiacenti.
La schermatura può essere realizzata utilizzando nastri di alluminio/Mylar di alcuni micron di spessore, avvolto ad elica. Il mylar è un film di poliestere sottile. Sotto la nastratura c’è un filo “DRENAGGIO” che, a contatto con l’alluminio, consente la messa a terra.
La nastratura è avvolta con una sovrapposizione minima del 25% in modo da garantire una copertura al 100% anche quando il cavo è in flessione.
La schermatura può essere effettuata in treccia o in fili di rame avvolti; Tuttavia, questa soluzione non è molto utilizzata ed è più costosa.

Schermatura dei cavi elettrici contro le interferenze esterne

Nel caso di interferenze generate dall’ esterno del cavo, l’influenza dei campi magnetici ed elettrostatici non può essere trascurata. Il tipo di schermatura e del materiale utilizzato deve essere adatto al tipo di interferenza.

Le interferenze elettrostatiche

Per interferenze elettrostatiche si intende il campo elettrico che irradia da una linea elettrica o da un’altra fonte le coppie con i conduttori del cavo (induzione elettrostatica). Tale accoppiamento provoca un segnale di rumore che si sovrappone al segnale trasmesso nei conduttori. Per eliminare tale rumore, è necessario interrompere l’accoppiamento capacitivo tra sorgente esterna e i conduttori del cavo. Il metodo più efficace è interporre uno schermo elettrostatico intorno tutti i conduttori. È possibile realizzare diversi tipi di schermature, ma quello che da migliori risultati è realizzato con nastri in alluminio/Mylar o tecniche simili, con una copertura del 100% e filo di drenaggio.

Le interferenze elettromagnetiche

Una corrente che scorre in un conduttore produce un campo magnetico. Se il cavo di un circuito di strumentazione attraversa un campo magnetico, una forza elettromotrice viene indotta al suo interno, questa genera una corrente indotta. Queste correnti si sovrappongono al segnale da trasmettere creando così rumore. Il sistema più valido per eliminare questo tipo di rumore è cordare i conduttori che costituiscono gli elementi cavi.
Con la cordatura del conduttore è possibile realizzare una serie di anelli adiacenti che, quando immersi in un campo magnetico, tendono ad annullare l’effetto del rumore poiché la corrente è indotta in un anello in senso opposto rispetto alla corrente indotta nell’anello adiacente.
Un altro metodo per ridurre interferenze magnetiche, anche se è meno efficace, consiste nella schermatura del cavo con nastri metallici, magnetici, o inserendo il cavo in un tubo metallico magnetico, poiché la schermatura di materiale conduttivo penetrerebbe dalle linee di forza del campo magnetico, risultando inutile.