Дренажная жила представляет собой отдельный проводник, встроенный в конструкцию экранированного кабеля и контактирующий с экраном по всей его длине. Её основная задача – обеспечить надёжное заземление экрана, снижая уровень электромагнитных помех и улучшая электробезопасность.
В кабелях с фольгированным экраном дренажная жила изготавливается из медной проволоки диаметром от 0,5 до 1 мм и укладывается параллельно экрану без изоляции. При монтаже она соединяется с системой заземления, обеспечивая отвод индуцированных токов с минимальным сопротивлением. Это особенно важно в условиях промышленного электромагнитного фона, где даже небольшие наводки могут вызвать сбои в работе оборудования.
Рекомендация: при подключении кабеля необходимо соблюдать контакт дренажной жилы с экраном на всём протяжении и избегать её обрыва. В противном случае эффективность экранирования снижается, а риск появления паразитных токов возрастает.
Важно учитывать, что в коаксиальных и витых парах дренажная жила не заменяет функцию заземления, а дополняет её, обеспечивая стабильное электрическое соединение между экраном и точкой отвода помех.
Для чего нужна дренажная жила при экранировке кабеля
Дренажная жила обеспечивает надёжный электрический контакт между экраном и системой заземления. Это необходимо для эффективного отвода индуцированных токов и поддержания экранирующих свойств кабеля на протяжении всего срока службы.
- Контакт с экраном. Экраны, выполненные из фольги или оплётки, не всегда гарантируют стабильный электрический контакт по всей длине. Дренажная жила, уложенная вдоль экрана, обеспечивает постоянную проводимость для тока утечки и сигнального заземления.
- Упрощение монтажа. При подключении кабеля к разъёмам или клеммам дренажную жилу легко отделить от остальных элементов и подключить к заземлению без необходимости обнажать и распаивать сам экран.
- Снижение импеданса заземления. Площадь поперечного сечения дренажной жилы подобрана таким образом, чтобы уменьшить сопротивление пути тока от экрана к заземлению, особенно в высокочастотных цепях.
- Минимизация помех. Без дренажной жилы токи, индуцируемые в экране, могут замыкаться через внешние участки цепи, создавая разности потенциалов и ухудшая электромагнитную совместимость.
- Повышение надёжности. При механических повреждениях экрана дренажная жила остаётся рабочим каналом отвода помех и токов утечки, сохраняя функции экранирования частично даже при частичном разрушении обмотки.
Использование дренажной жилы особенно критично в кабелях с односторонним заземлением экрана, в системах передачи данных и аудиосигнала, а также в промышленных условиях с высоким уровнем электромагнитных наводок.
Как дренажная жила упрощает заземление экрана
Дренажная жила обеспечивает прямой электрический контакт с экраном кабеля, что позволяет подключать его к заземлению без необходимости зачищать экранирующую оплётку. Это сокращает время монтажа и снижает вероятность повреждения экрана при установке.
Чаще всего дренажная жила выполняется из медной лужёной проволоки и прокладывается вдоль всей длины кабеля параллельно экрану. Её площадь сечения подбирается с учётом токов утечки и длины линии. Например, при использовании экрана в виде алюминиевой ленты дренажная жила служит единственным путём отвода индуцированных токов на землю.
Рекомендация: при подключении экрана через дренажную жилу следует обжимать её наконечником, исключая скрутки. Контакт должен быть надёжным и коррозионностойким, особенно в условиях повышенной влажности.
Важно: при экранировании кабелей в системах с высокой частотой помех рекомендуется использовать несколько дренажных жил или выполнять экранирование 360° с прижимом экрана к корпусу. Одна дренажная жила не всегда обеспечивает равномерное распределение токов экранирования.
Роль дренажной жилы в снижении наводок и помех
Дренажная жила в кабелях с экранирующей оплёткой выполняет функцию отвода наведённых токов, возникающих при электромагнитном воздействии на кабельную линию. Это особенно актуально для систем с высокой плотностью сигнальных линий, где критична защита от взаимных наводок.
При наличии экрана, выполненного из медной оплётки или фольги, без дренажной жилы обеспечивается неравномерное распределение тока по экрану, что увеличивает импеданс и снижает эффективность экранирования. Дренажная жила, имеющая прямой контакт с экраном по всей длине, служит низкоомным путём для тока утечки и наведённых напряжений. Это уменьшает потенциал между различными участками экрана и снижает уровень высокочастотных помех.
Рекомендуется заземлять дренажную жилу с одной стороны кабеля, особенно в аналоговых и аудиолиниях. Двустороннее заземление оправдано только в случае, если экранирование должно обеспечить токовый контур для внешних помех, при условии точного расчёта пониженного потенциала заземления. В противном случае возникает риск образования заземляющей петли, способной усугубить электромагнитную обстановку.
Эффективность дренажной жилы возрастает при использовании многожильных или лужёных проводников, обладающих меньшим сопротивлением на высоких частотах. Диаметр жилы подбирается в зависимости от длины кабеля и спектра помех: для сигналов в диапазоне до 10 МГц достаточно сечения 0,5–0,75 мм², при более высоких частотах предпочтительно увеличивать сечение до 1 мм² и использовать скрученную структуру жилы для уменьшения индуктивности.
В кабелях категорий Cat.5e и выше дренажная жила необходима в конструкциях с фольгированным экраном (FTP), так как фольга сама по себе не способна надёжно проводить ток при наличии микроперерывов. Дренажная жила компенсирует этот недостаток, обеспечивая непрерывность заземления и снижение общего уровня помех в передаче данных.
Чем дренажная жила отличается от защитного проводника
Дренажная жила и защитный проводник выполняют разные функции и не взаимозаменяемы. Их отличие критично при проектировании и монтаже кабельных линий.
- Функция дренажной жилы: отвод токов утечки с экрана кабеля на землю. Используется в экранированных кабелях для стабилизации потенциала экрана и предотвращения накопления зарядов.
- Функция защитного проводника (PE): защита людей и оборудования от поражения электрическим током при пробое изоляции. Всегда соединяется с заземляющим контуром.
- Сечение: дренажная жила часто имеет меньшее сечение, чем защитный проводник, и не рассчитана на токи короткого замыкания.
- Материал: дренажная жила обычно из мягкой медной проволоки без изоляции; защитный проводник – медный или алюминиевый, всегда с надёжной изоляцией или в составе кабеля.
- Маркировка: дренажная жила не маркируется цветом. PE-проводник маркируется жёлто-зелёной изоляцией по ГОСТ 31947-2012.
- Расположение: дренажная жила укладывается вдоль экрана, не контактируя с токоведущими жилами. PE-проводник – отдельная жила, входящая в кабельную конструкцию.
Нельзя использовать дренажную жилу в качестве PE. Она не рассчитана на рабочие токи и не обеспечивает безопасность при аварийных режимах. Для заземления экрана используется только в сочетании с надёжным соединением с заземляющим контуром и при наличии отдельного PE-проводника.
Когда дренажная жила необходима по нормативам
Обязательное наличие дренажной жилы в кабеле регламентируется рядом стандартов, включая ГОСТ 31996-2012 и ГОСТ Р 53769-2010. Она требуется в конструкциях с экраном из медной или алюминиевой фольги, особенно при использовании в системах с повышенными требованиями к электромагнитной совместимости.
Согласно п. 5.5 ГОСТ 31996-2012, при наличии экрана из ленты дренажная жила должна обеспечивать надёжный электрический контакт с этим экраном на всём протяжении кабеля. Это необходимо для отвода наведённых токов и подключения экрана к заземляющему контуру.
В кабелях для систем автоматизации и связи (например, контрольные и сигнальные линии) дренажная жила обязательна при использовании фольгированного экрана, так как фольга не способна самостоятельно выдерживать многократные циклы изгиба и подвержена разрушению без дополнительного проводника отвода тока.
Для кабелей, предназначенных для прокладки в промышленной среде с высоким уровнем помех (например, около частотно-регулируемых приводов), дренажная жила необходима для минимизации наводок, что также зафиксировано в отраслевых ТУ, например, ТУ 16.К71-310-2004.
В кабелях с общим экраном из фольги на несколько пар или жил наличие дренажной жилы предписывается для обеспечения заземления всего экранирующего слоя. При этом жила должна быть из лужёной меди сечением не менее 0,5 мм², если иное не указано в технической документации.
Как правильно подключать дренажную жилу при монтаже
Дренажная жила должна быть проложена по всей длине кабеля, параллельно экранирующим оплеткам или фольге. При подключении следует обеспечить надежный контакт с корпусом оборудования или системой заземления. Для этого конец дренажной жилы обжимают специальной клеммой или припаивают к заземляющему элементу.
Важно избегать механических повреждений жилы при снятии внешней изоляции. Рекомендуется использовать специализированные инструменты для зачистки, чтобы не повредить тонкие проволоки жилы. Место подключения необходимо заизолировать термоусадочной трубкой или электроизоляционной лентой для предотвращения коррозии и ухудшения контакта.
В соединительных коробках дренажная жила должна быть скручена и надежно зафиксирована на контактных элементах заземления. В случае применения муфт с экранированием дренажная жила соединяется с экраном муфты, чтобы сохранить целостность экранирования по всей трассе кабеля.
Не допускается оставлять свободные концы дренажной жилы без подключения, так как это может привести к наводкам и ухудшению электромагнитной совместимости. При необходимости прокладки кабеля через металлические конструкции дренажная жила должна быть надежно заземлена в обеих точках прохождения.
Вопрос-ответ:
Для чего в электрическом кабеле нужна дренажная жила?
Дренажная жила служит для обеспечения надежного контакта с экраном кабеля и упрощения его заземления. Она позволяет равномерно распределять токи на экране и помогает предотвратить накопление статического электричества, что повышает безопасность и стабильность работы электрической цепи.
Чем дренажная жила отличается от основных жил в кабеле?
Основные жилы передают электрический ток к нагрузке, а дренажная жила не предназначена для передачи рабочего тока. Её задача — обеспечить соединение с экраном кабеля, чтобы снять наведенные токи и снизить электромагнитные помехи. Обычно она выполнена из тонких проволок и располагается вдоль экрана.
Как дренажная жила влияет на безопасность эксплуатации кабеля?
Дренажная жила помогает снизить риск поражения электрическим током и защитить оборудование от помех, благодаря обеспечению надежного заземления экрана. При повреждении изоляции экран с дренажной жилой предотвращает распространение опасных токов и помогает быстро обнаружить дефекты, что снижает вероятность аварий и повреждений.
В каких типах кабелей чаще всего применяется дренажная жила и почему?
Дренажная жила обычно используется в силовых и контрольных кабелях с экранированием, особенно в тех, где важна защита от электромагнитных помех и стабильность сигнала. Она встречается в кабелях для передачи данных, в промышленном оборудовании и в системах автоматики. Использование дренажной жилы улучшает качество сигнала и продлевает срок службы кабеля.
Загрузка...
