Cos'è un cavo schermato?
Un cavo schermato contiene normali conduttori isolanti racchiusi in uno strato conduttivo standard con uno speciale strato protettivo.
Questo strato di schermatura è ciò che distingue questi cavi dalle normali varianti non schermate.
Gli schermi sono avvolti attorno ai conduttori isolati e sono generalmente costituiti da:
- Fili di rame intrecciato / Fili di rame stagnato intrecciato
- Nastro di rame
- Nastro di alluminio accoppiato a poliestere
Perché è necessaria la schermatura del cavo?
La schermatura del cavo funge da protezione di compatibilità elettromagnetica.
Impedisce che i segnali di disturbo provenienti dall’interno del cavo raggiungano l’esterno e disturbino altri cavi o anche dispositivi elettrici.
Inoltre, la schermatura garantisce che le interferenze esterne non raggiungano l’interno del cavo.
Cos’è la protezione della compatibilità elettromagnetica?
La compatibilità elettromagnetica, o EMC, “è la capacità delle apparecchiature e dei sistemi elettrici di funzionare in modo accettabile nel loro ambiente elettromagnetico, limitando la generazione, la propagazione e la ricezione involontaria di energia elettromagnetica che può causare effetti indesiderati come interferenze elettromagnetiche (EMI) o anche effetti fisici danni alle attrezzature operative”.
Per garantire questa protezione, un cavo deve essere schermato elettricamente.
Questo effetto protettivo è espresso fortemente dall’indicazione della copertura ottica dello schermo.
Ad esempio, se il cavo ha una lamina come schermatura, si può dire che abbia una copertura del 100%.
La copertura ottica dei cavi Helkama può raggiungere il 100% in base alla schermatura dei cavi.
Quale funzione hanno i cavi schermati?
I cavi schermati riducono e isolano il trasferimento di dati o alimentazione dal “rumore elettrico” o dalle interferenze elettromagnetiche ambientali (EMI) presenti in ambienti industriali, ingegneristici o produttivi in cui è presente un elevato grado di energia elettrica e il trasferimento di dati e alimentazione è soggetto a interferenze elettroniche.
Cos'è l'interferenza elettromagnetica (EMI)?
Le EMI rappresentano le correnti e le tensioni elettriche variabili che si verificano regolarmente nell’ambiente.
Possiamo riconoscerle come un’interferenza comune che disturba apparecchi come i telefoni cellulari, i televisori o la radio AM.
Le tipologie di interferenze elettromagnetiche (EMI)
L’EMI può essere naturale, intrinseca o artificiale:
- Le EMI naturali possono essere causate da tuoni e fulmini, tempeste di neve, particelle di pioggia e radiazioni solari.
L’EMI naturale causa meno problemi con le moderne apparecchiature digitali rispetto ai vecchi collegamenti dati e alle comunicazioni in radiofrequenza via nave, terra e aria. - L’EMI intrinseca è il rumore elettrico prodotto all’interno delle apparecchiature elettroniche.
L’agitazione termica degli elettroni che fluiscono attraverso la resistenza del circuito crea un “rumore bianco”, spesso associato al suono familiare della frequenza di un ricevitore radio tra le stazioni. - Le EMI artificiali sono causate da diverse classi di apparecchiature elettriche ed elettroniche. Accensioni di veicoli, motori, trasmettitori, generatori, linee elettriche, telefoni cellulari, tipi di illuminazione e simili sono tutti esempi di dispositivi artificiali che possono causare un degrado EMI nei sistemi di erogazione di energia e nelle apparecchiature di elaborazione dati.
Quando utilizzare cavi non schermati
A parte le differenze fisiche tra cavi schermati e non schermati e il modo in cui ciò influisce su come possono essere implementati, ci sono alcune situazioni in cui i cavi schermati sono necessari affinché un dispositivo o un prodotto funzioni correttamente. Sebbene i cavi non schermati siano dotati di coppie di fili intrecciati in grado di annullare l’emissività EMI di basso livello, non sono adatti per ambienti industriali in cui vengono utilizzate o necessarie grandi quantità di energia
Solitamente vengono utilizzati cavi non schermati:
- all’interno (principalmente nelle reti locali)
- per reti via cavo locali in uffici di medie dimensioni, piccole imprese e abitazioni
- in ambienti industriali controllati dove il cavo può essere alloggiato in tubazioni o armadi metallici
Quando utilizzare cavi schermati
A differenza dei cavi non schermati, i cavi schermati vengono utilizzati per proteggere i percorsi di alimentazione e dati dal degrado causato dall’esposizione alle interferenze elettromagnetiche durante il trasferimento di alimentazione e dati.
Il rumore elettrico e le interferenze elettromagnetiche influiscono sui circuiti elettrici tramite accoppiamento elettrostatico, conduzione o induzione elettromagnetica.
Tale disturbo interferisce con le prestazioni dei circuiti e in alcuni casi può impedirne il corretto funzionamento o impedirne del tutto il funzionamento.
Ovunque esista un percorso dati, questi effetti possono variare da un aumento dei tassi di errore a una completa perdita di dati.
Il cavo schermato agisce riducendo il volume e l’intensità di tutti i tipi di rumore elettrico ed EMI, insieme agli effetti negativi che ha sui segnali e sulla trasmissione:
- Ambienti industriali pesanti (stabilimenti di produzione, grandi data center, ecc.)
- Aeroporti
- Stazioni radio
- Elettronica di consumo come televisori e telefoni cellulari
Sia irradiate che condotte, le EMI possono compromettere seriamente il corretto funzionamento di altre apparecchiature. L’isolamento attorno ai cavi non schermati li protegge da graffi, abrasioni, fuoriuscite e umidità ambientale, ma non offre protezione dalle EMI.
Ironicamente, i cavi stessi sono una fonte di EMI.
Il cablaggio conduce rumore o può funzionare come un’antenna che irradia rumore e capta anche il rumore irradiato da sorgenti elettroniche circostanti.
Il cavo schermato è necessario per ridurre e prevenire tutti gli effetti delle interferenze elettromagnetiche e degli altri pericoli presenti nei luoghi di lavoro industriali trafficati.
Lo schermo riflette l’energia e mette a terra il rumore elettrico circondando i conduttori che trasportano energia o i segnali interni. L’energia che passa o viene emessa è così fortemente attenuata da non causare interferenze.
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