Elektromagnetische Störungen (EMI) sind ein häufiges Problem beim Betrieb elektrischer und elektronischer Geräte, insbesondere in modernen Energie- und Kommunikationssystemen. EMI kann den normalen Betrieb von Geräten beeinträchtigen, Datenübertragungsfehler und Stromausfälle verursachen und sogar dauerhafte Schäden an den Geräten verursachen. Daher ist die Entstörungsleistung des Kabelsystems zu einem wichtigen Bestandteil des Designs geworden. In Australien werden TPS-Drähte (Thermoplastic Sheathed Cable) häufig in Wohn-, Gewerbe- und Industriebereichen eingesetzt. Als Reaktion auf die Auswirkungen elektromagnetischer Störungen werden TPS-Kabel durch verschiedene Designs und technische Mittel optimiert, um die Stabilität und Sicherheit des elektrischen Systems zu gewährleisten.
1. Was ist elektromagnetische Interferenz (EMI)?
Elektromagnetische Störungen beziehen sich auf Störungen, die durch von externen elektromagnetischen Quellen erzeugte elektromagnetische Wellen an elektronischen Geräten und deren elektrischen Systemen verursacht werden. Elektromagnetische Wellen können von Hochfrequenzgeräten (z. B. Mobiltelefonen, WLAN-Routern), großen elektrischen Geräten (z. B. Transformatoren, Motoren) oder Naturphänomenen (z. B. Blitzen usw.) ausgehen. Diese elektromagnetischen Wellen können während der Ausbreitung in die Drähte und Kabel eindringen und Signalstörungen, Geräteausfälle und sogar Datenbeschädigungen verursachen.
In Australien sind mit der Weiterentwicklung der Technologie und der Popularisierung intelligenter Geräte die Quellen elektromagnetischer Störungen vielfältiger geworden, insbesondere im industriellen, kommerziellen und High-Tech-Bereich ist das Problem der elektromagnetischen Störungen ernster geworden. Daher ist die wirksame Vermeidung elektromagnetischer Störungen zu einem wichtigen Thema bei der Kabelkonstruktion geworden.
2. Grundstruktur und Eigenschaften von TPS-Drähten
TPS-Drähte sind Kabel mit thermoplastischen Ummantelungen, meist mit leitenden Kupferdrähten oder Aluminiumdrähten als Leitern, und verwenden thermoplastische Materialien wie PVC (Polyvinylchlorid) als Außenmäntel und innere Isolationsschichten. TPS-Drähte weisen eine gute Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf und eignen sich für verschiedene raue Umgebungen.
Hauptmerkmale von TPS-Drähten:
Korrosionsbeständigkeit:An Umgebungen mit starker Feuchtigkeit oder starker Korrosion anpassen.
Hitzebeständigkeit:hält hohen Betriebstemperaturen stand und eignet sich für verschiedene Elektroinstallationen in Haushalten und Industrien.
Zugfestigkeit:starke Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Spannungen und in der Lage, physischen Schäden durch die Außenwelt standzuhalten.
Obwohl TPS-Drähte hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften gute Leistungen erbringen, ist ihre natürliche Beständigkeit gegen elektromagnetische Störungen (EMI) relativ gering. Daher müssen TPS-Kabel einige zusätzliche Maßnahmen ergreifen, um ihre Anti-Interferenz-Leistung bei EMI zu verbessern.
3. Wie gehen TPS-Kabel mit elektromagnetischen Störungen um?
In Australien nutzen TPS-Drähte unterschiedliche Designs und technische Mittel zur Bewältigung elektromagnetischer Störungen, darunter vor allem die folgenden Aspekte:
3.1. Hinzufügen einer Abschirmschicht
Die Abschirmschicht ist eine gängige Maßnahme, um elektromagnetische Störungen wirksam zu reduzieren. Obwohl herkömmliche TPS-Kabel nicht speziell als abgeschirmte Kabel konzipiert sind, fügen viele TPS-Kabel in Umgebungen mit hohen elektromagnetischen Störungen zusätzliche Abschirmschichten hinzu. Die Abschirmschicht besteht normalerweise aus Metallmaterialien wie Aluminiumfolie, Kupferfolie oder Metallgeflechtdraht, die externe elektromagnetische Wellen wirksam abschirmen und verhindern können, dass elektromagnetische Wellen in das Kabel eindringen.
Diese Abschirmschicht kann die Anti-EMI-Fähigkeit des Kabels erheblich verbessern und eignet sich besonders für Industrieumgebungen und Bereiche mit dichter Hochfrequenzausrüstung. In einigen wichtigen elektrischen Geräten, Kommunikationssystemen und Steuerungssystemen ist die Verwendung abgeschirmter Kabel die bevorzugte Lösung zur Reduzierung elektromagnetischer Störungen.
3.2. Verwenden Sie Materialien mit geringer EMI
Einige TPS-Kabel verwenden Materialien mit geringer elektromagnetischer Interferenz, um die Auswirkungen elektromagnetischer Störungen während des Herstellungsprozesses zu reduzieren. Als Isolationsschicht des Kabels können beispielsweise Materialien aus Polyethylen (PE) oder vernetztem Polyethylen (XLPE) verwendet werden, die über gute elektromagnetische Abschirmeigenschaften verfügen. Im Vergleich zu herkömmlichen PVC-Materialien weisen diese Materialien eine gute Anti-EMI-Leistung auf und können die Strahlung elektromagnetischer Wellen wirksam reduzieren.
Darüber hinaus können auch die Isolationsschichtmaterialien im Kabel optimiert werden, indem Materialien mit höheren Dielektrizitätskonstanten verwendet werden, was dazu beiträgt, die elektromagnetische Strahlung des Kabels zu reduzieren.
3.3. Verbessern Sie das Erdungsdesign
Die Erdung ist eine weitere gängige Methode für elektrische Systeme, elektromagnetische Störungen zu verhindern. In Australien verlangen Elektroinstallationsstandards im Allgemeinen, dass Kabelsysteme über eine gute Erdung verfügen. Der Außenmantel von TPS-Kabeln ist normalerweise mit dem Erdungssystem verbunden, um sicherzustellen, dass bei Auftreten eines elektrischen Fehlers der Strom reibungslos über das Erdungskabel zur Erde fließen kann, um Schäden an Geräten und Personal zu vermeiden.
Durch eine ordnungsgemäße Erdung können TPS-Kabel die Auswirkungen elektromagnetischer Störungen wirksam reduzieren. Insbesondere in industriellen und gewerblichen Umgebungen kann eine ordnungsgemäße Erdung Fehlfunktionen von Geräten aufgrund elektromagnetischer Störungen verhindern und so die Stabilität und Sicherheit des gesamten elektrischen Systems verbessern.
3.4. Optimierung des Layouts während der Installation
Neben dem Design des Kabels selbst sind auch die richtige Kabelinstallationsmethode und -anordnung entscheidend für die Reduzierung von elektromagnetischen Störungen. Durch geeignete Installations- und Verkabelungsmethoden können Störungen durch elektromagnetische Wellen verringert werden. In Australien müssen bei der Verkabelung bestimmte Vorgaben eingehalten werden, beispielsweise die Vermeidung der nebeneinanderliegenden Anordnung von Strom- und Signalleitungen, um gegenseitige Störungen zu reduzieren.
Darüber hinaus können Verkabelungspläne mit unterschiedlichen Kabelrichtungen auch dazu beitragen, elektromagnetische Störungen zu reduzieren. Beispielsweise kann in großen Gebäuden oder Fabriken durch eine sinnvolle Anordnung der Kabelrichtung der Einfluss elektromagnetischer Störquellen wirksam vermieden werden, insbesondere zwischen Hochstromleitungen und Niederspannungssignalleitungen.
3.5. Verwenden Sie externe Anti-Interferenz-Geräte
In einigen speziellen Umgebungen mit hoher elektromagnetischer Interferenz können neben der Auswahl von Anti-Interferenz-Kabeln auch externe Anti-Interferenz-Geräte verwendet werden, um die Auswirkungen von elektromagnetischen Störungen weiter zu reduzieren. Beispielsweise können durch die Installation von Geräten wie Netzfiltern, Frequenzfiltern und Entstörtransformatoren die Auswirkungen elektromagnetischer Störungen auf Kabel und Geräte wirksam verringert werden.
Diese Geräte können hochfrequente elektromagnetische Wellen herausfiltern und das von elektrischen Geräten erzeugte Rauschen wirksam unterdrücken, wodurch die Entstörungsfähigkeit von TPS-Kabeln in komplexen Umgebungen verbessert wird.
4. Elektrische Normen und Vorschriften in Australien
In Australien müssen Design, Produktion und Nutzung von Elektroinstallationen und Kabelprodukten strengen Sicherheitsstandards entsprechen. Beispielsweise legt die australische Norm AS/NZS 3000:2018 Sicherheitsanforderungen für Elektroinstallationen fest, einschließlich Anforderungen zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen für Drähte und Kabel. Diese Standards stellen sicher, dass Kabel elektromagnetischen Störungen unter normalen Arbeitsbedingungen wirksam widerstehen und die Sicherheit elektrischer Geräte und des Personals gewährleisten.
