一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)，包括：至少二條電源線(xiàn)，用于傳輸電源；至少一條信號(hào)線(xiàn)，所述的每條信號(hào)線(xiàn)外緣均包繞絕緣層，用于傳輸信號(hào)；內(nèi)地線(xiàn)，所述的內(nèi)地線(xiàn)鄰設(shè)于信號(hào)線(xiàn)的旁邊；內(nèi)絕緣層，所述的內(nèi)絕緣層包繞在同組信號(hào)線(xiàn)之外圍，或信號(hào)線(xiàn)與內(nèi)地線(xiàn)之外圍；外屏蔽層，所述的外屏蔽層系包繞在電源線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)、及內(nèi)地線(xiàn)之外圍，用于屏蔽；以及外表保護(hù)層，所述的外表保護(hù)層包繞在外屏蔽層的外圍；內(nèi)屏蔽層，所述的內(nèi)屏蔽層系包覆在內(nèi)絕緣層的里面。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電纜屏蔽結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤指一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖3所示，現(xiàn)有差模信號(hào)(Differential-Mode Single)又稱(chēng)為常模、串模、線(xiàn)間感應(yīng)和對(duì)稱(chēng)信號(hào)等，在兩線(xiàn)電纜傳輸回路，每一線(xiàn)對(duì)地電壓用符號(hào)Vl和V2來(lái)表示。差模信號(hào)分量是VDIFF。純差模信號(hào)是Vl = — V2，其大小相等，相位相差180°，VDIFF = Vl —V2,因?yàn)閂l和V2對(duì)地是對(duì)稱(chēng)的，所以地在線(xiàn)沒(méi)有電流流過(guò)，差模信號(hào)的電路如圖3所示。所有的差模電流(IDIFF)全流過(guò)負(fù)載。差模干擾侵入往返兩條信號(hào)線(xiàn)，方向與信號(hào)電流方形一致，其一種是由信號(hào)源產(chǎn)生，另一種是傳輸過(guò)程中由電磁感應(yīng)產(chǎn)生，它和信號(hào)串在一起且同相位，這樣的干擾一般難以抑制。
[0003]共模信號(hào)(Common-Mode Single)又稱(chēng)為對(duì)地感應(yīng)信號(hào)或不對(duì)稱(chēng)信號(hào),共模信號(hào)分量是Vcom，純共模信號(hào)是=Vcom = Vl = V2，大小相等，相位差為0°。V3 = O。共模信號(hào)的電路如圖4所示。干擾信號(hào)侵入線(xiàn)路和接地之間，干擾電流在兩條在線(xiàn)各流過(guò)二分之一，以地為公共回路，原則上講，這種干擾是比較容易消除的。在實(shí)際電路中由于線(xiàn)路阻抗不平衡，使共模信號(hào)干擾(Common-mode Interference)會(huì)轉(zhuǎn)化為不易消除的串?dāng)_干擾。
[0004]電壓電流的變化通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)傳輸時(shí)有二種形態(tài)，我們將此稱(chēng)做「共?！购汀覆钅！乖O(shè)備的電源線(xiàn)，電話(huà)等的通信線(xiàn)，與其它設(shè)備或外圍設(shè)備相互交換的通訊線(xiàn)路，至少有兩根導(dǎo)線(xiàn)，這兩根導(dǎo)線(xiàn)作為往返線(xiàn)路輸送電力或信號(hào).但在這兩根導(dǎo)線(xiàn)之外通常還有第三導(dǎo)體，這就是「地線(xiàn)」。干擾電壓和電流分為兩種:一種是兩根導(dǎo)線(xiàn)分別做為往返線(xiàn)路傳輸；另一種是兩根導(dǎo)線(xiàn)做去路，地線(xiàn)做返回路傳輸。前者叫「差?！?Diff erential-Mode)，后者叫「共?！?Common-Mode )。
[0005]干擾類(lèi)型通常按干擾模式不同，可分為共模干擾(Common-Mode Interference)和差模干擾(Differential-Mode Interference)。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類(lèi)方法。共摸干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)在線(xiàn)感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓迭加所形成，共模電壓有時(shí)較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電室，變送器輸送的共模電壓普遍較高。共模電壓通過(guò)不對(duì)稱(chēng)電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因)，這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接迭加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。
[0006]屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離，以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來(lái)，防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散；用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái)，防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響。因?yàn)槠帘误w對(duì)來(lái)自導(dǎo)線(xiàn)、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均產(chǎn)生吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場(chǎng)，可抵消部分干擾電磁波)的作用，所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。
[0007](I)當(dāng)干擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí)，利用低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流，形成對(duì)外來(lái)電磁波的抵消作用，從而達(dá)到屏蔽的效果。
[0008](2)當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí)，要采用高導(dǎo)磁率的材料，從而使磁力線(xiàn)限制在屏蔽體內(nèi)部，防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。
[0009](3)在某些場(chǎng)合下，如果要求對(duì)高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有良好的屏蔽效果時(shí)，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。
[0010]在電纜結(jié)構(gòu)上的所謂「屏蔽」，實(shí)質(zhì)上是一種改善電場(chǎng)分布的措施。電纜導(dǎo)體由多根導(dǎo)線(xiàn)絞合而成，它與絕緣層之間易形成氣隙，導(dǎo)體表面不光滑，會(huì)造成電場(chǎng)集中。在導(dǎo)體表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的導(dǎo)體等電位并與絕緣層良好接觸，從而避免在導(dǎo)體與絕緣層之間發(fā)生局部放電，這一層屏蔽為內(nèi)屏蔽層；同樣在絕緣表面和護(hù)套接觸處也可能存在間隙，是引起局部放電的因素，故在絕緣層表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的絕緣層有良好接觸，與金屬護(hù)套等電位，從而避免在絕緣層與護(hù)套之間發(fā)生局部放電，這一層屏蔽為外屏蔽層；沒(méi)有金屬護(hù)套的擠包絕緣電纜，除半導(dǎo)電屏蔽層外，還要增加用銅帶或銅絲繞包的金屬屏蔽層，金屬屏蔽有兩個(gè)主要作用，一是將電纜通電時(shí)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)屏蔽在絕緣線(xiàn)芯內(nèi)，以減少對(duì)外界產(chǎn)生電磁干擾；二是將系統(tǒng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的故障電流安全引入接地系統(tǒng)，保護(hù)系統(tǒng)安全運(yùn)行。這個(gè)金屬屏蔽層在正常運(yùn)行時(shí)通過(guò)電容電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，作為短路電流的通道，同時(shí)也起到屏蔽電場(chǎng)的作用?？梢?jiàn)，如果電纜中這層外半導(dǎo)體層和銅屏蔽不存在，三芯電纜中芯與芯之間發(fā)生絕緣擊穿的可能性非常大。制作電纜終端或接頭時(shí)剝除一小段屏蔽層主要目的是用來(lái)保證高壓對(duì)地的爬電距離的，這個(gè)屏蔽斷口處應(yīng)力十分集中，是薄弱環(huán)節(jié)！必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行應(yīng)力處理(用應(yīng)力錐或應(yīng)力管等)剝除屏蔽層的長(zhǎng)度以保證爬電距離；增強(qiáng)絕緣表面抗爬電能力為依據(jù)。屏蔽層剝切過(guò)長(zhǎng)將增加施工的難度，增加電纜附件的成本完全沒(méi)有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ] 為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案是:一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)，包括:
[0013]至少二條電源線(xiàn)，用于傳輸電源；
[0014]至少一條信號(hào)線(xiàn)，所述的每條信號(hào)線(xiàn)外緣均包繞絕緣層，用于傳輸信號(hào)；
[0015]內(nèi)地線(xiàn)，所述的內(nèi)地線(xiàn)鄰設(shè)于信號(hào)線(xiàn)的旁邊；
[0016]內(nèi)絕緣層，所述的內(nèi)絕緣層包繞在同組信號(hào)線(xiàn)之外圍，或信號(hào)線(xiàn)與內(nèi)地線(xiàn)之外圍；
[0017]外屏蔽層，所述的外屏蔽層系包繞在電源線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)、及內(nèi)地線(xiàn)之外圍，用于屏蔽；
[0018]以及[0019]外表保護(hù)層，所述的外表保護(hù)層包繞在外屏蔽層的外圍；
[0020]還包括內(nèi)屏蔽層，所述的內(nèi)屏蔽層系包覆在內(nèi)絕緣層的里面。
[0021]優(yōu)選地，所述的內(nèi)屏蔽層為自鋁箔麥拉、銅箔麥拉、雙面導(dǎo)電麥拉。
[0022]優(yōu)選地，所述的內(nèi)地線(xiàn)為自銅包鋼或銅包銅或錫銅合金。
[0023]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型以電阻因素防止共模信號(hào)干擾，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型剖面示意圖。
[0025]圖2是現(xiàn)有電纜屏蔽結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0026]圖3是現(xiàn)有差模信號(hào)的示意圖。
[0027]圖4是現(xiàn)有共模信號(hào)之示意圖。
[0028]標(biāo)注說(shuō)明:
[0029]11.電源線(xiàn);12(12，).信號(hào)線(xiàn)；13.內(nèi)地線(xiàn)；14.內(nèi)絕緣層；15.內(nèi)屏蔽層；16.外屏蔽層；17.外表保護(hù)層。
【具體實(shí)施方式】
[0030]請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型關(guān)于一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)，包括至少二條電源線(xiàn)11 ;至少一條信號(hào)線(xiàn)12、內(nèi)地線(xiàn)13、內(nèi)絕緣層14、外屏蔽層16，及外表保護(hù)層17。
[0031]請(qǐng)參閱圖1所示，一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)包括二條電源線(xiàn)11〔紅線(xiàn)及黑線(xiàn)〕，用于傳輸電源。每條信號(hào)線(xiàn)12 (12’)外緣均包繞絕緣層，用于傳輸信號(hào)〔例如:USB2.0中的2P信號(hào)線(xiàn)(12’)為白線(xiàn)與綠線(xiàn)；至于USB3.0中的2P信號(hào)線(xiàn)12 (紫線(xiàn)、橙線(xiàn)、黃線(xiàn)、藍(lán)線(xiàn))〕。所述的內(nèi)地線(xiàn)13系鄰設(shè)于USB3.0中的2P信號(hào)線(xiàn)(12)的旁邊。至于內(nèi)絕緣層(14)則系包繞在同組信號(hào)線(xiàn)12〔即USB3.0中的2P信號(hào)線(xiàn)12(紫線(xiàn)、橙線(xiàn)、黃線(xiàn)、藍(lán)線(xiàn))〕及內(nèi)地線(xiàn)13之外圍；或僅包繞在同組信號(hào)線(xiàn)12’〔即USB2.0中的2P信號(hào)線(xiàn)(12’)(白線(xiàn)與綠線(xiàn))〕之外圍。所述的外屏蔽層(16)系包繞在全部信號(hào)線(xiàn)12 (12’)及內(nèi)地線(xiàn)13之外圍。而外表保護(hù)層17系包繞在外屏蔽層16的外圍?！灿捎赨SB2.0中的2P信號(hào)線(xiàn)(12’)為白線(xiàn)與綠線(xiàn)的傳輸信號(hào)較弱，所以只需要包覆內(nèi)絕緣層14即已足夠〕。
[0032]當(dāng)在信號(hào)傳輸較強(qiáng)的位置(強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)所)時(shí)〔例如:USB3.0中的2P信號(hào)線(xiàn)(紫線(xiàn)、橙線(xiàn)、黃線(xiàn)、藍(lán)線(xiàn))〕，本以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括內(nèi)屏蔽層15，所述的內(nèi)屏蔽層15系包覆在內(nèi)絕緣層14的里面，所述的內(nèi)屏蔽層15系選自招箔麥拉、銅箔麥拉、雙面導(dǎo)電麥拉。
[0033]優(yōu)選地，所述的內(nèi)地線(xiàn)13系選自銅包鋼(注:7/0.127銅包鋼的電阻約為現(xiàn)有鍍錫絞銅線(xiàn)的6倍)、銅包銅、錫銅合金。
[0034]此外，當(dāng)布線(xiàn)時(shí)，本實(shí)用新型應(yīng)遠(yuǎn)離高壓線(xiàn)，更不能將高壓電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)(12)(12’)捆在一起走線(xiàn)。
[0035]以上實(shí)施方式僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)，包括: 至少二條電源線(xiàn)，用于傳輸電源； 至少一條信號(hào)線(xiàn)，所述的每條信號(hào)線(xiàn)外緣均包繞絕緣層，用于傳輸信號(hào)； 內(nèi)地線(xiàn)，所述的內(nèi)地線(xiàn)鄰設(shè)于信號(hào)線(xiàn)的旁邊； 內(nèi)絕緣層，所述的內(nèi)絕緣層包繞在同組信號(hào)線(xiàn)之外圍，或信號(hào)線(xiàn)與內(nèi)地線(xiàn)之外圍； 外屏蔽層，所述的外屏蔽層系包繞在電源線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)、及內(nèi)地線(xiàn)之外圍，用于屏蔽； 以及 外表保護(hù)層，所述的外表保護(hù)層包繞在外屏蔽層的外圍； 其特征在于: 還包括內(nèi)屏蔽層，所述的內(nèi)屏蔽層系包覆在內(nèi)絕緣層的里面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的內(nèi)屏蔽層為自招箔麥拉、銅箔麥拉、雙面導(dǎo)電麥拉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以電阻因素防止共模信號(hào)干擾的電纜屏蔽改良結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的內(nèi)地線(xiàn)為自銅包鋼或銅包銅或錫銅合金。
【文檔編號(hào)】H02B11/06GK203774659SQ201420132509
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】黃欽雄, 黃欽基, 劉永燦, 吳偉波, 王太剛 申請(qǐng)人:東莞建瑋電子制品有限公司