نقش شیلد در کابل محافظت از آن در برابر نویزها و انواع امواج اختلال زا میباشد. مکانهایی مانند سطح کارخانه به طور معمول محیطهای پر از نویز هستند. نویز الکتریکی چه به صورت تشعشع و چه به صورت تداخل الکترومغناطیسی میتواند به طور جدی عملیات صحیح تجهیزات دیگر را مختل کند. پوشش عایق یک کابل را به صورت مکانیکی ازخرابی و سایش، و از نظر زیست محیطی از رطوبت و نشت محافظت میکند.
اما پوشش عایق در برابر انرژی الکترومغناطیسی بی اثر است و هیچ حفاظتی را ارائه نمیدهد. وجود شیلد برای مبارزه با اثرات تداخل الکترومغناطیسی مورد نیاز است. کابلهای برق میتوانند منبع اصلی انتقال تداخل الکترومغناطیسی باشند، هم به عنوان منبع و هم گیرنده.
به عنوان یک منبع، کابل یا میتواند نویز را به تجهیزات دیگر هدایت کند و یا به عنوان یک آنتن باعث تشعشع نویز شود . به عنوان یک گیرنده، کابل میتواند تداخل الکترومغناطیسی ساطع شده از منابع دیگر را دریافت کند. وجود شیلد در هر دو مورد موثر است.
تمام رساناهایی که به صورت الکتریکی عایق شده اند خازن هستند. هنگامیکه یک ولتاژ متغیر به یک خازن اعمال میشود، یک جریان باردهی در آن خازن جاری خواهد شد.
در همین خصوص بخوانید: آموزش نقشه کشی برق ساختمان و طراحی تاسیسات برقی شامل بحث انتخاب کابلها
در بیشتر کابلهای نصب شده، سطح کابل تنها تماس گاه به گاه و تصادفی با حفاظ فیزیکی متصل به زمین آن و یا با سطوح کابلهای دیگر ایجاد میکند. اما در این نقاط که تماس فیزیکی واقعی اتفاق میافتد، حفرههای هوا نیز وجود دارند که نقش خازن را ایفا میکنند.
نتیجه به دست آمده یک مدار سری متشکل از ظرفیت خازنی کابل و ظرفیت خازنی شکاف هوا است. بنا براین سطح کابل به یک شیر ” شناور” برای یک تقسیم کننده ولتاژ خازنی تبدیل میشود.
در نتیجه، ولتاژ روی سطح کابل میتواند بسته به اندازه خازنهای شکاف هوای خارجی از تقریبا صفر تا حدود ولتاژ به زمین رسانای عایق متغیر باشد.
اگر ولتاژ در امتداد سطح کابل یا در خازنهای شکاف هوایی به اندازه کافی بالا باشد، سطح کابلی ممکن است با ردیابی سطحی خراب شود، و یا ممکن استهاله و تخلیه جرقهای در میان شکافهای هوایی ایجاد شود و سطح کابل ممکن است دارای خطر شوک دهی شود.
در همین رابطه بخوانید » مواردی که قبل از سیم کشی برق ساختمان باید در نظر گرفت
کابلهای دارای شیلد
شیلد عایق شده که به طور مناسب به کابل اضافه شده و با زمین در ارتباط باشد بارهای الکترواستاتیک خارجی شیلد کابل را از بین برده و یک مسیر شناخته شده مشخص را برای جریان باردهی به سمت زمین فراهم میکند.
وجود شیلد بر روی کابلهایی که با ولتاژهای بالای ۲ کیلو ولت فعالیت میکنند توصیه میشود. قوانین الکتریکی ملی کابلهایی که با ولتاژی بیش تر از ۲۴۰۰ ولت عمل میکنند را ملزم میکند که از شیلد استفاده کنند.
شیلد کابل برق یک مسیر الکتریکی ثابت را به سمت زمین فراهم میکند و در تماس نزدیک با سطح خارجی پوشش عایق کابل قرار دارد. وجود شیلد مشکلات تخلیه سطحی مربوط به کابلهای بدون شیلد را از بین میبرد.
علاوه بر این، وجود شیلد توزیع تنش الکتریکی یکنواخت درون پوشش عایق کابل را تضمین میکند. به دلیل ثابت بودن ظرفیت خازنی رسانا به زمین در واحد طول کابل، وجود شیلد انعکاس موج ولتاژ در امتداد کابل را به حداقل میرساند.
در همین رابطه بخوانید » آموزش نقشه کشی برق ساختمان در اتوکد
در همین خصوص بخوانید: آموزش اتوکد الکتریکال
انواع شیلد کابلها
شیلدهای با دقت طراحی شده و به زمین متصل شده با از بین بردن پتانسیل سطحی، و همچنین به حداقل رساندن تلفات شیلد و تنش در پوشش عایق، امنیت شخصی را فراهم میکنند. اندازه شیلد باید براساس جریان اتصال کوتاه موجود مدار در چارچوب زمانی معین تعیین شود. شیلد میتواند بسته به طراحی سیستم به صورت مدار باز یا مدار بسته و متصل به زمین در هر دو انتها باشد.
در حالی که شیلدهای مدار باز آمپر پذیری بالاتری را فراهم میکنند، آنها همچنین یک ولتاژ ثابت در شیلد ایجاد میکنند که با افزایش فاصله از نقطه متصل به زمین افزایش مییابد. توصیه کلی اتصال شیلد در چند نقطه مختلف به زمین است تا ایمنی شخصی تضمین شود.