Cabos de instrumentação blindados versus não blindados: um guia para a proteção EMI/RFI

Na automação industrial, os sistemas de controlo e medição são tão fiáveis como o seu elo mais fraco.A interferência eletromagnética (EMI) e a interferência de radiofrequência (RFI) são ameaças invisíveis que podem introduzir errosA decisão entre cabos de instrumentação blindados e não blindados é a escolha fundamental para a integridade do sistema.

Este guia fornece uma comparação clara e baseada em dados para ajudá-lo a fazer a especificação ideal para a precisão do sinal e a confiabilidade a longo prazo.

1. Comparação básica: Selecção baseada em aplicações de uma vez

A questão principal não é sobre o custo, mas sobre o ambiente elétrico e a criticidade do sinal.

• Cabos blindados versus não blindados: fatores de decisão

   

   

  Fator	Cabo de instrumentação blindado	Cabo de instrumentação não blindado	Raciocínio técnico e implicações
  Propósito fundamental	Proteção de sinal.Desviar e fundamentar ativamente o IME/RFI para preservar a integridade dos dados.	Transmissão básica de sinal.Projetado para ambientes eletricamente silenciosos com ruído insignificante.	Em ambientes ruidosos, a blindagem não é opcional, é essencial para a fidelidade dos dados.
  Rejeição de ruído	Muito alto.Pode alcançar80 dB a 100+ dBde atenuação do ruído, em função do tipo de escudo.	Muito baixo.Baseia-se na torção do cabo para um mínimo de rejeição de modo comum (normalmente < 30 dB).	Os cabos não blindados não podem garantir a precisão do sinal quando o EMI estiver presente.
  Prémio de custo típico	~ 25% a 50%superior às versões não blindadas equivalentes devido ao material e à complexidade.	Menor custo de material inicial e de instalação.	O prémio é um investimento emConfiabilidade e precisão do sistema, evitando custos operacionais muito maiores.
  Aplicação ideal	Áreas de ruído elevado:Centrais eléctricas, salas de motor/VFD, perto de transmissores de rádio, circuitos de controlo de processos para fluxo/pressão/temperatura.	Áreas electricamente silenciosas:LANs de escritório, salas de controlo com bandejas dedicadas, alimentação de corrente contínua de curta duração ou sinais digitais não críticos.	A má aplicação representa um risco directo para a estabilidade do processo e a qualidade do produto.

2Tipos de escudos: Desagregação técnica detalhada

Uma vez que a blindagem é considerada necessária, a seleção do tipo certo é crucial.

• Especificações do tipo de escudo e dados de desempenho

   

   

  Tipo de escudo	Construção e cobertura	Eficiência típica de blindagem (SE)	Principais pontos fortes e cenários ideais
  Escudo de folha (ASTP)	Uma fina, laminadafita de alumínio/poliéster- Oferta~ 100% de coberturaa um nível microscópico.	Excelente em altas frequências(> 1 MHz).60 a 90 dBatenuação para RFI.	Eficiente, leve, com pequeno raio de curva.Ideal para instalações fixas com ruído de alta frequência (telecomunicações, rádio).
  Escudo trançado (BSTP)	Uma malha deCabos de cobre enlatadosA cobertura é tipicamente70% a 95%.	Bom em frequências baixas a médias(< 10 MHz).40 a 70 dBFornece uma resistência mecânica superior.	Durável, flexível, mais fácil de acabar.Melhor para aplicações dinâmicas com EMI geral da planta e tensão física.
  Escudo composto (SF/UTP)	Combinação de folha + trança separada.A folha fornece 100% de cobertura; a trança acrescenta proteção de baixa frequência e durabilidade.	Proteção Superior de Amplo Espectro.Pode alcançar> 100 dBAtenuamento numa ampla gama de frequências.	Proteção máxima para aplicações críticas.Utilizado em ambientes de ruído extremo (refinarias, grandes sistemas de propulsão, sinais analógicos sensíveis).

3Guia de decisão: como escolher e para onde se candidatar

Utilize este gráfico de fluxo e análise de riscos para orientar o seu processo de especificação.

Passo 1: Avalie seu ambiente.Pergunte:

• É o caminho do cabo dentro3 metros (10 pés)de motores, VFDs, linhas de energia, ou transmissores de rádio?

• É o sinalAnálogo (por exemplo, 4-20mA, termocouple) ou digital de baixa tensão?

• A precisão do sinal é crítica parasegurança, qualidade ou conformidade regulamentar?

Se respondeu sim a alguma, a blindagem é obrigatória.

Passo 2: Analise o custo do compromisso.Considere os riscos para um circuito de regulação de temperatura:

• Análise dos riscos de utilização de cabos sem blindagem numa zona ruidosa

   

   

  Impacto no sistema	Com cabo desprotegido	Com um cabo adequadamente protegido e ligado à terra	Consequências para os negócios
  Estabilidade do sinal	O IME induz um±0,3 mA a 1,0 mAruído num sinal de 4-20mA.	Ruído do sinal mantido dentro do±0,02 mA.	O ruído pode causarflutuações da variável de processo superiores a ± 10%, levando à produção fora das especificações.
  Ação do sistema de controlo	As leituras erráticas fazem com que o PLC/DCS corrija constantemente.	As leituras estáveis permitem um controlo PID preciso e óptimo.	Aumento do desgaste das válvulas/queimadores, maior consumo de energia, vida útil reduzida do equipamento.
  Despesas gerais de manutenção	Os engenheiros passam horassolução de problemas de processo "fantasma".	O sistema funciona de forma previsível com o mínimo de esforço de diagnóstico.	Altos custos de mão-de-obra para depuração e risco significativo de tempo de inatividade não planejado.

O Veredicto:Para os ambientes industriais, oCusto total de propriedade (TCO)A utilização de um cabo blindado “factoring in reliability, quality, and safety” é quase sempre inferior aos riscos associados a uma solução não blindada.

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