Waarom moet elektromagnetische compatibiliteit (EMC) voor sommige kabels worden gegarandeerd?
Iedereen kent het fenomeen elektromagnetische ruis: de wifi-verbinding werkt ineens niet meer, de radio kraakt of de telefoonhoorn maakt geluid. De bronnen van deze ongewenste signalen kunnen zeer divers zijn. Ze variëren van mobiele telefoons, laptops en zenders tot transiënten in hoogspanningslijnen tot motoren en stroombronnen. De zogenaamde oorzaak is interferentie. Het treedt op wanneer twee of meer elektromagnetische radiogolven botsen. Interferentie kan destructief of constructief zijn; de lastige is eigenlijk de positief klinkende variant. Tijdens destructieve interferentie heffen de golven elkaar op, maar constructieve interferentie zorgt ervoor dat de golven elkaar overlappen en versterken.
Dit resulteert in ruis, wat er in extreme gevallen toe kan leiden dat apparaten of hele systemen helemaal niet meer werken. Om dit te voorkomen, moeten producten worden gemaakt met elektromagnetische compatibiliteit (EMC). De elektromagnetische compatibiliteit van kabels en draden wordt bereikt door afscherming. Het scherm omringt het elektrische veld en voorkomt zowel het binnendringen als het uitzenden van elektromagnetische golven. EMC-vereisten voor afgeschermde kabels worden geregeld door internationale en nationale normen.
De oppervlakteoverdrachtsimpedantie (ook wel koppelingsweerstand genoemd) is een maat voor de afschermingskwaliteit en wordt gedefinieerd als de spanningsverhouding op de afscherming van het verstoorde systeem tot de stroom in het storende systeem. In industriële toepassingen is bijvoorbeeld een schermoverdrachtsimpedantie kleiner dan 150 MOhm/m bij 30 MHz vereist. Metingen zijn gebaseerd op DIN EN 50289-1-6 en IEC 62153-4-3. De materialen die voor de screening worden gebruikt, zijn altijd afhankelijk van het toepassingsgebied. In de antennetechniek worden bijvoorbeeld gegolfde koperen schermen om de coaxkabels geplaatst. De afgeschermde kabels die in industriële toepassingen worden gebruikt, moeten daarentegen exibel zijn en bestand zijn tegen bijzonder hoge belastingen. HELUKABEL heeft een op maat gemaakte afgeschermde kabel ontwikkeld om een effectieve afscherming van een plasmasysteem te bieden, zelfs wanneer deze wordt bediend door een 50 kHz hoogfrequente geklokte voeding. In dit geval is er gebruik gemaakt van een “echt scherm” bestaande uit verschillende folies, vliezen en vlechten. Een hoge mate van dekking in de vlecht is belangrijk, maar het “hoe meer hoe beter” principe is hier niet van toepassing. Het gebruik van meer koper kan bijvoorbeeld de overdrachtsimpedantiewaarde en daarmee het afschermingseffect verslechteren. Door de steeds toenemende vraag naar hybride constructies (bijvoorbeeld met gecombineerde stroom- en datakabels) neemt het belang van effectieve afscherming toe. De vaardigheid van de kabelontwerper ligt daarom in het ontwikkelen van innovatieve afschermingsoplossingen die rekening houden met de parameters, kosten en individuele klantvereisten van de toepassing om een hoge mate van operationele betrouwbaarheid en ruisimmuniteit te garanderen.