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电缆线束中屏蔽导线屏蔽层的处理工艺要求

可靠性杂坛2021-03-14 10:36:23


当多芯电缆线束中的导线全部是由屏蔽导线或部分屏蔽导线组成时,应对屏蔽导线的屏蔽层进行处理。特别是这些屏蔽导线的屏蔽层没有单独的接触偶与之连接时,这种屏蔽层的处理在多芯电缆的制作中是非常重要的操作。
一、少数屏蔽导线屏蔽层的处理工艺
多芯电缆线束中如有少数屏蔽导线可按单根屏蔽导线的处理方法进行处理。如果电连接器中有单独的“地特性”接触偶,那么线束中屏蔽导线的屏蔽层最好与之连接,这时用一段导线与该接触偶和屏蔽层焊接,如图1所示。接地导线的线径最好不要低于0.5mm2,因为线束中屏蔽层的使用往往是“地”特性,因此接地导线尽可能地选择粗一些。
图1
如果屏蔽层没有自身单独的插针供焊接(或压接),这时需要将其引出与线束护套防波套连接,引出的位置要采取就近连接。
线束护套不是防波套的,就需要将其引出到电连接器的壳体上,或在处理上与电连接器连通。具体操作有多种方法,可根据电连接器的结构情况采取可靠永久性连接。壳体可焊接的则一定采取焊接,不可锡焊的可在尾夹螺钉上一个有孔焊片,将屏蔽层用软导线引出再焊到焊片上,这种处理方法见图2。
图2
总之,屏蔽层的处理是要与“地”接通的。
二、多根屏蔽导线屏蔽层的处理工艺
电缆线束中,有多根屏蔽导线,可将这些屏蔽导线的屏蔽层集中在一起焊接,然后用软导线转接到电连接器的“地”特性上,如果电连接器插针中无“地”,可采取第一节讲述的方法处理,只是将多根屏蔽层集中一起焊接后变成单根进行处理。
由于电子装联中大量使用焊锡环,这种材料自然也被用在了多芯电缆的制作中,特别是在电缆线束中对屏蔽导线的屏蔽层处理,这种电子材料非常好用,且可靠性较高。
根据电子产品的需求,可将电缆线束中屏蔽导线的屏蔽层用焊锡环、死接头,按图3所示进行转接出来,然后集中用尽可能粗一点的接地导线,把它与电连接器中接触偶的“地”进行连接。
图3
电缆线束中屏蔽导线不是很多,采用这种工艺方法处理屏蔽层是非常可靠、安全的,只是成本可能会高一些。
三、电缆线束全是屏蔽导线时其屏蔽层的处理工艺
整根电缆线束都由屏蔽导线组成时,按前面所述的工艺方法就不好处理了。多芯数的电连接器这样处理的话,需要电连接器中“地特性”接触偶太多,将造成电连接器的使用问题。更重要的是,所用焊锡环太多,线束在电连接器端头距离处体积突然涨大,如有多根这样的电缆就会给使用空间造成问题。
所以比较合理的方法如下:
用屏蔽导线的屏蔽层(另外取屏蔽导线的屏蔽层,将芯线抽出)将整个屏蔽导线束的屏蔽层末端进行缠绕,见图4,缠绕宽度视线束粗细选取,推荐在15~40mm内确定缠绕宽度然后将其扎紧,采用点焊三道(不要求整个一圈焊接),要求锡流透到屏蔽导线的屏蔽层中。焊接时必须注意电缆线束如果不是采用耐高温的导线,其绝缘层要有保护措施,工艺上要提出规定并制订出可操作措施,否则,只顾屏蔽层的焊接,下面导线的绝缘层易被烫伤。
图4
按图4处理后,最好将这部分的屏蔽层再引出一根导线(至少应是0.8mm2)作为接地之用,这根导线或接至防波套上,或接至电连接器外壳上,或接至插针的“地”上(见图5)。总之,这些被处理的屏蔽层最终必须要接地。注意接地路径尽可能的短。
图5
四、线束中屏蔽导线的屏蔽层剥离要求
在多芯电缆中,如果屏蔽导线的屏蔽层作为地线在一点接地时,可以将它们绞接成一根公共地线,然后用死接头接到电连接器中的“地”特性上。需要说明的是,屏蔽导线的屏蔽层绞接根数最好不要超过三根。
另外,对工作在普通射频干扰(RFI)和电磁干扰(EMI)的多芯电缆来说,转接屏蔽层时要求屏蔽层剥离芯线的距离尽可能地短。
根据美国宇航局NASA-STD 8739.4标准中的要求屏蔽层的剥离距电连接器头有一个 X-距离;在完成全部屏蔽层错位剥离时,要求有一个 Y-距离。屏蔽地线的组合长度不得超过190mm。对工作在干扰敏感电路,首选长度为20 mm和115 mm。X-距离和Y-距离的具体要求见表1。
表1
X、Y距离规定见图6。
图6
如果按照以上对屏蔽导线的处理要求不能提供足够的电磁干扰隔离,就要从设计上考虑解决电磁干扰的问题。设计上需要选择电连接器的后附件具有抗RFI/EMI(射频干扰和电磁干扰)功能。下面提供一些在设计选型时的一些方法。
1.选用屏蔽电连接器应考虑以下因素:
(1)电连接器外壳要具有良好的导电镀层。
(2)插头与插座连接处后要有较低接触电阻,并有良好的电连续性。
(3)插座与安装板之间要采用必要的接地措施,一般采用导电橡胶垫。
(4)插头尾部要带屏蔽尾部附件,且尾部附件要与电缆的屏蔽层有很好的连接。
2.在对屏蔽体的设计时,也应把握如下原则:
(1)当电连接器利用金属外壳来防电磁干扰时,要考虑将外壳与屏蔽体合为一体。
(2)按电子设备系统要求的屏蔽效果进行选择和设计屏蔽体。
(3)确保屏蔽体的屏蔽效果足够满足系统在已知和预测两个方面的需要。
根据李晓麟老师的多芯电缆装焊工艺与技术改编


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