CEM-Atenuação da blindagem
Fundamentos
Pode acontecer que seja necessário instalar cabos e condutores em áreas sujeitas a campos de interferência eletromagnética.
As fontes desses campos de interferência eletromagnética podem ser, por exemplo, equipamentos elétricos em arranque (motores), inversores, operações de comutação em instalações elétricas ou correntes de raio.
Estes campos de interferência podem, dependendo da sua intensidade, frequência e distância, induzir nos cabos e condutores tensões e correntes de interferência, que podem afetar o funcionamento dos equipamentos ligados ou até mesmo danificá-los.
Com os seus elevados valores de corrente, superiores a 200 000 amperes, e tempos de subida rápidos, inferiores a 0,25 µs (correspondentes a uma frequência de 1000 kHz), as correntes de raio geram os campos de interferência de variação rápida mais intensos.
O campo de interferência eletromagnética é geralmente constituído por dois campos distintos: o campo elétrico e o campo magnético. Os diferentes campos exigem medidas de proteção específicas contra os respetivos efeitos nocivos.
Como proteção contra as interferências provocadas pelo campo elétrico, é necessária uma divisória de material condutor, que deve ser integrada na ligação equipotencial e, por conseguinte, ligada à terra. Dependendo da frequência do campo elétrico de interferência, as divisórias em grelha podem ser suficientes para este efeito.
Como proteção contra as interferências provocadas pelo campo magnético, é necessária uma blindagem integralmente fechada com material condutor. Um campo magnético variável gera nesta blindagem correntes de Foucault, que se opõem à causa que lhes deu origem (lei da indução), criando assim um espaço isento de campos de interferência no interior da blindagem. As zonas eletricamente não condutoras da blindagem, como, por exemplo, ranhuras e aberturas, interrompem as correntes de Foucault, reduzindo assim a eficácia da blindagem magnética.
Os sistemas metálicos fechados de suporte de cabos, integrados na ligação equipotencial, como, por exemplo, caminhos de cabos em chapa, proporcionam, assim, uma proteção ideal dos cabos e condutores em áreas sujeitas a campos de interferência eletromagnética.
O nosso gráfico mostra o campo de interferência (1), a corrente de interferência induzida (2) e as correntes de Foucault (3).
Atenuação da blindagem Magnética
A norma DIN CLC/TR 50659:2020-08 (VDE 0604-2-200) descreve um método de inspeção para medir a atenuação da blindagem magnética dos sistemas de caminho de cabos. Para o efeito, é gerado um campo magnético de interferência através de uma antena em forma de U, percorrida por uma corrente de raio com um tempo de subida de cerca de 8 µs. Nesta configuração, encontra-se, ao centro, um circuito condutor fechado constituído por dois condutores dispostos em paralelo.
O campo magnético de interferência induz uma corrente de interferência no circuito condutor (lei da indução). A configuração básica do dispositivo de inspeção está representada no gráfico.
- Campo de interferência
- Corrente de interferência induzida
- Correntes de Foucault
- Circuitos condutores
- Sistema de caminho de cabos
- Antena em forma de U
A atenuação da blindagem magnética (SE) corresponde a 20 vezes o logaritmo decimal da razão entre o sinal de interferência sem medidas de proteção (Iref) e o sinal de interferência com a medida de proteção (sistema de caminho de cabos), sendo calculada da seguinte forma e expressa em dB.
SE (dB) = 20 x log ( Iref/Isample )
Uma atenuação da blindagem magnética (SE) de 20 dB significa que esta medida de proteção (sistema de caminho de cabos) reduz em 90% a corrente de interferência nos cabos e condutores. 40 dB correspondem a uma redução de 99%.
Resumo
Os sistemas metálicos fechados de encaminhamento de cabos, integrados na ligação equipotencial, reduzem as correntes e tensões de interferência induzidas num cabo. Estas são provocadas por campos de interferência eletromagnética. Os sistemas metálicos fechados de encaminhamento de cabos proporcionam a maior atenuação da blindagem magnética, em comparação com as variantes não metálicas ou com a instalação sem sistemas de encaminhamento de cabos.
Os sistemas perfurados de encaminhamento de cabos apresentam igualmente uma elevada atenuação da blindagem magnética, que, no entanto, diminui à medida que aumenta o tamanho das perfurações.
Consequentemente, os caminhos de cabos em varão e tipo escada apresentam apenas uma baixa atenuação da blindagem magnética. Se forem utilizados sistemas abertos de encaminhamento de cabos (sem tampa), a atenuação da blindagem magnética diminui em conformidade.
A tabela apresenta uma visão geral da atenuação da blindagem magnética de diferentes versões de sistemas de encaminhamento de cabos.
| Versão do sistema de encaminhamento de cabos | Fechada (com tampa) | Aberta (sem tampa) |
|---|---|---|
| Sem perfuração/furos | 40 dB (99%) | 25 dB (94%) |
| 15% de perfuração/furos | 30 dB (97%) | 20 dB (90%) |
| 28% de perfuração/furos | 25 dB (94%) | 15 dB (82%) |
| Caminho de cabos tipo escada | 18 dB (87%) | 11 dB (72%) |
| Caminho de cabos em varão | 14 dB (80%) | 7 dB (55%) |
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