Geschirmte vs. ungeschirmte Industriekabel: Welches sollten Sie verwenden?

I. Geschirmtes Kabel vs. ungeschirmtes Kabel: Wichtigste Unterschiede

II. Auswahlhilfe: Wann müssen geschirmte Kabel verwendet werden?
1. Starke elektromagnetische Umgebung (obligatorische Verwendung von Abschirmung)
• In der Nähe von Frequenzumrichtern und Servoantrieben: Dies ist die größte Störquelle in industriellen Umgebungen.
• Im Umfeld von Hochleistungsmotoren, Relais und Schweißgeräten.
• In Gebieten in der Nähe von Funkübertragungsanlagen oder Hochspannungsleitungen.
2. Empfindlichkeitssignalübertragung
• Analoge Signale (z. B. 4-20 mA, 0-10 V Sensorsignale): Schon geringfügige Störungen können zu Schwankungen des Messwerts führen.
• Hochfrequenzsignale (wie Profinet, EtherCAT, Ethernet): Die Schirmungsschicht ist der Schlüssel zur Gewährleistung von Kommunikationsgeschwindigkeit und Stabilität.
• Niedrigpegelsignale (wie z. B. Thermoelemente, RTD).
3. Fernverkabelung
Je länger der Draht, desto stärker ist der Antenneneffekt und desto anfälliger ist er für Störungen. Für Signalleitungen mit einer Länge von mehr als 10 Metern empfiehlt sich die Verwendung abgeschirmter Drähte.
4. Sicherheits- und Konformitätsanforderungen
• Schaltungen im Zusammenhang mit Sicherheitssystemen (wie z. B. Not-Aus-Taster, Sicherheitsrelais).
• Szenarien, in denen eine Abschirmung gemäß Industriestandards (wie z. B. den TIA-1005-Industrieumgebungsstandards) vorgeschrieben ist.

III. Wann können unummantelte Kabel verwendet werden?
• Kurzstrecken-Überbrückungskabel (weniger als 1 Meter) im Inneren des Schaltschranks.
• Trockene und saubere Büro- oder Laborumgebung.
• Reine Gleichstromversorgung oder unkritische digitale Signale (z. B. Kontrollleuchtenschaltungen).
• Situationen mit extrem begrenztem Budget und sehr geringem Risiko von Störungen (das Risiko instabiler Signale muss in Kauf genommen werden).

IV. Wichtige Vorsichtsmaßnahmen für die Installation von Schirmdrähten
Die Wahl eines geeigneten Schirmungsdrahtes garantiert kein perfektes Ergebnis. Eine fehlerhafte Installation kann die Schirmwirkung zunichtemachen.
❌ Nicht geerdete Schirmschicht: Dies ist der häufigste Fehler. Die Schirmschicht muss zuverlässig geerdet sein, um den Faraday-Käfig-Effekt zu erzielen.
❌ Erdung an beiden Enden (Bildung einer Erdschleife): Niederfrequente Signalleitungen (wie z. B. RS-485) sollten an einem einzigen Punkt geerdet werden; andernfalls verursacht die Potentialdifferenz zwischen den Erdungen Stromrauschen.
❌ „Pigtail“-Anschluss der Schirmung: Das Aufwickeln der Schirmung zu einem einzelnen Draht und deren anschließende Erdung erhöht die Hochfrequenzimpedanz erheblich und schwächt die Schirmwirkung stark. Verwenden Sie 360°-Crimp-Schirmklemmen (z. B. DB9-Metallgehäuse, spezielle Erdungsklemmen).
❌ Schwebende Abschirmschicht: Eine nicht geerdete Abschirmschicht ist nicht nur unwirksam, sondern kann auch zu einer Antenne werden, die Rauschen aufnimmt.

V. Kurzübersichtstabelle zur praktischen Modellauswahl

VI. Zusammenfassung
Auswahlregeln für industrielle Umgebungen:
☆ Hohe Störungen, schwaches Signal, große Entfernung → Abschirmung erforderlich;
☆ Saubere Umgebung, knappes Budget, kurze Entfernung → Nicht abgeschirmt bevorzugen.