Cáp Shield Và Non-Shield Khác Nhau Thế Nào? Nên Chọn Loại Nào?

Cáp Shield và Non-Shield khác nhau chủ yếu ở lớp màn chắn chống nhiễu. Cáp Shielded có thêm lớp foil, braid hoặc kết hợp nhiều lớp kim loại nhằm hạn chế ảnh hưởng của nhiễu điện từ EMI; cáp Non-Shield không có lớp màn chắn tổng thể này.

Nếu cáp đi gần motor, biến tần, servo, contactor hoặc truyền tín hiệu nhạy nhiễu, nên xem xét loại có Shield. Ngược lại, với các mạch điều khiển thông thường, tuyến ngắn và môi trường ít nhiễu, Non-Shield có thể đáp ứng tốt hơn về chi phí và thi công. Vì vậy, không nên mặc định cáp có Shield luôn tốt hơn.

Nên chọn Shield hay Non-Shield? Bảng chọn nhanh

Shield là gì? Cáp Shield có tác dụng gì?

Shield là lớp vật liệu dẫn điện được bố trí quanh các lõi, một cặp dây hoặc toàn bộ phần lõi của cáp nhằm hạn chế ảnh hưởng của nhiễu điện từ EMI (Electromagnetic Interference).

Shield thường sử dụng lá kim loại, lưới đồng hoặc kết hợp cả hai. Trong môi trường công nghiệp, lớp này đặc biệt hữu ích khi tuyến tín hiệu đi gần những nguồn có thể tạo nhiễu như:

• Motor điện.
• Biến tần.
• Servo drive.
• Contactor và relay.
• Nguồn switching.
• Cáp động lực.
• Thiết bị công suất lớn.

Cáp có Shield thường được gọi phổ biến là cáp chống nhiễu. Tuy nhiên hiệu quả thực tế còn phụ thuộc loại màn chắn, độ phủ, cấu trúc cáp, tần số nhiễu và cách termination.

Non-Shield là gì?

Non-Shield hoặc Unshielded Cable là loại cáp không có màn chắn kim loại tổng thể bao quanh phần lõi dẫn.

Cấu trúc Non-Shield thường đơn giản hơn và phù hợp với nhiều mạch điều khiển thông thường, đặc biệt khi cáp được bố trí xa nguồn gây nhiễu và thiết bị không yêu cầu shielding.

Trong nhóm cáp điều khiển công nghiệp, dòng LAPP ÖLFLEX CLASSIC 110 là một ví dụ phù hợp để hình dung cấu trúc không Shield.

Shield và Non-Shield khác nhau thế nào?

Nên chọn cáp Shield hay Non-Shield theo loại tín hiệu?

Loại tín hiệu là một trong những yếu tố quan trọng nhất khi quyết định có cần Shield hay không.

Khi nào nên dùng cáp Shield chống nhiễu?

Nên ưu tiên kiểm tra cáp Shield nếu hệ thống có một hoặc nhiều điều kiện sau:

• Tuyến tín hiệu chạy gần biến tần hoặc motor.
• Có servo, contactor hoặc thiết bị switching công suất cao.
• Truyền tín hiệu analog hoặc tín hiệu mức thấp.
• Cảm biến hoạt động không ổn định do môi trường nhiễu.
• Cáp tín hiệu phải chạy song song với cáp động lực trên một đoạn dài.
• Nhà sản xuất PLC, drive hoặc thiết bị yêu cầu cable shielding.
• Dự án có yêu cầu EMC cụ thể.

Khi nào nên dùng Non-Shield?

Cáp Non-Shield có thể là lựa chọn hợp lý hơn khi:

• Mạch điều khiển đóng/ngắt thông thường.
• Tuyến cáp ngắn và môi trường ít EMI.
• Cáp tín hiệu được tách tốt khỏi đường nguồn.
• Thiết bị không yêu cầu Shield.
• Không có motor, drive hoặc nguồn gây nhiễu đáng kể gần tuyến.

Trong trường hợp này, Non-Shield giúp cấu trúc tuyến cáp đơn giản hơn và tránh phát sinh chi phí không cần thiết.

Foil Shield và Braid Shield khác nhau thế nào?

Không phải mọi cáp chống nhiễu đều sử dụng cùng một loại màn chắn. Ba cấu trúc thường gặp là Foil, Braid và Foil + Braid.

Foil Shield

Foil sử dụng lớp lá kim loại mỏng quấn quanh lõi hoặc pair. Ưu điểm nổi bật là khả năng bao phủ gần như toàn bộ khu vực được che chắn và cấu trúc tương đối gọn.

Foil thường đi cùng drain wire để hỗ trợ termination.

Braid Shield

Braid sử dụng nhiều sợi kim loại nhỏ đan thành lưới xung quanh phần lõi. Cấu trúc này có độ bền cơ học và độ linh hoạt tốt, vì vậy xuất hiện phổ biến trên nhiều loại cáp điều khiển công nghiệp có Shield.

Foil + Braid

Một số cáp kết hợp cả foil và braid để tận dụng ưu điểm của hai kiểu màn chắn. Tuy nhiên không thể kết luận cáp hai lớp luôn tốt hơn chỉ dựa vào số lớp Shield; cần xem toàn bộ thiết kế và ứng dụng.

ÖLFLEX CLASSIC 110 và 110 CY khác nhau thế nào?

Đây là một ví dụ dễ hiểu khi khách cần chọn giữa cáp điều khiển Non-Shield và Shield.

Nếu cùng số lõi và tiết diện: đừng mặc định phải mua 110 CY. Hãy chọn 110 CY khi môi trường hoặc thiết bị thực sự cần Shield; nếu không, phiên bản 110 có thể hợp lý hơn.

→ Xem ÖLFLEX CLASSIC 110    |    → Xem ÖLFLEX CLASSIC 110 CY

CY nghĩa là gì trên cáp LAPP?

Trong nhiều series LAPP, hậu tố CY được sử dụng cho phiên bản có màn chắn braid. Tuy nhiên đây không nên được coi là quy tắc đặt tên chung cho mọi hãng. Khi đối chiếu sản phẩm khác thương hiệu, cần xem cấu tạo trong datasheet.

Cáp Shield có đắt hơn Non-Shield không?

Thông thường có. Cáp Shield cần thêm vật liệu kim loại, lớp cấu trúc và công đoạn sản xuất nên giá thường cao hơn phiên bản Non-Shield tương đương.

Mức chênh lệch thực tế còn phụ thuộc:

• Số lõi.
• Tiết diện.
• Foil hay Braid.
• Vật liệu vỏ.
• Điện áp.
• Thương hiệu.
• Tiêu chuẩn và chứng nhận.
• Số lượng đặt hàng.

Vì vậy, với dự án số lượng lớn, việc xác định đúng có thực sự cần Shield hay không có thể ảnh hưởng đáng kể đến tổng chi phí cáp.

Shield nên nối đất một đầu hay hai đầu?

Không có một cách duy nhất áp dụng cho mọi hệ thống. Cách termination Shield phụ thuộc vào tần số tín hiệu, thiết bị, topology, hệ thống grounding và yêu cầu EMC.

Không nên áp dụng máy móc quy tắc “luôn nối một đầu” hoặc “luôn nối hai đầu”. Với PLC, biến tần, servo, cảm biến hoặc thiết bị đo lường, nên ưu tiên hướng dẫn đấu nối của nhà sản xuất.

Shield có giống giáp kim loại của cáp không?

Không. Shield và Armor là hai chức năng khác nhau.

• Shield: chủ yếu kiểm soát nhiễu điện từ.
• Armor: chủ yếu tăng khả năng bảo vệ cơ học.

Một số loại cáp đặc biệt có thể có cả Shield và Armor, nhưng không nên dùng hai khái niệm này thay thế cho nhau.

7 lỗi thường gặp khi chọn cáp Shield

1. Cho rằng Shield luôn tốt hơn Non-Shield.
2. Chọn Shield nhưng không xác định nguồn nhiễu.
3. Chỉ nhìn “có Shield” mà không quan tâm Foil hay Braid.
4. Dùng control cable Shield thay cho cáp RS485 hoặc Fieldbus chuyên dụng.
5. Termination Shield sai yêu cầu thiết bị.
6. Đi cáp tín hiệu sát đường động lực rồi phụ thuộc hoàn toàn vào Shield.
7. Nhầm Shield với giáp bảo vệ cơ học.

Một số cáp Shield và Non-Shield tại KHOCAPSI

KHOCAPSI cung cấp nhiều cấu hình cáp điều khiển theo số lõi, tiết diện và yêu cầu chống nhiễu.

Câu hỏi thường gặp về Shield và Non-Shield

Cáp Shield là gì?

Cáp Shield là cáp có thêm màn chắn dẫn điện nhằm hạn chế ảnh hưởng của nhiễu điện từ lên các lõi hoặc pair bên trong.

Cáp Non-Shield là gì?

Non-Shield hay Unshielded Cable là loại cáp không có màn chắn kim loại tổng thể.

Cáp chống nhiễu có phải là cáp Shield không?

Trong cách gọi thông dụng, cáp Shield thường được gọi là cáp chống nhiễu. Tuy nhiên mức hiệu quả còn phụ thuộc loại Shield, thiết kế và cách lắp đặt.

Cáp điều khiển có cần Shield không?

Không phải mọi cáp điều khiển đều cần Shield. Cần dựa trên loại tín hiệu, mức EMI, thiết bị kết nối và môi trường lắp đặt.

Đi gần biến tần có nên dùng cáp Shield không?

Biến tần là một nguồn có thể tạo EMI đáng kể, vì vậy cần đánh giá nghiêm túc việc sử dụng cáp Shield và tuân theo hướng dẫn EMC của nhà sản xuất biến tần.

Foil và Braid loại nào chống nhiễu tốt hơn?

Không có loại tốt hơn trong mọi tình huống. Hai cấu trúc có đặc tính khác nhau và phải được lựa chọn theo thiết kế cáp, loại nhiễu và ứng dụng.

Cáp Shield có đắt hơn không?

Thông thường giá cao hơn Non-Shield tương đương vì có thêm vật liệu và công đoạn sản xuất màn chắn.

Cáp CY có phải là cáp chống nhiễu không?

Ở nhiều series LAPP, CY được sử dụng trên các phiên bản có Braid Shield. Với hãng khác nên kiểm tra datasheet thay vì dựa vào tên gọi.

Cáp Shield có dùng thay cáp RS485 được không?

Không nên. RS485 còn yêu cầu cấu trúc và đặc tính truyền dẫn phù hợp, trong đó impedance là một thông số quan trọng. Có Shield không đồng nghĩa với đáp ứng chuẩn RS485.

Shield nên nối đất một đầu hay hai đầu?

Không có một quy tắc duy nhất áp dụng cho mọi hệ thống. Cách termination phải theo thiết kế EMC và hướng dẫn của thiết bị.

Kết luận: nên chọn Shield hay Non-Shield?

Chọn Shield khi tín hiệu nhạy nhiễu, tuyến cáp đi gần motor, biến tần hoặc hệ thống có yêu cầu EMC. Chọn Non-Shield khi mạch điều khiển thông thường, môi trường ít nhiễu và thiết bị không yêu cầu màn chắn.

Điểm quan trọng không phải là chọn “loại đắt hơn”, mà là chọn đúng cấu trúc theo ứng dụng. Ngoài Shield, người mua vẫn cần kiểm tra số lõi, tiết diện, điện áp, vật liệu vỏ, khả năng chuyển động và thông số của thiết bị.

Xem thêm Cáp điều khiển là gì? Cấu tạo, phân loại và ứng dụng hoặc tham khảo trực tiếp danh mục cáp điều khiển tại KHOCAPSI.COM.

Nội dung mang tính hướng dẫn lựa chọn chung. Thông số và phương pháp termination cuối cùng cần được đối chiếu theo datasheet và hướng dẫn EMC của thiết bị.