Introdução

A interferência eletromagnética (EMI) é causada por um campo ou onda eletromagnética que pode ser irradiada, conduzida, induzida ou uma combinação destas. A EMI é um problema sério encontrado em indústrias de diversos setores pois pode alterar o funcionamento e danificar equipamentos, dispositivos ou aparelhos, sendo alguns deles mais suscetíveis a gerar e conduzir esse tipo de distúrbio como por exemplo grandes motores, geradores, transformadores, relês de controle, linhas de alimentação e controle muito próximas.

Cabos sem blindagem são comumente usados em circuitos de sinalização e instrumentação, bastante indicados para a comunicação de sinais discretos e digitais em ambientes controlados, onde o nível de interferência eletromagnética é baixo. Preferíveis muitas vezes por serem flexíveis e possuírem baixo-custo, esses cabos podem ser também grandes responsáveis pela distribuição de interferências externas, atuando tanto como transmissores, podendo levar ruídos consigo para outros equipamentos ou agir como uma antena que irradia esses ruídos, quanto como receptores, recebendo interferências de outros componentes. Para conter os efeitos da EMI geralmente usa-se cabos blindados pois, dessa forma, soluciona-se o problema de ruídos nos casos citados e gera uma maior confiabilidade nos dados transmitidos.

Figura 1 - Cabo sem blindagem 

Tipos de blindagem

• Blindagem eletromagnética

Utilizada para eliminar ruído eletromagnético, consiste em torcer os pares de fios, com o passo de torção balanceado e uniforme, formada por uma série de circuitos adjacentes. Qualquer campo magnético que passar através desse par tenderá a ser eliminado por esses circuitos pois as correntes induzidas por campos magnéticos para dentro dos circuitos de cada fio estarão em direções opostas. Os passos de torção entre 50 e 75 mm são os mais recomendados, tanto em eficiência na atenuação eletromagnética como em velocidade de produção, contribuindo para um custo industrial menor.

• Blindagem eletrostática

Provada através de um experimento conhecido como Gaiola de Faraday, a blindagem eletrostática ocorre quando um corpo condutor de eletricidade é eletrizado e cargas elétricas são distribuídas uniformemente  em sua superfície até atingirem o equilíbrio eletrostático e uma de suas propriedades é a de que o campo elétrico em seu interior é nulo.

Tipos de blindagem para cabos

A blindagem para cabos consiste num método de envolver um conjunto de condutores em um escudo metálico, com a finalidade de reduzir os efeitos da interferência eletromagnética ou ruído elétrico, atuando como um refletor de energia (efeito provocado pela blindagem eletrostática) ou um ponto de aterramento, evitando que a EMI alcance os condutores e se propague por eles, garantindo uma comunicação mais segura.

Os cabos podem ter diversos níveis de blindagens e cada um deles oferece uma eficiência diferente. Para saber qual tipo de blindagem é mais adequada para cada instalação, é necessário ter em mente as condições do local de instalação, custo e outros aspectos exigidos pelo projeto, como diâmetro, peso e flexibilidade dos cabos.

Existem dois tipos de blindagem mais usados, são eles, blindagem com folha de alumínio e blindagem com malha, podendo existir também uma combinação entre ambos.

• Blindagem com folha de alumínio

É feita com uma fina camada de alumínio, geralmente combinada com uma película de poliéster, a fim de adicionar resistência e rigidez ao material. Oferece 100% de cobertura para o condutor, possuindo também menor peso, menor espessura e baixo custo, porém torna-se mais difícil de se fazer as terminações de forma adequada devido aos seus aspectos físicos, sendo assim, geralmente é fornecido um fio de dreno para facilitar a terminação e aterramento da blindagem. É mais eficaz para a atenuação de ruídos de alta frequência.

Figura 2 - Cabo com blindagem por folha de alumínio

• Blindagem com malha

É constituída de uma malha de fios de cobre nu ou estanhado, retorcidos, um no sentido horário e outro no sentido anti-horário. Proporciona um caminho de baixa resistência ao terra e possui uma maior facilidade para se realizar as terminações e conexões com relação à blindagem com folha de alumínio. Possui uma integridade estrutural superior, enquanto mantém uma boa flexibilidade e vida útil, contudo, não apresenta uma cobertura de 100 % da área de superfície do cabo, permitindo apenas entre 70 % a 95 % de cobertura. É ideal para minimizar interferências de baixa frequência por possuir maior espessura e melhor condutividade comparada à blindagem com folha de alumínio, porém adiciona tamanho e custo ao cabo.

Figura 3 - Cabo com blindagem por malha 

• Combinação blindagem com folha de alumínio e malha

Provém da combinação das duas blindagens citadas anteriormente. Possui máxima eficiência através do espectro de frequência e une as vantagens da cobertura de 100% do condutor, baixa resistência e facilidade na terminação da blindagem.

Figura 4 - Cabo com blindagem combinada

Conclusão

Em resumo, para se ter uma blindagem efetiva é importante ter em mente os seguintes tópicos:

1.  Garanta que a blindagem esteja devidamente dimensionada para a aplicação. Para a instalação em ambientes com ruídos moderados, apenas a folha de alumínio torna-se suficiente, porém em ambientes muito ruidosos, é aconselhável adotar um cabo com blindagem com malha ou a combinação folha de alumínio/malha;

2. Use um cabo adequado para a aplicação. Em alguns casos existe a necessidade de um cabo mais flexível do que em outras, tornando-se um fator importante para a vida útil tanto do cabo, quanto da blindagem;

3. Garanta que o equipamento no qual o cabo está conectado esteja devidamente aterrado. Checar sempre a conexão entre o equipamento e o terra, pois para a eliminação desses ruídos é necessário um caminho de baixa resistência para a terra;

4. Garanta que o conector ofereça a eficiência da blindagem equivalente à do cabo utilizado;

5. Aterre a blindagem em apenas um ponto. Assim, evita-se o surgimento de diferença de potencial entre pontos de aterramento da blindagem e a circulação de corrente por ela.