Ochrona elektromagnetyczna w wojskowych wiązkach kablowych

Zagadnienia dotyczące ekranowania elektromagnetycznego odgrywają dziś niezwykle ważną rolę w przemyśle wojskowym, lotniczym i elektronicznym. Wraz ze wzrostem liczby urządzeń elektronicznych rośnie ryzyko zakłóceń elektromagnetycznych EMI (Electromagnetic Interference), które mogą powodować błędy transmisji danych, zakłócenia pracy systemów sterowania, a w skrajnych przypadkach nawet awarie krytycznych urządzeń.

Posłuchaj
00:00

Oprócz tego emisja promieniowania elektromagnetycznego urządzeń wojskowych zwiększa ryzyko wykrycia przez przeciwnika, a tym samym stania się celem ataku. Dlatego tak duży nacisk jest kładziony na kompatybilność elektromagnetyczną EMC (Electromagnetic Compatibility) urządzeń, czy też inaczej na tzw. "szczelność elektromagnetyczną". Oprócz ochrony samych urządzeń, należy także zabezpieczyć przewody doprowadzające i wyprowadzające zasilanie i sygnały z nich. Jednym z podstawowych sposobów ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi przewodów i kabli jest stosowanie ekranów wykonanych z plecionek metalicznych włókien, czyli najczęściej oplotów miedzianych powlekanych cyną, niklem lub srebrem w celu zapobiegania utlenianiu miedzi. Oploty te odpowiednio uziemione pełnią role klatki Faradaya. Mogą być one częścią przewodów i kabli, ale w przypadku tworzenia unikatowych wiązek elektrycznych, konieczne jest zastosowanie osobnych oplotów ekranujących.

A-A-59569 czy VG 96936

W zastosowaniach wojskowych i lotniczych, do oplotów ekranujących, stosowane są najczęściej dwie normy: amerykańska A-A-59569 oraz niemiecka VG 96936. Norma A-A-59569 nie jest normą stricte wojskową. Została opracowana w Stanach Zjednoczonych jako Commercial Item Description (CID), czyli dokument opisujący wymagania techniczne dla komercyjnych wyrobów stosowanych przez administrację federalną i przemysł obronny. Norma ta zastąpiła starszą specyfikację QQ-B-575 i obecnie jest szeroko wykorzystywana w amerykańskim sektorze Aerospace & Defense. Dokument opisuje metaliczne oploty ochronne wykonywane głównie z miedzi cynowanej, srebrzonej lub niklowanej. Oploty te mogą występować w postaci płaskiej lub rurowej i są stosowane do ekranowania przewodów, wiązek kablowych, połączeń uziemiających oraz ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi.

A-A-59569 bardzo szczegółowo definiuje konstrukcję oplotu. Określa liczbę splotów, średnicę drutów, liczbę włókien, rezystancję elektryczną, a także wymagania dotyczące powłok ochronnych. Norma dopuszcza stosowanie różnych rodzajów pokryć metalicznych w zależności od środowiska pracy. Miedź cynowana jest najczęściej stosowana w standardowych aplikacjach wojskowych, srebrzona zapewnia bardzo dobrą przewodność i wysoką odporność temperaturową, natomiast niklowana jest używana w środowiskach szczególnie wymagających pod względem temperatury i odporności chemicznej.

Z kolei norma VG 96936 pochodzi z niemieckiego systemu wojskowego Bundeswehr. Skrót VG oznacza "Verteidigungsgerät", czyli wyposażenie obronne. Norma ta została opracowana głównie z myślą o europejskim przemyśle wojskowym i lotniczym. VG 96936 opisuje ekranowe oploty ochronne stosowane przede wszystkim w systemach NATO, platformach wojskowych oraz rozwiązaniach lotniczych wykorzystywanych między innymi przez Airbus Defence, Rheinmetall czy Hensoldt.

W przeciwieństwie do amerykańskiej normy, VG 96936 koncentruje się bardziej na praktycznych właściwościach użytkowych niż na samym opisie konstrukcji oplotu. Szczególny nacisk położono na kompatybilność elektromagnetyczną, odporność mechaniczną oraz możliwość integracji z europejskimi systemami wiązek kablowych. Typowe oploty zgodne z VG 96936 wykonywane są głównie z cynowanej miedzi, ale do zastosowań wysokotemperaturowych też z niklowanej miedzi i mają zapewniać skuteczną ochronę przed emisją oraz przenikaniem zakłóceń elektromagnetycznych.

Obie normy mają wspólny cel – zapewnienie skutecznego ekranowania EMI/RFI oraz ochrony wrażliwej elektroniki. Zarówno A-A-59569, jak i VG 96936 są wykorzystywane w lotnictwie, pojazdach wojskowych, systemach radarowych, komunikacji wojskowej oraz nowoczesnych systemach uzbrojenia. W obu przypadkach bardzo istotne są parametry takie jak elastyczność oplotu, odporność na drgania, trwałość mechaniczna czy przewodność elektryczna.

Między normami istnieją jednak istotne różnice wynikające z odmiennej filozofii normalizacji. A-A-59569 reprezentuje podejście bardziej komercyjne i elastyczne, charakterystyczne dla rynku amerykańskiego. Jest silnie powiązana z normami ASTM oraz amerykańskim systemem kwalifikacji wojskowych MIL i SAE. Dzięki temu łatwo integruje się z innymi standardami stosowanymi przez Boeing, Lockheed Martin czy Raytheon.

VG 96936 jest natomiast bardziej "wojskowa" w swoim charakterze. Większy nacisk kładzie się tu na identyfikowalność produkcji, kwalifikację producenta oraz zgodność z wymaganiami Bundeswehr i NATO. Norma jest często stosowana w projektach europejskich, gdzie wymagane są rygorystyczne procedury jakościowe oraz pełna dokumentacja pochodzenia materiałów.

W praktyce wielu producentów oferuje wyroby zgodne z obiema normami jednocześnie. Pozwala to dostarczać rozwiązania zarówno dla rynku amerykańskiego, jak i europejskiego. Wybór konkretnej normy zależy zwykle od wymagań klienta końcowego, rodzaju platformy wojskowej oraz systemu certyfikacji obowiązującego w danym projekcie. W Polsce, choć mało kto o tym wie, tak jak w europejskich projektach wojskowych, dominuje norma VG 96936, choćby pod postacią jednego z najczęściej stosowych oplotów jakim jest RAY-101. Pod konkretnymi numerami normy VG 96936, obok produktów lidera rynkowego, występują produkty innych producentów posiadających odpowiedni certyfikat.

Połączenie jest kluczowe

Kluczowym elementem ochrony elektromagnetycznej kabli i przewodów jest właściwe uziemienie oplotu. Jest ono realizowane poprzez galwaniczne połączenie ze złączem elektrycznym, najczęściej poprzez metalową obudowę tzw. back shell. Połączenie odbywa się albo poprzez mechaniczny docisk, zazwyczaj opaską metalową, albo poprzez klejenie klejem elektroprzewodzącym.

Skład Techniczny
22 213 94 67
www.skladtechniczny.pl

Więcej na www.skladtechniczny.pl
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Komponenty
Dławnice EMC do elektroniki wojskowej i lotniczej - skuteczne ekranowanie przewodów i ochrona przed zakłóceniami
Produkcja elektroniki
Uwolnij pełny potencjał nanolitografii – premiera 9. generacji systemu ELPHY
Produkcja elektroniki
Essemtec i KOKI wprowadzają nową, kwalifikowaną serię past lutowniczych E170DN-ESS do wysokowydajnego jettingu
Komunikacja
Zaawansowana komunikacja 5G z rozwiązaniami RFMW
Zasilanie
Optymalizacja sterowania silnikiem a efektywność energetyczna
Projektowanie i badania
Elektronika w ekstremalnych warunkach - jak dobór materiałów wpływa na niezawodność systemów militarnych
Zobacz więcej z tagiem: Produkcja elektroniki
Prezentacje firmowe
Uwolnij pełny potencjał nanolitografii – premiera 9. generacji systemu ELPHY
Prezentacje firmowe
Essemtec i KOKI wprowadzają nową, kwalifikowaną serię past lutowniczych E170DN-ESS do wysokowydajnego jettingu
Gospodarka
Chips Act 2.0: Bruksela zmienia kurs w strategii półprzewodnikowej i stawia na popyt

Rozwiązania dotykowe dla inteligentnych wyświetlaczy kokpitowych

Branża motoryzacyjna zmienia się w niespotykanym dotąd tempie, a nowoczesne pojazdy wymagają wyświetlaczy kokpitowych, które są nie tylko zachwycające wizualnie, ale także bezpieczne, niezawodne i intuicyjne w obsłudze. Rozszerzona generacja Microchip's M1 kontrolerów ekranów dotykowych maXTouch pozwala sprostać tym wyzwaniom.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów