Interferência eletromagnética mesmo com blindagem: qual pode ser a causa?

Problemas de EMC em máquinas e sistemas geralmente são difíceis de diagnosticar. Eles se manifestam como falhas esporádicas em sensores, erros inexplicáveis em sistemas de barramento de campo ou irregularidades em acionamentos de servomotores. Muitas vezes, a causa está no nível de interferência eletromagnética presente nos sistemas modernos. Conversores de frequência e motores operam com rápidas transições de comutação, enquanto sistemas de visão, componentes IO-Link e comunicação Ethernet industrial funcionam simultaneamente. Por isso, é fundamental que a blindagem, o aterramento e o roteamento dos cabos sejam implementados de forma consistente e correta.

A compatibilidade eletromagnética está relacionada às superfícies de contato, às transições e, sobretudo, à impedância. Entende-se por impedância a resistência total de um condutor ou componente elétrico à passagem de corrente alternada, considerando uma combinação de resistência ôhmica, indutância e capacitância.

Uma dúvida comum entre os usuários é: “A blindagem deve ser conectada nas duas extremidades ou apenas em uma?” A resposta depende do tipo de interferência que precisa ser controlada.

Em aplicações industriais, predominam as correntes de interferência de alta frequência. Normalmente, elas são reduzidas de forma mais eficaz quando a blindagem é conectada nas duas extremidades. Uma blindagem conectada apenas em um lado não consegue dissipar essas correntes de maneira confiável, aumentando o risco de os cabos emitirem interferências ou sofrerem acoplamento com cabos adjacentes.

Para sinais analógicos muito sensíveis e de baixa frequência, uma conexão em apenas um lado pode fazer sentido em casos específicos, para evitar loops de terra. No entanto, em sistemas modernos, outro método é preferível: um sistema de equipotencialização corretamente projetado e uma conexão de blindagem definida. Esse é um componente fundamental para garantir uma EMC estável, especialmente em máquinas modulares.

A blindagem, porém, só é eficaz quando sua conexão é adequada. Um erro comum de instalação é a chamada solução pigtail. Nesse caso, a blindagem é separada, torcida formando um único fio e, em seguida, conectada ao aterramento.

Isso é um problema em altas frequências, pois esse fio introduz indutância no circuito, comprometendo justamente a função da blindagem. Uma alternativa melhor é uma conexão de 360° com cobertura completa, realizada por meio de prensa-cabos EMC, abraçadeiras de blindagem ou suportes de blindagem em uma barra de conexão de blindagem e, de preferência, diretamente sobre uma superfície de montagem condutiva.

A regra geral é: “larga, não longa”.

Além disso, as superfícies de contato devem apresentar boa confiabilidade elétrica. Verniz, camadas de oxidação ou sujeira reduzem significativamente a eficácia da conexão.

Na montagem de painéis de controle, os cabos de motores são uma das principais fontes de interferência. Por isso, a melhor prática é utilizar uma blindagem adequada, com uma conexão definida em ambas as extremidades, posicionada o mais próximo possível da saída do inversor e do motor ou, quando aplicável, do conector. Isso também exige um condutor de proteção (PE) devidamente conectado e uma equipotencialização adequada. Se a porta do painel de controle, a superfície de montagem, o barramento PE e a carcaça da máquina não estiverem devidamente conectados, a eficácia de uma blindagem bem conectada também será limitada.

A instalação também desempenha um papel importante. Cabos de potência, sinal e dados devem sempre ser instalados separadamente. Instalá-los em paralelo dentro do mesmo canal aumenta significativamente o risco de acoplamento de interferências. Quando for necessário cruzá-los, a experiência mostra que cruzamentos em 90° são geralmente mais eficientes.

Seguir essas orientações durante a instalação pode evitar diversos problemas de EMC e aumentar significativamente a disponibilidade do sistema.