Ce cablu să alegeți - plat sau rotund

Foarte des, atunci când se proiectează sisteme electronice și sisteme de automatizare, problema selectării cablurilor pentru mulți ingineri este "secundară". Cu toate acestea, mai târziu, când se dovedește că un sistem de cablu selectat în mod corespunzător permite economisirea costurilor de producție, crește durata de viață și fiabilitatea dispozitivului și, important, menține calitatea semnalului.

Nu este prevăzută nicio perioadă de inactivitate a echipamentului în orice industrie. Prin urmare, sistemul de alimentare cu energie este "artera" tehnologiei moderne. În sistemele automate moderne, dispozitivele mobile (roboți, macarale etc.) reprezintă o problemă pentru inginerii care trebuie să decidă - care cablu este mai bine de utilizat, rotund sau plat? Luați în considerare câteva criterii pe care trebuie să le luați în considerare atunci când alegeți.

aplicaţii

În funcție de condițiile de piață și de funcționare ale produselor, se utilizează cabluri rotunde și plate. Cablurile rotunde au fost de mult timp un standard industrial și sunt utilizate în majoritatea sistemelor industriale și automate și captează o gamă de la complexe simple de producție la energii alternative.

Criteriul de performanță

Caracteristici electrice

Interferențele electromagnetice (EMI în limba engleză) constau atât din surse externe, cât și din cele interne. Protecția internă împotriva interferențelor electromagnetice variază și depinde în mare măsură de proiectarea cablului. Dacă inginerii lucrează cu perechi individuale ecranate într-un cablu plat, acest lucru va asigura împerecherea diavolului și protecția comunicării.

Este foarte dificil să plasați un ecran comun pe un cablu plat, deoarece materialul de ecranare tinde să se rotunjească - nu poate avea un format plat. Acest lucru face ca protecția externă împotriva interferenței electromagnetice a cablurilor plate să fie foarte dificilă și practic inaccesibilă, deoarece această metodă de protecție este capabilă să asigure o protecție mai bună față de EMI extern numai pentru cablurile rotunde.

Crosstalk: aceasta este o conexiune necontrolată a semnalelor între două circuite de transmisie. La fel ca protecția împotriva interferențelor electromagnetice, utilizarea unei varietăți de perechi într-un cablu plat sau rotund mărește protecția împotriva interferențelor.
Atenuare: determină în cele din urmă lungimea maximă a cablului de semnal și rezistența conductorului, care afectează scăderea de tensiune a componentei de alimentare. În cele mai multe cazuri, atenuarea la utilizarea unui cablu plat se deteriorează. Utilizarea izolației de înaltă calitate și amplasarea corectă în pământ poate îmbunătăți atenuarea, ceea ce duce la necesitatea de a selecta o structură plană. În unele industrii, sunt fabricate cabluri plate de înaltă performanță (cu rezistență redusă și slab).

Stres mecanic

Există patru tipuri principale de sarcină pentru cabluri - îndoiri, răsuciri, biciuri la tic (toc) și sarcini în formă de S. Cablurile rotunde pot rezista totul datorită capacității lor naturale de a se deplasa de-a lungul mai multor axe simultan. În unele aplicații, ele sunt capabile să reziste până la 30 de milioane de cicluri de îndoire înainte ca acestea să fie înlocuite. Cablurile plate sunt cele mai potrivite pentru mișcările liniare, deoarece această mișcare se află pe o singură axă liniară.

Propunerile care necesită mai multe axe, cum ar fi răsucirea, pot determina legarea sau răsucirea cablului plat numai într-un anumit punct. Cu sarcini rotative, motorul electric este răsucite și înfășurat la o anumită lungime. Astfel, fiecare componentă trebuie integrată în poziția corectă atunci când se răsucește și este înfășurată sau încorporată într-o bandă PTFE (Teflon) pentru a minimiza forțele de frecare atunci când se răsucește.

Condiții nefavorabile de muncă

Aceste produse electrice sunt expuse la mai mulți factori de mediu, ceea ce poate duce la o deteriorare a calității cablului, dacă materialele au fost selectate incorect pentru fabricare. Unele dintre aceste condiții includ ultraviolete, uleiuri, radiații, ștergere, temperaturi ridicate sau scăzute și frecare. Cunoașterea în prealabil a acestor factori va influența foarte mult alegerea proprietăților materialelor (poliimidă / polietilenă spumată etc.) pentru izolarea conductorilor și a materialelor din mantaua de cabluri (poliuretan).

Majoritatea materialelor PVC sau PTFE utilizate în cablurile rotunde pot fi folosite pentru a rezista multor dintre acești factori de mediu nefavorabili, menținând în același timp flexibilitatea acestora. Cablurile plate care sunt extrudate cu silicon pot rezista la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, siliconul este un material mai moale și nu asigură rezistență semnificativă la abraziune și frecare, ceea ce poate duce la disfuncționalități interne.

Proiectare si fabricare de cabluri

Cablurile rotunde sunt proiectate pentru a maximiza spațiul în zona minimă necesară a secțiunii transversale. Acest lucru le permite să fie utilizate în majoritatea deschiderilor pentru sistemele de automatizare sau la conectarea diferitelor tipuri de mașini electrice, ceea ce poate constitui o problemă pentru cablurile plate cu o secțiune transversală extinsă, adică un pin pătrat și o gaură rotundă.

Zona ocupată de instalare și confortul acesteia joacă un rol important, iar conductorii rotunzi au un avantaj aici, deoarece este mult mai ușor să se facă o gaură circulară decât una dreptunghiulară. Cu toate acestea, atunci când utilizați cabluri plate, este posibil să le așezați unul peste celălalt pentru a economisi spațiu, ceea ce nu se poate face cu cele rotunde.

În plus, cablurile plate trebuie să fie cântărite și echilibrate pentru a asigura o mișcare uniformă. Acest lucru este, de asemenea, necesar pentru conductorii rotunzi numai atunci când sunt instalați pe traseele cablului. Ele necesită numai filtre și benzi pentru a asigura concentrare.

Greutatea și flexibilitatea designului cablului este optimizarea caracteristicilor ergonomice pentru utilizatorul final, în special atunci când acest dispozitiv portabil:

Și, în sfârșit, pentru încapsularea tuturor componentelor plate într-un cablu este necesar un echipament special. Cablarea și echipamentul de producție sunt standardizate pentru producția de cabluri rotunde, astfel încât echipamentul suplimentar devine un cost suplimentar de producție pentru clienți.

Dependență de condițiile de funcționare

Realitățile moderne ale industriei necesită protejarea produselor prin cablu de la mulți factori nefavorabili, și nu doar de la unul. De exemplu:

Durabilitatea și rezistența la tăiere: deoarece conductorii pot fi înfășurate pe bobine și se pot întinde pe suprafața de beton cu muchii ascuțite, ceea ce poate duce la deteriorarea stratului exterior al izolației. Prin urmare, stratul exterior trebuie să aibă o bună rigiditate (poliuretanii au o bună reputație).
Elongație mică la sarcină mare de tracțiune: acest lucru este realizat printr-un proces de extrudare cu pereți dubli, combinat cu panglica aramidă (Kevlar / Vektran) între ele pentru a elimina solicitările mecanice din componentele interne. Acest tip de construcție minimizează sarcina de tracțiune la conductorii interni, ceea ce reduce oboseala și eșecul timpuriu.
Utilizarea unui element puternic în construcții reduce dependența de cupru, reducând astfel cantitatea totală, ceea ce reduce în cele din urmă dimensiunea, greutatea și costul cablului. Astfel de tipuri de structuri sunt practic imposibile cu cabluri plate, care se bazează pe silicon și PTFE pentru etanșarea mai multor componente ale conductorului.

Atunci când dezvoltați un sistem de alimentare cu energie electrică, există un număr mare de opțiuni disponibile. Inginerii trebuie să efectueze o mare cantitate de lucru pentru a găsi cea mai bună opțiune care să îndeplinească cerințele mecanicii și ingineriei electrice a dispozitivului. Alegerea corectă a designului cablului oferă tuturor părților încredere în funcționarea fiabilă și lungă a sistemului.

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare