3-żyłowy kabel ekranowany: budowa, typy ekranów i przewodnik po wyborze

Jeśli kiedykolwiek otworzyłeś szafę sterowniczą i znalazłeś kabel z trzema izolowanymi żyłami, cienką metalową owijką i gołym przewodem drenażowym, patrzyłeś na 3-żyłowy kabel ekranowany. Jest to jedna z najbardziej praktycznych konstrukcji w instalacjach elektrycznych w przemyśle, ponieważ spełnia dwie funkcje jednocześnie: przenosi trzy obwody w jednym płaszczu i zapobiega przedostawaniu się szumu elektrycznego do i z tych obwodów.

W Jiangsu Dongfeng Cable zajmujemy się produkcją przewodów i kabli od 1988 roku, a niemal w każdej rozmowie z konstruktorami paneli, integratorami systemów i inżynierami zajmującymi się konserwacją pojawiają się trzyżyłowe ekranowane konstrukcje. W tym przewodniku opisano budowę kabla, jaki rodzaj osłony pasuje do danego zadania i co należy sprawdzić przed złożeniem zamówienia.

Co to jest 3-żyłowy kabel ekranowany?

3-żyłowy ekranowany kabel zawiera trzy oddzielnie izolowane żyły, metalowy ekran otaczający wszystkie trzy i zewnętrzną osłonę. Żyły mogą być skręcone razem lub ułożone równolegle, ale ekran zawsze otacza grupę jako całość. To właśnie odróżnia go od zwykłego, trójżyłowego kabla zasilającego, który w ogóle nie posiada bariery przewodzącej wokół żył.

Pracując od środka, typowa konstrukcja wygląda następująco:

• Przewodnicy — linka miedziana, zwykle klasa 2 w przypadku okablowania stałego lub klasa 5, gdy kabel musi być zgięty. Wersje sterujące i oprzyrządowania zwykle mają przekroje od 0,5 mm² do 2,5 mm², podczas gdy wersje zasilane zaczynają się od około 4 mm² i są znacznie większe.
• Izolacja — PVC do ogólnych zastosowań w temperaturze 70°C, XLPE do pracy w temperaturze 90°C i lepszej wytrzymałości dielektrycznej oraz PE, silikon lub FEP, gdzie liczy się niska strata lub wysoka temperatura.
• Wypełniacze i taśma wiążąca — niehigroskopijne wypełniacze zapewniają okrągłość zestawu, dzięki czemu ekran jest równomiernie osadzony, a kabel pozostaje stabilnie w dławnicy.
• Tarcza — folia aluminiowo-poliestrowa, oplot miedziany lub ich kombinacja, często z drutem drenażowym z ocynowanej miedzi biegnącym w ciągłym kontakcie z folią.
• Kurtka zewnętrzna — PVC, PUR lub niskodymowa mieszanka bezhalogenowa z dodatkiem taśmy stalowej lub pancerza z drutu stalowego, gdy wymagana jest ochrona mechaniczna.

Słowo „ekranowany” robi tutaj naprawdę robotę. Kabel trójżyłowy bez ekranu doskonale nadaje się do zasilania silnika w czystym środowisku, ale nie zapewnia żadnej ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi i może sam emitować szum przełączania. Dodaj ekran, a te same trzy rdzenie będą odpowiednie do pracy na poziomie sygnału, napędów i wszelkich instalacji, w których inspektor lub specyfikacja klienta wymaga ekranowanej konstrukcji.

Rodzaje tarcz i do czego służą

W tarczy podejmowana jest większość decyzji inżynieryjnych. Folia jest cienka i tania i pokrywa cały obwód, ale jest delikatna i opiera się na przewodzie spustowym, aby przenosić prąd indukowany. Oplot jest wytrzymały, toleruje zginanie i lepiej sprawdza się przy wyższych częstotliwościach, ale jest droższy i rzadko osiąga pełne krycie. Wiele kabli do napędu i oprzyrządowania wykorzystuje oba, a uzasadnienie tego warstwowania jest warte zrozumienia, jeśli chcesz przeczytać nasze uwagi na temat jak projektuje się ekranowanie w kablach zasilających .

Dane dotyczące zasięgu to tylko część obrazu. W praktyce liczy się sposób połączenia ekranu na obu końcach odcinka oraz to, jaka część pola zakłócającego faktycznie dociera do przewodów. 100-procentowa folia ze źle zakończonym drutem spustowym będzie działać gorzej niż 85-procentowy oplot, który jest prawidłowo zaciśnięty na dławiku.

Dlaczego trzy przewodniki zamiast jednego lub dwóch

Trzy rdzenie w jednym płaszczu to bardzo wydajny układ i to nie tylko ze względu na oszczędność miejsca. W zrównoważonym obwodzie trójfazowym prądy sumują się do zera, więc pola magnetyczne w dużej mierze znoszą się, a kabel wytwarza znacznie mniej zakłóceń zewnętrznych niż trzy oddzielne kable jednożyłowe. W pracy sygnałowej skręcona triada zachowuje się podobnie jak skrętka z dodatkowym przewodnikiem odniesienia, a gdy cała grupa jest umieszczona wewnątrz ekranu, tłumienie w trybie wspólnym ponownie się poprawia.

Istnieją także korzyści praktyczne. Jeden kabel oznacza jeden dławik, jedną trasę korytka, jedno zakończenie i mniejsze ryzyko błędu okablowania podczas uruchamiania. W przypadku konstruktorów paneli pracujących według napiętego harmonogramu jest to szybko zauważalne.

Gdzie używany jest 3-żyłowy kabel ekranowany

Tę konstrukcję znajdziesz w szerokiej gamie instalacji, a poniższa lista przedstawia prace, które nasi klienci zgłaszają nam najczęściej:

• Przemysłowe panele sterowania i systemy automatyki, w których sygnały analogowe i cyfrowe dzielą wspólną trasę z urządzeniami przełączającymi.
• Pętle oprzyrządowania, takie jak przetworniki 4–20 mA, czujniki ciśnienia i temperatury oraz przepływomierze.
• Zasilanie silnika napędu o zmiennej częstotliwości, gdzie ekran ogranicza zarówno emitowany hałas, jak i prądy łożyskowe, które skracają żywotność silnika.
• Obwody alarmu pożarowego i bezpieczeństwa życia, które muszą działać, gdy ma to wpływ na inne usługi.
• Projekty w transporcie kolejowym, morskim i przybrzeżnym, gdzie wibracje, wilgoć i słone powietrze wymagają wytrzymałej ekranowanej konstrukcji.
• Instalacje OZE, w tym podłączenia falowników i obwody monitorujące na farmach fotowoltaicznych.

Nasz asortyment kabli sterowniczych w izolacji z tworzywa sztucznego jest przeznaczony dokładnie do tego rodzaju zastosowań, z liczbą rdzeni, opcjami ekranowania i materiałami płaszcza, których wymagają prace związane ze sterowaniem i oprzyrządowaniem.

Kabel sterujący w izolacji z tworzywa sztucznego do sterowania i oprzyrządowania 450/750 V Obejmuje opcje kabli sterowniczych w izolacji PVC lub XLPE z wyborem ekranowania i pancerza dla obwodów sterujących, sygnałowych, ochronnych i pomiarowych przy 450/750 V. Zobacz produkt →

Jak określić odpowiedni kabel

Specyfikacja mówiąca, że tylko „ekranowane trzy rdzenie” pozostawia zbyt wiele otwartego. Zanim poprosisz o wycenę, przeanalizuj te punkty:

1. Napięcie znamionowe. Sprawdź napięcie systemu i to, czy kabel służy do sterowania, oprzyrządowania czy zasilania. Kabel sterowniczy 300/500 V i kabel zasilający 0,6/1 kV nie są zamienne.
2. Rozmiar przewodnika i prąd. Sprawdź rzeczywisty prąd obciążenia, współczynniki obniżania wartości znamionowych dla temperatury otoczenia i grupowania oraz spadek napięcia na całej długości przebiegu.
3. Izolacja and temperature. PVC jest odpowiedni dla większości paneli wewnętrznych; W pobliżu pieców, silników i urządzeń procesowych potrzebny jest XLPE lub związek wysokotemperaturowy.
4. Tarcza type and coverage. Dopasuj ekran do środowiska zakłóceń, zamiast domyślnie wybierać najdroższą opcję.
5. Kurtka i środowisko. Weź pod uwagę olej, wodę, narażenie na promieniowanie ultrafioletowe, gryzonie, odporność na ogień oraz to, czy obowiązkowy jest niski poziom dymu i brak halogenów.
6. Normy i atesty. Podaj normę, jaką musi spełniać kabel, ponieważ klasy przewodników, grubości ścianek i tryby testowania różnią się w zależności od regionu.
7. Elastyczność i routing. Elastyczne przewody klasy 5 i odpowiednio dobrana osłona są niezbędne w przypadku prowadnic łańcuchowych, ruchomych suwnic i ciasnych korytek kablowych.
8. Tarcza termination. Zdecyduj z wyprzedzeniem, w jaki sposób przewód spustowy lub oplot zostaną połączone na każdym końcu, ponieważ ma to wpływ na wybór dławika i układ panelu.

Tam, gdzie sygnały są szczególnie słabe lub hałas otoczenia jest duży, konstrukcja do zastosowań oprzyrządowania z ekranowaniem z folii i plecionki jest zwykle bezpieczniejszym wyborem, a nasz kabel do komputerów, urządzeń i przyrządów elektrycznych został zaprojektowany z myślą o tych wymaganiach.

Druty i kable do komputerów, przyrządów i sprzętu elektrycznego Kabel połączeniowy klasy instrumentalnej do komputerów, aparatury i sprzętu dystrybucyjnego o napięciu znamionowym do 300/500 V AC lub 1000 V DC, odpowiedni tam, gdzie słabe sygnały wymagają ekranowania folią i oplotem. Zobacz produkt →

Instalacja i uziemienie ekranu w praktyce

Najczęstszym błędem, jaki widzimy, jest ekran, który dla wygody jest uziemiony na jednym końcu, a następnie pozostawiony pływający na drugim, bez podejmowania decyzji, czy jest to właściwe. Zasada jest prosta. W przypadku obwodów sygnałowych, w których chcesz zatrzymać przepływ prądów pętli uziemienia przez ekran, połącz go tylko po stronie źródła. W przypadku kabli napędowych i wszelkich instalacji, w których celem jest wyciszenie szumów o wysokiej częstotliwości, połącz je na obu końcach, najlepiej za pomocą zacisku 360 stopni, a nie zwisającego pigtaila.

Kilka innych nawyków się opłaca:

• Przewód spustowy powinien być jak najkrótszy i zakończyć go dławikiem lub specjalną szyną uziemiającą.
• Zachowaj minimalny promień gięcia zalecany przez producenta, aby folia nie marszczyła się ani nie pękała.
• Oddziel ekranowane kable sygnałowe od kabli zasilających, a tam, gdzie trasy muszą się przecinać, skrzyżuj je pod kątem prostym.
• Podtrzymuj kabel w zalecanych odstępach, aby uniknąć naprężeń mechanicznych na zakończeniach.
• Zapisz decyzje dotyczące klejenia osłon na rysunkach powykonawczych, aby przyszłe prace konserwacyjne ich nie cofnęły.

Praca z kablem Dongfeng

Produkujemy w całym zakresie objętym tym artykułem, od niskonapięciowych kabli sterujących i oprzyrządowania po kable zasilające XLPE średniego i wysokiego napięcia, a nasz system jakości obejmuje wszystko, od przychodzącej miedzi i związków złożonych po końcową kontrolę wysyłki. Jeśli Twój projekt wiąże się z podwyższonymi temperaturami, trasami ognioodpornymi lub trudnym środowiskiem instalacyjnym, warto przyjrzeć się naszemu kablowi sterowniczemu odpornemu na wysokie temperatury.

Kabel sterowniczy odporny na wysokie temperatury do 0,6/1kV Do obwodów sterowania i oprzyrządowania w środowiskach o wysokiej temperaturze, z izolacją silikonową lub fluoroplastikową o temperaturze znamionowej 180°C lub 200°C i opcjonalnym ekranowaniem lub zbrojeniem. Zobacz produkt →

3-żyłowy kabel ekranowany to mały element w dużym projekcie, ale to właśnie ta część decyduje o tym, czy sygnał dociera prawidłowo, czy też napęd ulega sporadycznym awariom. Wykonanie konstrukcji, osłony i zakończenia już na etapie specyfikacji nic nie kosztuje, a pozwala zaoszczędzić później mnóstwo czasu. Jeśli chcesz uzyskać drugą opinię na temat harmonogramu telewizji kablowej, prześlij ją, a nasi inżynierowie sprawdzą ją razem z Tobą — możesz skontaktuj się z naszym zespołem technicznym w dowolnym momencie.