نحوه انتخاب کابل هایی با عملکرد عالی حتی در محیط های شدید

برنامه های کاربردی مانند کنترل خط لوله قطب شمال، سیستم های حمل و نقل عمومی، معدن و تجهیزات نظامی، و همچنین مواد غذایی، نوشیدنی ها و صنایع پتروشیمی،همه آنها نیاز به کار مداوم در محیط های شدید دارند.بنابراین، برای اطمینان از عملیات بدون وقفه و ایمنی، باید از کابل های بسیار قابل اعتماد استفاده شود. یکی از الزامات اصلی این است که در محدوده دما -50 ° C تا + 125 ° C کار کند.

کابل باید از مواد عایق گرماپلاستیک ایلاستومر (TPE) استفاده کند، که سه برابر انعطاف پذیری دمای پایین پلی وینیل کلراید (PVC) را دارد، در برابر حلال ها و آب مقاوم است.دارای ثبات فوق بنفش (UV) عالی استکابل باید برای شرایط سخت در فضای باز مانند قرار گرفتن در فضای باز یا دفن مستقیم در زیر زمین مناسب باشد تا نصب سریعتر شود.

کابل باید با الزامات UL و CSA سختگیرانه مطابقت داشته باشد و یک ساختار چند جفت و چند هسته را اتخاذ کند. کاربران می توانند کابل سینی (TC) را انتخاب کنند،عملکرد کابل تراشه محدود قدرت (PLTC) یا کابل تراشه توربین بادی (WTTC)، و همچنین محافظ های مختلف تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و ولتاژ نامی برای پاسخگویی به نیازهای مختلف برنامه.

این مقاله بر ساختار کابل Xtra Guard 4 Alpha Wire تمرکز دارد و مزایای عملکرد و توسعه پایدار استفاده از مواد عایق TPE را تجزیه و تحلیل می کند.این مقاله بررسی می کند که چگونه این کابل ها می توانند نصب در مکان های دشوار را ساده کنند، و در نهایت به طور خلاصه معرفی می کند که چگونه آستین های فشرده سازی گرما مانند FIT-600 که با استانداردهای سطح 1 و سطح 2 AMS-DTL-23053/1 مطابقت دارند می توانند اثر نصب کابل های Xtra-Guard 4 را افزایش دهند.

محدودیت های PVC و راه حل های TPE
PVC یک ماده عایق با عملکرد بالا و به طور گسترده استفاده می شود، اما همه کاره نیست. در برخی از کاربردهای مانند کابل های مورد استفاده در محیط های شدید، PVC ممکن است بهترین انتخاب نباشد.در این برنامه ها، TPE یک ماده عایق مفید است که می تواند جایگزین PVC شود.

TPE مسائل مربوط به عملکرد و محیط زیست مربوط به PVC را حل می کند. TPE ممکن است انتخاب بهتری در کاربردهایی مانند خط لوله های قطب شمال و کنترل سیستم انرژی تجدید پذیر باشد.سیستم های حمل و نقل عمومی، معدن و تجهیزات نظامی که ممکن است در برابر دمای بسیار پایین مقاومت کنند.

TPE اساساً یک ماده کامپوزیت است که با مخلوط کردن یا کوپولیمر شدن پلیمر ترموپلاستیک سخت و پلیمر انعطاف پذیر نرم تشکیل شده است، که می تواند عملکرد مطلوبی را برای کاربردهای خاص به دست آورد.انعطاف پذیری در دمای پایین TPE مورد استفاده در کابل Xtra Guard Flex 4 Alpha Wire سه برابر PVC استاین ویژگی کار نصب و نگهداری را ساده می کند.

برخی از کاربردهای قابل تحمل دمای بسیار بالا، مانند ضد عفونی کردن و شستشوی دمای بالا در صنعت پردازش مواد غذایی و نوشیدنی،همچنین فرایندهای خاص پتروشیمیTPE دارای دمای کار نامی تا +125 ° C است، که آن را انتخاب عالی برای حفظ ثبات و قابلیت اطمینان در شرایط دمای بالا می کند.TPE می تواند بهتر در برابر خطرات مختلف مانند حلال مقاومت کند، آب، روغن، اشعه UV در نور خورشید و آتش در کاربردهای مختلف.

در نهایت، چرخه عمر هر سیستم محدود است و بازیافت و توسعه پایدار عوامل کلیدی تعیین کننده تاثیرات دراز مدت تجهیزات است.هالوجن ها مانند کلر، فلور و بروم دارای فعالیت بالایی هستند. یک PVC معمولی حاوی کلور حدود 29٪ در وزن است.جایگزین های دیگر مانند فلورایدیتل پروپیلن (FEP) و پلی تترافلوریتل (PTFE)، به طور معمول به عنوان تفلون شناخته می شود) می تواند حاوی فلور تا 76٪ باشد.

در طول استفاده عادی، مواد مانند PVC، FEP و PTFE بی ضرر و بسیار مفید هستند.این مواد ممکن است منبع ترکیبات مضر و سمی باشنداستفاده از مواد عایق کننده TPE به کاهش ضایعات، صرفه جویی در منابع، کاهش مصرف مواد مخدر و کاهش مصرف مواد مخدر کمک می کند.و به حداقل رساندن تاثیر دفع زباله بر محیط زیست.

بلوک کردن را بهینه سازی کنید
EMI ممکن است خطر محیطی دیگری باشد که سیستم های الکترونیکی ممکن است از آن رنج ببرند و کابل Xtra Guard 4 آلفا وایر به طراحان سه گزینه محافظت برای مقابله با کم، متوسط،و EMI با شدت بالا (شکل 1).

در محیط های کم EMI، انتخاب کابل های بدون محافظ مناسب است. این نوع کابل دارای کوچکترین قطر و سبک ترین وزن است.
در شرایط متوسط EMI ، پوشش فولیک آلومینیوم / پلی استر برای مقابله با این مشکل کافی است. از نظر عملکرد EMI ، اندازه کابل و وزن ، پوشش فولیک یک راه حل متوسط را فراهم می کند.میله ی مسی که با قوری پوشانده شده است، اتصال کابل را ساده تر می کند، در نتیجه بهبود اثربخشی محافظ.
وقتی با EMI با شدت بالا سروکار دارید، طراحان می توانند کابل Supra Shield Alpha را انتخاب کنند،که از یک ساختار ترکیبی از لایه محافظ آلومینیوم/پولیستر/ ورق آلومینیوم و لاستیک بر روی آن استفاده می کند تا به پوشش 75٪ از تراکم بالا برسد.سپرا شیلد محافظ با عملکرد بالا را در کل محدوده فرکانس فراهم می کند و یکپارچگی سیستم را در حالی که انعطاف پذیری کابل را برای نصب آسان حفظ می کند ، تضمین می کند.
مقایسه اثر محافظ و فرکانس بین سپرا شیلد و محافظ آلومینیوم / پلی استر
شکل ۱: در مقایسه با محافظ های سنتی از ورق آلومینیوم / پلی استر ، سپرا شیلد عملکرد برتر را در کل محدوده فرکانس نشان می دهد. (منبع تصویر: آلفا وایر)

گزینه های بیشتر ساختار کابل
مواد عایق بندی و سپر کردن فقط دو جنبه از ساختار کابل هستند. علاوه بر این، هادی هایی وجود دارند که هسته اجزای کابل را تشکیل می دهند.برای تامین انرژی الکتریکی و جریان اطلاعات مورد نیاز برای عملکرد سیستم استفاده می شود.

کابل Xtra Guard 4 گزینه های طراحی چند هسته ای و چند جفت را ارائه می دهد. هر دو نوع حاوی سیم های متعدد در یک پوشش هستند، اما ساختار و استفاده مورد نظر آنها متفاوت است.

چندین هادی مستقل برای تشکیل یک کابل چند هسته ای با هم ترکیب می شوند. این نوع کابل برای کاربردهای عمومی مانند توزیع برق یا سیم کشی کنترل ساده مناسب است.و یکپارچگی سیگنال لازم نیست در طول طراحی در نظر گرفته شود.

در چند جفت کابل، سیم ها از قبل پیچیده می شوند و سپس در کابل ادغام می شوند. پیچیدن می تواند صدا و تداخل را کاهش دهد.ایجاد هر جفت سیم مناسب برای انتقال سریعتر داده ها و برنامه های ارتباطی (شکل 2).

کابل Alpha Wire Xtra Guard 4 با استفاده از جفت خم شده (بالا) و چندین سیم مستقل (پایینی)
شکل 2: کابل Xtra Guard 4 چندین جفت جفت (تصویر بالا) و چندین رسانای مستقل (تصویر پایین) برای انتخاب ارائه می دهد. (منبع تصویر: Alpha Wire)

مشخصات هادی کابل های چند هسته ای از 16 AWG تا 24 AWG ، با 2 تا 40 هادی و انواع ساختارهای پیچیده ، از جمله 16 / 30 ، 7 / 28 و 41 / 30 است.مشخصات هادی برای چندین جفت کابل 18 AWG تا 24 AWG است، با جفت سیم در محدوده 1 تا 19. روش های پیچ و خم شامل 16/30, 7/28, 7/30, و 7/32 است.