کابل های استاندارد نصب ثابت (مانند نوع YJV یا BV) خطرات عملیاتی را در کاربردهایی که شامل توزیع قدرت موقت و ماشین آلات سنگین است، ایجاد می کنند.زمانی که منبع برق باید در کنار تجهیزات حرکت کند، کابل ها در معرض فشارهای پویا مستمر از جمله چرخش، تنش، ضربه و سایش قرار دارند.
این راهنمای عملیاتی در زمینه ویژگی های مکانیکی کابل های انعطاف پذیر لاستیکی (مانند YZ، YC،و انواع YCW) و چارچوبی را برای انتخاب مشخصات مناسب کابل بر اساس عوامل استرس خاص در محل فراهم می کند.
عوامل تنش ساز: انتخاب درجه مناسب کابل بر اساس شرایط سایت
استانداردهای صنعت این کابل ها را بر اساس ظرفیت حمل بار مکانیکی آنها طبقه بندی می کنند.درک تفاوت های بین کابل های نوع YZ و نوع YC برای جلوگیری از وقفه های قابل توجهی در محل ناشی از خرابی کابل بسیار مهم است.
نوع YZ (خفیف): راه حل های موقتی سایت
کاربردهای اصلی:توزیع برق موقت در سایت های ساختمانی، کابل های تمدید در فضای باز و ابزار های الکتریکی قابل حمل سبک.
مشخصات مکانیکی:انعطاف پذیری خوبی را ارائه می دهد اما برای تحمل استرس فیزیکی متوسط طراحی شده است؛ برای خم شدن مداوم یا حرکت مکرر تحت تنش بالا مناسب نیست.
نوع YC (شرکت سنگین): کابل های کار برای ماشین آلات
کاربردهای اصلی:جرثقیل های برج، حفاری، اتصالات موتور سنگین و تجهیزات صنعتی متحرک (همانطور که در تصویر نشان داده شده است).
مشخصات مکانیکی:دارای پوشش لاستیکی ضخیم تر و رشته های رسانای متراکم تر است. برای مقاومت در برابر ضربه های شدید، لرزش مداوم و بار های تنش بالا طراحی شده است.
YCW (کار سنگین، مقاوم در برابر آب و هوا)
استفاده اصلی:کاربردهای سنگین مشابه YC، اما به طور خاص برای محیط های بیرونی خشن طراحی شده است (که شامل قرار گرفتن در معرض روغن، مواد شیمیایی، اشعه UV شدید و شرایط مرطوب است).
علوم مواد: چرا استومرها (طوله) در کاربردهای تلفن همراه از PVC برتر هستند
چرا کابل های استاندارد پی وی سی اغلب در محل های ساخت و ساز زود شکست می خورند، در حالی که کابل های YC بسیار دوام دارند؟ پاسخ در فیزیک پلیمر است.
مشکل با PVC (مواد ترموپلاستیک):PVC یک ماده ترموپلاستیک است. در آب و هوای سرد، شکننده می شود و مستعد ترک است؛ تحت ارتعاش و خم شدن مداوم، PVC سفت و پاره می شود.
مزایایی که لاستومرها دارند:کابل های سری YZ، YC و YCW از استالومرهای مصنوعی (مانند EPR یا CR) برای عایق و پوشش استفاده می کنند. این مواد از طریق یک فرآیند پیوند متقابل شیمیایی تولید می شوند.
اصول مهندسی:استومرها دارای قابلیت های استثنایی تغییر شکل لاستیکی هستند. آنها می توانند انرژی ضربه را جذب کنند (مانند ضربه چکش که در نمودار نشان داده شده است) ، بدون شکستن در هنگام تنش کشیده شوند،و به شکل اولشون برميگردنعلاوه بر این، حتی در دمای زیر صفر انعطاف پذیری عالی را حفظ می کنند.
ویژگی های راننده های پویا: فیزیک زندگی انعطاف پذیر
کابل های نصب ثابت استاندارد معمولا از هادی های جامد تک (نوع BV) یا هادی هایی با رشته متوسط (نوع BVR) استفاده می کنند؛ در مقابل،کابل های نوع YZ/YC از هادی هایی استفاده می کنند که از رشته های مس نازک متعدد تشکیل شده اند (مطابق با استانداردهای کلاس 5 یا کلاس 6).
اصل خستگی فلزی:هنگامی که یک کابل خم می شود، لبه بیرونی هدایت کننده تحت فشار کششی قرار می گیرد، در حالی که لبه داخلی تحت فشار فشاری قرار می گیرد.این توزیع استرس باعث ایجاد استرس داخلی قابل توجهی می شود.که منجر به خستگی فلزی و شکستگی می شود.
راه حل ساختاري رشته دار:با قرار دادن ده ها یا حتی صدها سیم نازک به هم، استرس مکانیکی به طور مساوی در سراسر برش متقابل توزیع می شود. سیم های نازک می توانند نسبت به یکدیگر حرکت کنند.که باعث می شود کابل بدون آسیب به میلیون ها چرخه خم شدن مقاومت کندتوجه مهندسی: به همین دلیل، کابل های نوع YC برای استفاده در سیم کشی کابل و سیستم های تماس کششی (مانند زنجیره های کششی یا سیستم های فستون) اجباری هستند.
متریکس مسئله و راه حل میدان (برطرف کردن مشکل)
شکست های میدان کابل های انعطاف پذیر به ندرت به دلیل افزایش ولتاژ ایجاد می شوند؛ آنها معمولاً ناشی از عوامل مکانیکی هستند. لطفاً برای تشخیص و جلوگیری از مشکلات رایج استفاده از این ماتریس مراجعه کنید.
| علائم شکست میدان | علت اصلی فیزیکی | راه حل مهندسی |
|---|---|---|
| شکستن جاکت کابل در زمستان | PVC یا مواد لاستیکی ضعیف در دمای پایین شکننده می شوند. | انتخاب کابل های نوع YCW یا آنهایی که دارای ترکیبات لاستیکی مقاوم در برابر سرما هستند که برای -40 درجه سانتیگراد درجه بندی شده اند. |
| ژاکت سالم اما هادی های داخلی شکسته | خستگی فلزی ناشی از خم شدن مکرر در شعاع های کوچک (به عنوان مثال، چرخ های جرثقیل). | به سختی از حداقل شعاع خم شدن (معمولا 6 تا 8 برابر قطر کابل) پیروی کنید. از هادی های فوق انعطاف پذیر کلاس 6 استفاده کنید. |
| سایش/شکستگی روی سطوح بتنی | اصطکاک زیاد از سطوح خشن در ترکیب با وزن خود کابل | از رامپ های متقاطع کابل یا سیستم های تعلیق استفاده کنید. |
| مدار کوتاه به دلیل ورود آب | عمل موی کشنده آب را در امتداد هادی ها به کابینت کنترل جذب می کند. | از غدد تخصصی کابل با حلقه های مهر و موم استفاده کنید. |
پارامترهای کلیدی برای مهندسان میدان
برای اطمینان از عمر حداقل پنج ساله برای کابل های YZ/YC در میدان، به سختی از مشخصات نصب زیر پیروی کنید:
- دستگير کردن ريل هاي کابل:هنگامی که کابل را باز می کنید، اطمینان حاصل کنید که آن را در یک خط مستقیم باز می کند. هرگز کابل را مستقیماً از طرف رول در یک حرکت مارپیچی بیرون نکشید. باز کردن مارپیچی باعث فشار چرخش دائمی می شود.که می تواند ساختار هسته ی رشته ای را گشاده کند و منجر به مدار کوتاه شود..
- شعاع خم شدن تحت بار:به شدت از مجبور کردن کابل های YC در خم های تیز در اطراف داربست های پایه گذاری یا لبه های قطعات فولادی اجتناب کنید.خم های تیز می تواند یک عمل برش ✓ شبیه به تیغه ✓ بر روی پوشش داخلی کابل اعمال کندهمیشه برای کمک به نصب از قطعات یا رول های کابل استفاده کنید.
- ادامه زمين گيري:برای ماشین آلات سنگین (مانند جرثقیل های برج و حفاری) ، هدایت کننده زمین (معمولا یک هسته زرد سبز) بسیار مهم است.چون خم شدن مکرر می تواند باعث شکستن هسته زمین گیری قبل از هسته های اصلی قدرت شود..
- کاهش حرارتی ظرفیت حمل جریان:در مقایسه با کابل های نصب ثابت، کابل های لاستیکی انعطاف پذیر به طور کلی تبعید گرما ضعیف تری دارند.ظرفیت حمل جریان آنها باید کاهش یابد (معمولاً 20٪ تا 30٪) تا از ذوب شدن لاستیک داخلی به دلیل گرم شدن بیش از حد جلوگیری شودمحاسبات تخفیف حرارتی در هنگام پیکربندی جعبه های توزیع برق موقت ضروری است.
- اتصال های IP:پلاگین ها اغلب نقطه ضعف در سیستم های تامین برق تلفن همراه هستند. اطمینان حاصل کنید که استفاده از پلاگین های صنعتی که مطابق با امتیازات حفاظت از نفوذ (IP) مورد نیاز (بر اساس استانداردهای CEE / IEC 60309) هستند:IP44 برای محیط های عمومی در فضای باز، و IP67 برای مناطق مرطوب یا مکان هایی که در معرض اسپری آب یا شستن هستند.
