Kable jakie znajdują zastosowanie w warunkach przemysłowych w zależności od aplikacji muszą spełniać odpowiednie wymagania względem odporności na działanie czynników zewnętrznych oraz odpowiednich norm technicznych np. w stosunku do standardów wymiany danych.

Odporność na wysokie temperatury

Podstawę w przemyśle stanowią przewody odporne na działanie wysokich temperatur, niejednokrotnie przekraczających 1400°C. Kable tego typu, stanowią nieodzowne elementy instalacji zarówno nisko-, jak i wysokoprądowych, szczególnie w miejscach narażonych na występowanie ognia, oparów metali czy też topionego szkła. W typowej konstrukcji, przewidziano giętką niklowaną linkę. Jeżeli przewody cechują się dodatkowym wzmocnieniem ważną rolę odgrywa taśma tefl onowa PTFE oraz dwie, termospawalne taśmy polymidowe kapton. Warstwa izolacyjna jest umieszczona w płaszczu z włókna mineralnego. Dodatkowo zastosować można osłonę ze stali nierdzewnej. Sprawdza się ona również w środowiskach agresywnych. Niektóre modele przewodów są w stanie pracować stale, w temperaturze od 1100°C do 1400°C. Zwraca się również uwagę na inne cechy, które decydują o pracy w trudnych warunkach. Chodzi przede wszystkim o odporność na szoki termiczne i starzenie się kabli. Niektóre przewody nie ulegają skutkom promieniowania UV. Nie ma wątpliwości co do tego, że w nowoczesnych instalacjach elektrycznych priorytetem jest bezpieczeństwo ludzi. Stąd też dużym zainteresowaniem cieszą się kable i przewody bezhalogenowe. Zalet, które wynikają z ich stosowania jest wiele. Przewody tego typu palą się ciężko lub nawet w ogóle. Ważną cechą są również zachowanie swoich właściwości podczas pożaru. W przypadku pożaru, uwalniają się molekuły chloru i fl uoru. Tym sposobem utrudniany jest dopływ tlenu do miejsca pożaru, w efekcie czego płomienie zostają zduszone.

Kable do prowadników

Odpowiednio dobrane przewody do prowadników pracujących w aplikacjach ruchomych stanowią podstawę bezpieczeństwa i bezawaryjności maszyny. Chodzi przede wszystkim o roboty, suwnice oraz inne aplikacje, gdzie wymaga się od kabla giętkości. Przewody są dobierane w zależności od obciążenia mechanicznego. Niejednokrotnie przewiduje się w nich poliuretanową oponę zewnętrzną, która zapewnia odporność na działanie czynników atmosferycznych. Zyskuje się także odporność na ścieranie, rozrywanie i działanie olejów. W budowie kabla uwzględniany jest oplot z włókniny. W przypadku kabli sygnałowych bardzo często ekran miedziany jest pobielany z uwzględnieniem techniki pozwalającej na połączenie splotu z włóknem syntetycznym. W razie potrzeby warto zastosować kabel odporny na mikroby. Przewody tego typu są nieodzownym elementem instalacji sterujących i zasilających w oczyszczalniach ścieków, składowiskach i sortowniach odpadów, kompostowniach czy też szklarniach. Również i w tym przypadku odpowiedni kabel jest dobierany w zależności od obciążenia, poziomu wilgotności oraz działania czynników atmosferycznych. Dobre właściwości w zakresie giętkości zapewniają szybką i łatwą instalację kabla. W niektórych modelach przewidziano dodatkowo zagęszczony ekran. Podstawę w zakresie prowadników do kabli stanowią modele wykonane z tworzywa sztucznego. Elementy tego typu sprawdzają się w aplikacjach, które nie wymagają dużych obciążeń. W niektórych modelach przewidziano zintegrowaną końcówkę z tworzywa sztucznego, dzięki czemu prowadnik w całości może być wykonany z jednego rodzaju materiału.

Kable i przewody w automatyce

Nowoczesne systemy automatyki nie obejdą się bez przesyłu informacji za pomocą sieci Ethernet. Stąd też oferowane na rynku kable informatyczne są używane na wszystkim poziomach sieci. To właśnie dzięki nim zyskuje się możliwość przesyłania danych z prędkością Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Ethernet, ATM155, FDDI, Token Ring 4/16 Mb/s lub ISDN. Interesujące rozwiązanie stanowią kable, których konstrukcja zapewnia łatwe układanie w wąskich tunelach i platformach. Odpowiednie produkty są oferowane jako kable kraterowane lub podłączeniowe. Kable, które znajdują zastosowanie w systemach Ethernetu przemysłowego cechują się impedancją wynoszącą 100 Ω ±15 Ω od 1 do 100 MHz przy rezystancji przewodu 60,0 Ω/km. Rezystancja sprzężenia wynosi z kolei 0,5 GΩ/km przy pojemności wzajemnej 52,0 nF/ km i napięciu pracy 2,0 kV. Specjalne kable są oferowane z myślą o przesyle danych w sieciach CAN (Control Area Network). W razie potrzeby można zastosować wersje przeznaczone do aplikacji z prowadnicami kablowymi. Na rynku nie brakuje również kabli zaprojektowanych do pracy z magistralą DeviceNet™, czyli systemem opracowanym przez fi rmę Allen Bradley (Rockwell Automation). W systemie tym charakterystyczne jest uwzględnienie w jednym przewodzie żył zasilających oraz osobnych żył do przesyłu danych. Z kolei w sieci InterBus wymiana danych odbywa się poprzez skręcone ze sobą pary żył.

Kompatybilność elektromagnetyczna

W przemysłowych systemach wymiany danych nie brakuje przewodów spełniających wymagania kompatybilności elektromagnetycznej EMC. Tym sposobem w przewodach ekranowanych uwzględnia się dodatkowy ekran foliowy i/lub oplot ekranujący z drutów miedzianych pobielonych. To właśnie takie rozwiązanie zapewnia spełniane wymagań kompatybilności elektromagnetycznej. Podstawowe zadanie ekranu to przeciwdziałanie zakłóceniom, które pochodzą z zewnętrz oraz ograniczanie zakłóceń generowanych wewnątrz. W niektórych produktach stopień pokrycia oplotem ekranującym wynosi ponad 85%. Oferta rynkowa w zakresie kabli spełniających wymagania EMC jest bardzo obszerna. Stąd też można uwzględnić między innymi kable w wersji ekonomicznej, które cechują się wysoką gęstością ekranu, transmisją sygnału bez zakłóceń oraz zastosowaniem specjalnej izolacji PVC. Ma ona za zadanie stabilizowanie folii pomiędzy wiązką przewodów a oplotem. Kable EMC są również oferowane jako modele przezroczyste, gdzie przewidziano elastyczne kolorowe żyły. Producenci oferują również kable wielozadaniowe, bezhalogenowe. Kable tego typu nie rozprzestrzeniają płomienia i niejednokrotnie są odporne na działanie oleju i promieniowania UV. W systemach instalacyjnych bardzo często uwzględnia się kable odporne na działanie ozonu i skrajnych warunków atmosferycznych. Interesujące rozwiązanie stanowią kable przeznaczone do silników i zasilania przetwornic częstotliwości. W produktach tego typu zazwyczaj przewiduje się izolację z polietylenu oraz podwójną powłokę ze specjalną folią aluminiową i oplotem miedzianym. W razie potrzeby można zastosować produkty przeznaczone do pracy w warunkach zewnętrznych.

Kable sygnalizacyjne i przewody sterownicze

Najprostsze rozwiązania w zakresie kabli sygnalizacyjnych to produkty bazujące na miedzi i powłoce polwinitowej. Nowoczesne wyroby tego typu nie rozprzestrzeniają płomienia i cechują się ograniczoną emisją chlorowodoru. Bardzo często zastosowanie znajdują kable sygnalizacyjne z wytłoczoną na powłoce polwinitowej osłoną ochronną. Nabyć można również kable opancerzone taśmami stalowymi z zewnętrzną powłoką polwinitową. Przydatne rozwiązanie stanowią kable opancerzone stalowymi drutami okrągłymi. Oczywiście kable sygnalizacyjne są oferowane w wersji ekranowanej wspólnie i indywidualnie oraz z izolacją z polietylenu usieciowanego. Również i w tym przypadku przewiduje się pancerze stalowe. Warto również zwrócić uwagę na przewody sterownicze, które najczęściej uwzględnia się jako przewody przyłączeniowe i łączące w urządzeniach sterujących, maszynach, taśmach produkcyjnych i montażowych, a także transporterach. Przewody tego typu są układane na stałe lub jako elementy ruchomych aplikacji, gdzie wymaga się giętkości. Odpowiednie kable dobiera się z myślą o obciążeniach rozciągających oraz suchym lub wilgotnym środowisku. W razie potrzeby można zastosować kable odporne na działanie olejów w tym przystosowane do ciągłego zanurzenia w oleju.

Światłowody

W nowoczesnych systemach wymiany danych kluczową rolę odgrywają kable światłowodowe. Warto zwrócić uwagę na fakt, że producenci oferują światłowodowe kable uniwersalne, które są przeznaczone zarówno do zastosowań wewnętrznych jak i zewnętrznych. Ich podstawowe zalety to przede wszystkim szerokie spektrum zastosowania przy jednoczesnym braku konieczności uwzględniania przełącznic na wejściu do budynku. W konstrukcji takich kabli przewidziano pojedynczą luźną tubę, która jest wypełniona żelem tiksotropowym. Tuba zawiera do 24 kolorowych włókien w pokryciu pierwotnym. Celem zwiększenia wytrzymałości dodatkowo tuba jest pokryta zbrojeniem z włókna szklanego. Ostatnią warstwę stanowi płaszcz zewnętrzny, wykonany z tworzywa bezhalogenowego. Tym sposobem uzyskano powłokę zabezpieczającą przed rozprzestrzenianiem się płomienia. Na rynku są również oferowane kable przeznaczone do miejsc o agresywnym środowisku. W rozwiązaniu uwzględnia się dodatkowo taśmę stalową falowaną a następnie powłokę zewnętrzną PE lub LSOH. Nabyć można uniwersalne kable dystrybucyjne używane do okablowania poziomego, okablowania pionowego (szkieletowego) i okablowania międzybudynkowego szkieletowego. W kablach tego typu istotną rolę odgrywa wieloelementowy ośrodek złożony z kolorowych, ścisłych tub, otoczony włóknem aramidowym, które jest perforowane substancją pochłaniającą wilgoć. Konstrukcja uwzględnia także zewnętrzny płaszcz chroniący przed płomieniami.

Producenci oferują kable patchcordowe przeznaczone do połączeń wewnątrzobiektowych. Kable zakończone złączami tworzą patchcordy i pigtaile, które zastosowanie znajdują przy połączeniach między urządzeniami teletransmisyjnymi i przełącznicą oraz przełącznicą i kablem liniowym. W konstrukcji kabla uwzględniono jedno lub dwa włókna światłowodowe w ścisłej tubie, otoczone warstwą włókna aramidowego. Dodatkowo przewidziano płaszcz zewnętrzny. Pamiętać należy o rozróżnieniu światłowodów szklanych od tych, które są wykonane z tworzywa sztucznego. Połączenia z tworzywa sztucznego bazują na włóknie światłowodowym polimerowym. Kable tego typu bardzo często są używane w aplikacjach przemysłowych, szczególnie w połączeniach urządzeń na niewielkich odległościach. Dużą popularnością cieszą się kable typu simplex. Są one wykonane polimetakrylanu metylu (PMMA) o średnicy 1mm. Włókno pokryte jest polietylenową otuliną. Obróbka kabla nie wymaga skomplikowanych a zarazem kosztownych narzędzi. Stąd też obszerne spektrum zastosowania obejmuje połączenia w szafach rozdzielczych, rurach i kanałach kablowych oraz wszędzie tam gdzie nie występują duże obciążenia o charakterze mechanicznym.

Damian Żabicki

---