Skutki promieniowania

Rdzeniem współczesnego przemysłu – opartego na automatyzacji i cyfryzacji – jest możliwość niezawodnego przesyłania zasilania, sygnałów oraz danych. Kable oraz przewody, choć często niedoceniane, mają w tym zakresie znaczenie fundamentalne. Ich asortyment obejmuje wersje od wytrzymałych kabli i złączy zasilających maszyny po delikatne przewody sygnałowe oraz światłowodowe do transmisji danych. W branży przemysłowej i maszynowej dodatkowo często wykorzystywane są kable wysoce specjalizowane – np. do aplikacji w ruchu oraz pracy w obszarach wysokotemperaturowych. Ich właściwy dobór, instalacja oraz serwisowanie mają bezpośredni wpływ na wydajność, ciągłość i bezpieczeństwo produkcji. W artykule wyjaśniamy, na co zwrócić uwagę, wybierając do aplikacji przemysłowych zarówno kable, jak też stanowiące ich uzupełnienie złącza oraz osprzęt kablowy.

Posłuchaj
00:00
Spis treści

Ekrany

Okablowanie może być źródłem, jak i odbiornikiem zaburzeń elektromagnetycznych pochodzących z innych kabli i urządzeń w sąsiedztwie, takich jak na przykład silniki i transformatory. Nie jest to korzystne, bo zakłóca szczególnie transmisję danych w systemach pomiarowych i sterowania. Aby temu zapobiec, przewody kabli, pojedynczo lub zbiorczo, ekranuje się. Osłony zwykle wykonuje się z folii metalizowanej. Mogą również mieć postać oplotu. Czasem, w celu zwiększenia efektywności tłumienia zaburzeń, wykorzystuje się jednocześnie oba typy ekranów.

Zalety folii metalizowanej to: możliwość pokrycia całej powierzchni kabla, dzięki małej grubości możliwość ekranowania kabli z wieloma żyłami, duża skuteczność ekranowania w zakresie dużych częstotliwości, niski koszt, elastyczność. Najważniejsze zalety ekranów w postaci oplotu to z kolei: giętkość, łatwość wykonania połączenia elektrycznego, większa wytrzymałość mechaniczna oraz skuteczność ekranowania w porównaniu do ekranów z folii metalizowanej. Plecionka nie pokrywa jednak kabla w całości. Ponadto jest grubsza i droższa. Słabe strony ekranów z folii metalizowanej to natomiast: niska wytrzymałość na zginanie i mała skuteczność ekranowania w zakresie niskich częstotliwości.

Kable wielożyłowe

Case study

W firmie produkującej siłowniki zmodernizowano system ich testowania. Obowiązująca do tej pory procedura wymagała podłączenia określonych przewodów systemu inspekcji do odpowiednich wejść siłownika. Dla usprawnienia tego zadania już od dekady w tym zakładzie był wykorzystywany ustalony kod kolorów przewodów. Aby zapobiec pomyłkom przyzwyczajonych do niego operatorów, trzeba było go odtworzyć w nowej konfiguracji. Wymagało to wykonania niestandardowego okablowania. W tym celu skonstruowano 34-żyłowy kabel. Składał się z dwóch indywidualnie izolowanych par ekranowanych i jednej wspólnie ekranowanej trójki przewodów do transmisji danych, dwudziestu trzech oddzielnych przewodów do przesyłania sygnałów sterujących i czterech przewodów zasilających. Wszystkie przewody zostały wykonane z miedzi cynowanej z izolacją PVC w kolorach zgodnych z obowiązującym kodem kolorów. Osłonę zewnętrzną również wykonano z PVC.

Skutki promieniowania

Na kable wpływa również promieniowanie. Przykładem jest promieniowanie UV, na które narażone jest okablowanie użytkowane na zewnątrz budynków. Wpływa ono negatywnie głównie na trwałość tworzyw sztucznych, z których wykonuje się osłony. Przyczyną tego jest zjawisko fotoutleniania (fotooksydacji). Jest ono skutkiem działania promieniowania UV w obecności tlenu. W jego wyniku napromieniowane cząsteczki materiału ulegają degradacji. To powoduje rozrywanie ich łańcuchów i powstawanie wolnych rodników, które jeszcze bardziej niszczą strukturę tworzywa sztucznego. W konsekwencji materiały osłon kabli starzeją się znacznie szybciej i stają się kruche.

Tworzywa sztuczne są w różnym stopniu podatne na szkodliwe oddziaływanie promieniowania UV. Przykładowo odporne na ten czynnik są: poliuretan, który co prawda może pod wpływem promieni słonecznych blaknąć, ale zachowuje elastyczność, różnego typu gumy oraz silikon. Do tej kategorii nie można natomiast zaliczyć tworzyw termoplastycznych, jak na przykład PVC. Główny sposób na zabezpieczenie tworzywa sztucznego przed wpływem promieniowania ultrafioletowego to dodanie do niego w procesie produkcji substancji absorbujących promienie UV. Popularnym sposobem jest na przykład zaczernienie materiału przez dodanie do niego sadzy.

W pewnych zastosowaniach uwzględnić trzeba również wpływ promieniowania jonizującego, które sprawia, że tworzywo sztuczne staje się kruche, sztywniejsze, zmienia się jego kolor, zapach i może pękać. Grozi to m.in. kablom w sprzętach, na przykład medycznych, poddawanych sterylizacji i tym w elektrowniach jądrowych. W tych ostatnich prognozowanie długoterminowej trwałości osłon z tworzyw sztucznych ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa jądrowego. Wynika to stąd, że nawet w normalnych warunkach eksploatacji instalacji nuklearnej kable elektryczne są narażone na spore dawki promieniowania, a ich wymiana jest często trudna albo w ogóle niemożliwa.

Powiązane treści
Nowoczesne rozwiązania kablowe, konfekcjonowane przewody readycable i systemy readychain - Innowacyjne propozycje firmy igus
Z szafy sterowniczej do urządzeń obiektowych - rozwiązania dla bezproblemowego okablowania
Produkcja akumulatorów w oparciu na danych
EtherCAT - czym jest i jak działa?
Profesjonaliści w zastosowaniach zewnętrznych - Obudowy gwarantujące bezpieczeństwo i niezawodność
Smukłe moduły przechylno-obrotowe do dużych elementów - Mikronapędy DC wprowadzają dynamikę do systemów przenoszenia
Przekładnie HF Inverter ALU-G Motion – niezawodność w aluminiowej obudowie
Jak roboty mobilne rewolucjonizują transport wewnętrzny i zewnętrzny?
Zobacz więcej w kategorii: Temat miesiąca
Artykuły
Oil&gas i sektor chemiczny - automatyka i pomiary w branżach procesowych
Silniki i napędy
Nowoczesne przekładnie i motoreduktory - kompendium
Przemysł 4.0
Smart Factory 2024
Bezpieczeństwo
Automatyka i urządzenia do zastosowań specjalnych
Przemysł 4.0
Nowoczesna intralogistyka i logistyka zakładowa
Silniki i napędy
Napędy elektryczne - kompendium
Zobacz więcej z tagiem: Obudowy, złącza, komponenty
Targi krajowe
Dni Druku 3D
Raporty
Szafy i obudowy przemysłowe
Technika
Jak zapewnić efektywną termoregulację w szafach sterowniczych?

Poradnik doboru rozwiązań drukujących - drukarki mobilne, stacjonarne i przemysłowe

Jak dobrać drukarkę do zastosowań w logistyce, przemyśle czy handlu? Na co zwrócić uwagę, jeżeli chodzi o cechy i funkcje urządzenia? Jak zapewnić wysoką niezawodność pracy oraz trwałość systemu drukującego? A co z oprogramowaniem? W artykule odpowiadamy na powyższe pytania, przedstawiając przykłady nowoczesnych urządzeń drukujących, które z powodzeniem sprawdzają się w wymienionych zastosowaniach.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów