Zaloguj się
Wszystkie
7 lipca 2025
39
Kable i przewody dostępne na rynku występują w niezliczonych odmianach, różniąc się konstrukcją i materiałami, skrupulatnie wybieranymi przez producentów w zależności od przeznaczenia. Diametralnie inaczej zbudowane są przewody zasilające, sygnałowe, czy też koncentryczne, zdolne do pracy w zakresie w.cz. Te ostatnie wymagają kontroli impedancji – podobnie, jak niektóre rodzaje skrętek (tzw. twisted pair), a nawet pary koncentryczne typu twinax, przeznaczone do transmisji różnicowych, np. w szybkich systemach cyfrowych.
Wreszcie, w niektórych zastosowaniach, zamiast sygnałów elektrycznych przesyła się informacje drogą optyczną, czyli światłowodem – zapewnia to olbrzymią przepustowość i całkowitą odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, co znajduje zastosowanie zarówno w klasycznej telekomunikacji i teleinformatyce, jak i w niektórych specyficznych zastosowaniach naukowych (np. w systemach medycznych pracujących w warunkach bardzo silnych pól magnetycznych, generowanych przez skanery MRI). Tematem światłowodów zajmiemy się bliżej w przyszłości, teraz natomiast skupmy się na tradycyjnym okablowaniu.
Konstrukcja i kluczowe parametry przewodów
Maksymalne napięcie pracy jest ograniczone wytrzymałością izolacji przewodu, zależną od jej materiału i grubości. Przykładowo w przypadku kabli sieci zasilającej podaje się je według norm (DIN VDE 0298, IEC 183) jako parę wartości U0/U (napięcie między żyłą a otoczeniem, np. ziemią/napięcie między żyłami). Zalecane szczytowe napięcie pracy jest dużo niższe od napięcia testowego izolacji.
Maksymalny prąd i przekrój żył są ze sobą powiązane – grubszy przewód przenosi większy prąd ciągły bez nadmiernego nagrzewania, co wynika rzecz jasna ze znacznie mniejszej rezystancji przewodników, przeliczanej zwykle w Ω/km. W specyfikacjach okablowania podaje się dopuszczalny przekrój lub średnicę żyły, w jednostkach metrycznych (mm²) albo znormalizowanej skali AWG. W większości przypadków producenci nie podają natomiast wartości maksymalnego prądu, jaki może przenieść dany rodzaj przewodu – wynika to przede wszystkim z prostego faktu: rezystancja żył zależy od temperatury otoczenia, a ponadto dopuszczalne warunki termiczne obciążonego przewodu będą się różniły w zależności od sposobu montażu (np. przewód na wolnym powietrzu, kilka przewodów w korytku lub peszlu, etc.). W niektórych notach katalogowych można jednak znaleźć informację o dopuszczalnym amperażu podaną wprost – dotyczy to głównie przewodów sygnałowych (np. taśmowych, czyli tzw. przewodów płaskich) oraz gotowych, konfekcjonowanych kabli (np. USB). W przypadku tych ostatnich ograniczenie prądu wynika zresztą nie tylko z samego przewodu, ale także możliwości oferowanych przez zastosowane złącza.
Minimalny promień gięcia określa, przy jakim zagięciu kabel może pracować bez uszkodzeń – wartości te często są podawane osobno dla instalacji statycznej (przewód ułożony na stałe) i dynamicznej (przewód w ruchu, np. w systemach mechatronicznych). W warunkach pracy dynamicznej dopuszcza się zwykle większe promienie (czyli słabsze ugięcie), a skrajne temperatury otoczenia dodatkowo ograniczają dopuszczalną ruchomość, głównie z uwagi na efekty starzenia się izolacji i zmęczenie materiału. Równie istotne jest ekranowanie przewodu – zastosowanie oplotu lub folii metalowej chroni linie przed zakłóceniami emitowanymi i odbieranymi z otoczenia, ale zwiększa promień gięcia w stosunku do przewodów o tej samej liczbie i przekroju żył, ale pozbawionych ekranowania. Mało tego – ekran może obejmować cały kabel lub poszczególne pary w kablu wielożyłowym, a właściwe rozdzielenie poszczególnych sekcji jest realizowane za pomocą dodatkowych rdzeni, również wpływających na wypadkową giętkość przewodu. Warto dodać, że aspekty zmęczeniowe i elastyczność przewodów są niebywale istotne zwłaszcza w branży medycznej – nietrudno się bowiem domyślić, że kable EKG czy też przewody biegnące od czujników SpO2 są w czasie eksploatacji narażane na wielokrotne przeciążenia mechaniczne, związane czy to z ruchem samego pacjenta, czy też (czasem dość niedelikatnym) traktowaniem ich przez personel medyczny, zwłaszcza jeżeli wykonywane procedury są bardzo dynamiczne (np. reanimacja czy też szybkie przenoszenie podłączonego do aparatury pacjenta z noszy na łóżko szpitalne).
Skoro jesteśmy przy temacie odporności mechanicznej i środowiskowej przewodów, to warto zwrócić uwagę także na inne branże. Przykładowo kable przeznaczone do pracy na zewnątrz budynków, w obecności wilgoci, substancji chemicznych czy wysokich temperatur muszą być wykonane z odpowiednich materiałów izolacyjnych. Promieniowanie UV, ozon, oleje, smary, agresywne chemikalia – to tylko część czynników degradujących, na które narażone są przewody w trudnych warunkach przemysłowych, motoryzacyjnych czy instalacjach dachowych (np. fotowoltaicznych). Dlatego opracowano specjalne serie kabli spełniających jednocześnie wiele wymagań (odporność na skręcanie, na oleje, na płomień, samogasnące itp.). Przykładem jest rozbudowana rodzina przewodów sterowniczych ÖLFLEX firmy LAPP, oferująca produkty odporne m.in. na ciągły kontakt z olejami.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
