Globális szabványok a vezetékek sodrására: Max DC ellenállás, minimális keresztmetszet és egyebek

Globális szabványok a vezetők összehúzódására: A közvetlen válasz

Ha azért olvassa ezt, mert egy vizsgakérdés „A vezetősodródás globális szabványai között szerepel ___ ellenállás és ___ keresztmetszeti terület”, a helyes rövid válasz: maximális egyenáramú ellenállás és minimális keresztmetszeti terület . Ez a megfogalmazás megjelenik az IEC 60228 szabványon alapuló oktatási anyagokban, mivel a szabvány úgy szabályozza a sodródást, hogy minden bejelentett névleges méretnél felső határt szab a DC ellenállásra és egy alsó határt a keresztmetszetre.

Egy kábelmérnök számára, akinek karmestert kell vásárolnia, építenie vagy minősítenie kell, ez a két részből álló válasz szükséges, de nem teljes. A vezetékek sodrására vonatkozó globális szabványok magukban foglalják az építési követelményeket, valamint az elektromos határértékeket. A szálcsomagot a huzal átmérője, a huzalok száma, a fektetési hossz, a fektetési arány, a fektetési irány, a vezetőosztály, az anyagminőség, a felület állapota és bizonyos esetekben a tömörítési szint határozza meg. Az ellenállási határértékek jelzik, hogy a vezető vezet-e; az építési szabályok megmondják, hogy meghajlik-e, leáll-e, és túléli-e azt az alkalmazást, amelyre készült.

Miért léteznek Conductor Stranding szabványok?

A sodrás azért van, mert az azonos keresztmetszetű tömör huzal túl merev, túl nehéz lenne lezárni, és túl érzékeny az ismételt hajlításokra. Egy 50 mm²-es, 2. osztályú vezetékben az IEC 60228 szabvány által megkövetelt 19 szál minimális vezetékszáma egy merev rúdszerű elemet köteggé alakít, amely hajlítható, feltekerhető és szabványos fülekkel lezárható. Ez a mechanikai oka minden sodrási szabvány mögött.

Ennek elektromos oka is van. Magasabb frekvenciákon a bőrhatás a vezető külső felülete felé tolja az áramot. A több kisebb vezetéket tartalmazó sodrott vezető tisztábban követi a kábel kontúrját, és korlátozza a légréseket, amelyek akkor jelennek meg, amikor egy tömör vezető hajlításra kényszerül. A sodrás azonban nem tolhatja a DC ellenállást a megengedett mennyezet fölé, éppen ezért az IEC 60228 minden osztályra és névleges keresztmetszetre maximális ellenállási értékeket határoz meg.

E határok figyelmen kívül hagyása mérhető problémákat okoz. Ha az ellenállás meghaladja a maximumot, a kábel melegebb lesz, és a feszültségesés a számított érték fölé nő. Ha a vezetékek száma kisebb, mint a minimum, a vezető meghiúsíthatja a hajlítási tesztet, vagy kinyílhat egy végponton. Ha a fektetési hossz eltolódik, a nyúlási eltérések megtörést vagy madárketrecbe zárást okozhatnak, amikor a kábelt védőcsőbe húzzák. A szokásos következmények a terepi meghibásodások, az elutasított gyártási tételek és a késedelmes projektek.

A fő szabványos családok és összehasonlításuk

Egyetlen dokumentum sem rendelkezik a vezetősodródás tárgyával. A legszélesebb körben használt nemzetközi alapvonal az IEC 60228, amelyet Európában BS EN 60228-ként fogadnak el, Németországban VDE 0295-ként tükrözik, Kínában pedig a GB/T 3956-mal egyezik meg. Észak-Amerikában a gyakorlati hivatkozások az ASTM B8 a koncentrikus szálú rézvezetőkhöz, az ASTM B789re az univerzális szálú vezetőkhöz ASTM B786re. kompakt kerek sodrású rézvezetők és ASTM B172 kötélhuzalú, kötegszálas elemekkel rendelkező vezetékekhez.

Bár a bizonylatszámok különböznek, a logika konzisztens. Minden szabvány hozzárendel egy osztályt, beállít egy minimális vezetékszámot, korlátozza az átmérő változását, és korlátozza az egyenáramú ellenállást. Egy jól megírt beszerzési rendelés kifejezetten megnevezi az egyik szabványt, mivel az "ASTM-kompatibilis" és az "IEC-kompatibilis" nem felcserélhető címkék.

IEC 60228 vezetőosztályok és mit mondanak a vevőnek

Az IEC 60228 a vezetőket négy osztályba osztja. Az 1. osztály szilárd. A 2. osztály a szabványos sodrott vezeték a rögzített telepítésekhez. Az 5. osztály rugalmas, a 6. osztály pedig extra rugalmas. Az osztályszám közvetlenül szabályozza, hogy hány vezetéket használnak, és milyen finomak a vezetékek.

A számok láthatóvá teszik a kompromisszumot. Egy 1,5 mm²-es lágyított rézvezető esetén az IEC 60228 maximális egyenáramú ellenállást 12,1 mΩ/m-ben határoz meg az 1. és 2. osztályban, és 13,3 mΩ/m-t az 5. és 6. osztályban 20 °C-on. A rugalmas osztályok nagyobb ráhagyása létezik, mivel a finom vezetékek valamivel hosszabb áramutat és nagyobb érintkezési ellenállást hoznak létre. Egy 2,5 mm²-es, 5. osztályú vezetéknél a vezetékek minimális száma 50, szemben az azonos névleges méretű, 2. osztályú vezetékek 7 vezetékével.

A rugalmas osztályok folyamatosan megjelennek az adat- és autókábelekben, és itt találkozik a sodrás a párcsavarással. Az ipari Ethernet- vagy autóipari adatkábelt tápláló 5. osztályú vezetéknek rugalmasnak kell maradnia anélkül, hogy a párosítás során torziós feszültség keletkezne. Sok kábelgyártó üzem a négymagos ipari Ethernet kábel csavarodásmentes csavarógép ebben a szakaszban, mert négy magot csavar, anélkül, hogy a magokat elforgatná, megőrizve a szabvány által meghatározott vezetékszerkezetet.

Hátsó csavart érpáros csavarógép négymagos ipari Ethernet adatkábelhez A Gemwell Electrical Technology Co., Ltd. egy kínai visszacsavart érpáros csavarógép négymagos ipari Ethernet adatkábelekhez... Termék megtekintése →

Stranding konfigurációk: Koncentrikus, köteg, kötél, tömörített és szektor

A karmester osztály határozza meg a rugalmassági célt; a konfiguráció beállítja a geometriát. Minden konfiguráció megváltoztatja, hogy a vezető hogyan viselkedik hajlításkor, hogyan foglal helyet, és milyen könnyen lezárható.

Koncentrikus fektetésű sodrás

A koncentrikus fektetésű konstrukcióban a vezetékek rétegekben vannak elrendezve egy középső vezeték körül, egymás utáni rétegekkel ellentétes irányban. A szabványos vezetékszámok az 1 6, 1 6 12 és 1 6 12 18 mintát követik. Az eredmény egy stabil, kerek vezeték, amely ellenáll a deformációnak, ezért az ASTM B8 és az IEC 60228 Class 2 alapértelmezés szerint ez a konfiguráció a tápkábeleknél.

Csomó Stranding

A kötegkötés az összes vezetéket ugyanabba az irányba csavarja össze geometriai rétegmintázat nélkül. Gyorsabb és olcsóbb, mint a koncentrikus sodrás, de a kész vezetőnek kisebb a geometriai stabilitása. A kötegelt vezetékek gyakoriak a hajlékony vezetékekben, az autóipari vezetékekben és más alkalmazásokban, ahol a vezetéket gyorsan lezárják és rendszeresen meghajlítják.

Kötélfektetésű Stranding

A kötélfektetéssel végzett sodrás először kis csoportokat képez, majd ezeket a csoportokat egy mag köré fekteti. Ez a kétlépcsős konstrukció a standard válasz a nagy rugalmassági élettartamra és mechanikai szilárdságra. Az ASTM B172 határozza meg ezt a családot, és megjelenik a bányászati kábelekben, darukábelekben és más alkalmazásokban, ahol a kábelnek ki kell bírnia az állandó hajlítást és feszültséget.

Tömörített és szektor alakú sodrás

A tömörített pászmát a sodrás után hengereken vagy szerszámon vezetik át, hogy csökkentsék a külső átmérőt, jellemzően 3-8 százalékkal, miközben ugyanaz a keresztmetszet. A szektor alakú vezetékek tovább mennek, és egy szektorprofilba vannak préselve, így a háromeres kábelek kisebb átmérőjűek. Mindkét lehetőség csökkenti a kábel súlyát és az anyagköltséget, de szigorúbb folyamatszabályozást igényel a sodrási lépés során.

A koncentrikus és egyrétegű konstrukciók a legnagyobb igényt a feszültségstabilitásra támasztják. Ha a feszültség a futás során változik, a külső átmérő és a fektetési hossz eltolódik. Berendezések, mint pl nagy teherbírású, elválasztott karú egycsavarású gép külső húzással és teljesítményfelvétellel úgy készült, hogy a teljes csavarási cikluson keresztül megtartsa ezt a feszültséget, és pontosan erre van szükségük ezeknek a konfigurációknak a gyártósor végén.

Nagy teherbírású, osztott típusú konzolos egycsavarású gép (külső kapaszkodó és T A Gemwell Electrical Technology Co., Ltd. egy kínai nagy teherbírású, osztott típusú konzolos, egyszeres csavarógép (külső tengelykapcsoló és nyomaték... Termék megtekintése →

Egy páros vagy többmagos konstrukciókat sodrás után gyártó gyáraknál a geometriai szakasz kiválasztása fél munka. Sok produkciós csapat felülvizsgálja a huzalpár sodrógép felállás tervezés során, mert a párcsavar kölcsönhatásba lép a vezető saját fekvésével, és felerősíthet egy kis sodrási hibát.

Fekvési hossz, fektetési arány és fektetési irány: a lényeges tűrések

A fektetési hossz az a tengelyirányú távolság, amelyet a vezető megtesz, miközben a szálcsoport egy teljes 360 fokos csavarodást hajt végre. A fektetési arány a fektetési hossz osztva a vezető átlagos átmérőjével. Mindkét érték megjelenik a szabványokban és a rajzokon, és mindkettőt gyakran félreértik a műhelyben.

A rövidebb fektetés több vezetéket fogyaszt méterenként, ami növeli a súlyt és kissé megnöveli az egyenáramú ellenállást. A hosszabb fektetés csökkenti az anyagfelhasználást, de a köteg kevésbé stabilabbá teheti a hajlítást, és könnyebben nyitható a végeinél. Kerek koncentrikus szerkezeteknél a tipikus fektetési arányok 8:1 és 16:1 között vannak, és sok üzemi szabvány kompromisszumként 10:1 és 14:1 közötti arányt ír elő. A fektetési irányt jobbra vagy balra írjuk; a külső réteg általában jobb oldali, hacsak a rajz kifejezetten mást nem mond.

A hálózati kábelek gyártása az a hely, ahol a laikus tolerancia szigorúvá válik, mivel minden párnak meg kell tartania a saját csavarodási ritmusát az áthallás és a késleltetési torzítás szabályozásához. A hálózati kábel három fokozatú integrált hármas csavarógép egy általános gyártási problémát old meg, három emelkedési fokozatot egyetlen menetben alkalmazva, ami eltávolítja azokat az újrafeszítési lépéseket, amelyek általában a fektetési hossz-eltolódást okozzák a műveletek között.

Integrált típusú háromszögű pár csavarógép hálózati kábelek gyártásához A Gemwell Electrical Technology Co., Ltd. egy kínai integrált típusú háromszögű páros csavarógép hálózati kábelgyártók és ... Termék megtekintése →

Hogyan ellenőrizhető a strangolási megfelelőség

A globális szabványok nem csak a vizuális ítélkezésen alapulnak. Mérhető elfogadási kritériumokat határoznak meg, és minden ellenőrzési teszt az ellenállásra vagy a geometriára mutat vissza. A legfontosabb ellenőrzés a 20 °C-on mért egyenáramú ellenállás, mert ez a leggyorsabb megbízható mutató a vezeték anyagának és keresztmetszetének megfelelőségére.

Az IEC 60228 szabványban szereplő ellenállási értékek maximális értékek, nem névleges célok. Ez azt jelenti, hogy egy 1,5 mm²-es, 12,0 mΩ/m méretű, 2. osztályú vezeték elfogadható, míg a 12,3 mΩ/m hibás még akkor is, ha a különbség elhanyagolhatónak tűnik a mérőn. Ugyanez vonatkozik a vezetékszámra is: előfordulhat, hogy egy hiányzó vezeték nem változtatja meg annyira az ellenállást, hogy észrevegye, de megváltoztathatja a flexibilitási élettartamot, és hónapokkal később térhibát okozhat.

Mit mond a kábelvásárlási specifikáció

A legtöbb sodrásos hiba azért jut el a vevőhöz, mert a megrendelés homályos volt. Az egyértelmű specifikáció kiküszöböli a találgatásokat, és ez a legolcsóbb minőségű eszköz, amellyel a kábelvásárló rendelkezik. Az alábbi ellenőrzőlista a tápkábelekre, a vezérlőkábelekre és a rugalmas adatkábelekre egyaránt vonatkozik.

1. Nevezze el a szabványt és a kiadást, például IEC 60228 harmadik kiadás.
2. Adja meg a vezető anyagát: lágyított réz, ónozott réz vagy alumínium.
3. Adja meg a karmesteri osztályt, indokolással, ha nem 2. osztály.
4. Adja meg a vezetékek számát és a vezeték névleges átmérőjét.
5. Adja meg a fektetési hosszt vagy a fektetési arányt a megengedett tűréssel.
6. Adja meg a külső réteg fektetési irányát.
7. Határozza meg a teljes átmérőtűrést és a tömörítési célt.
8. 20 °C-on mért egyenáramú ellenállás-vizsgálati jegyzőkönyv szükséges.
9. Adja meg a felületi feltételeket: tiszta, száraz, oxidáció- és sorjamentes.
10. Az 5. és 6. osztályú vezetékek esetében a végső alkalmazásból adja hozzá a rugalmas élettartamra vonatkozó követelményt.

Amint a specifikáció végleges, a következő döntés az, hogy melyik gyártóberendezés tartalmazza ezeket a számokat. Összehasonlítva a konzolos egycsavarású gépcsalád A deklarált fektetési arány és átmérőtűrések ellen az első gyakorlati lépés. Érdemes a terepszintet is elolvasni üzemeltetési megjegyzések a sodronygépekhez annak megértéséhez, hogy mely gépbeállítások változtatják a legnagyobb valószínűséggel a fektetési hosszt a gyártás során.

Gyakran Ismételt Kérdések a Conductor Stranding szabványokkal kapcsolatban

Pontosan mit tartalmaznak a vezetősodrázásra vonatkozó globális szabványok?

Ezek közé tartozik a maximális DC ellenállás és a minimális keresztmetszeti terület, mint két elsődleges elfogadási határ. Tartalmazzák az építési követelményeket is: vezetékek száma, huzalátmérő, fektetési hossz, fektetési arány, fektetési irány, vezetőosztály, anyagminőség, felületi állapot és tömörítési szint kompakt kiviteleknél.

Mi a különbség a 2-es és az 5-ös osztályú sodrás között?

A 2. osztály kevesebb, nagyobb vezetéket használ, és rögzített telepítésekhez készült. Az 5. osztály sok finom vezetéket használ, és rugalmas használatra készült. Referenciaként egy 2,5 mm²-es, 5. osztályú vezetékhez legalább 50 vezeték szükséges, míg a 2. osztályú azonos névleges mérethez csak 7 vezeték szükséges. Az 5. osztály magasabb egyenáram-ellenállási engedményt is kap az IEC 60228 szerint.

Miért fontos a fekvés hossza?

A fektetési hossz befolyásolja a vezeték teljes hosszát, súlyát, egyenáramú ellenállását és rugalmasságát. A rövidebb fektetés több vezetéket fogyaszt méterenként, és kissé megnöveli az ellenállást; a hosszabb fektetés hatékonyabb, de csökkentheti a hajlítási stabilitást és kinyílhat feszültség hatására. Mindkét hatás miatt a szabványok és a rajzok ellenőrzött méretként kezelik.

Melyik szabványt kell megadnia a vásárlónak: IEC 60228 vagy ASTM B8?

Használja az IEC 60228 szabványt a legtöbb nemzetközi projekthez, a BS EN 60228 szabványt az Egyesült Királysággal és az EU-val kötött szerződésekhez, a GB/T 3956 szabványt a Kínával kapcsolatos beszerzésekhez és az ASTM B8 szabványt az észak-amerikai épülethuzalokhoz és általános célú rézvezetékekhez. Ha a kábelt exportálni kívánja, nevezzen meg egy elsődleges szabványt, és sorolja fel a többit egyenértékű hivatkozásként.

A vezető tömörítése megváltoztatja a DC ellenállását?

A tömörítés nagyjából 3-8 százalékkal csökkenti a külső átmérőt, miközben a keresztmetszeti terület stabil marad, így az egyenáramú ellenállás nem változik jelentősen, ha a folyamatot megfelelően szabályozzák. A nagyobb kockázat az, hogy az agresszív tömörítés megkeményíti a szálakat és növeli az ellenállást, ezért a kompakt vezetőknek továbbra is ugyanazon a maximális ellenállási teszten kell átmenniük, mint a nem tömörített kiviteleknél.

Megfelelhet-e egy csavarógép több nemzetközi szabványnak egyszerre?

Igen, ha a gép állítható fektetési hosszt, pontos feszességszabályozást és stabil felvevőrendszert kínál. A szabványok főként az osztályban, a vezetékek számában és az ellenállásértékekben különböznek, amelyeket a vezeték kialakítása határoz meg, nem pedig a gép. A gépnek meg kell tartania a geometriát: egyenletes feszítés, helyes fektetési arány, és nem sérülhet meg a szál a csavarási ciklus során.

A szabványos laptól az üzlethelyiségig: olyan felszerelés kiválasztása, amely megfelel a tűréshatárnak

A papíron lévő szabvány csak annyira jó, mint a gyártósor, amelynek tartania kell. A valódi kábelgyártó üzemekben a leggyakoribb hiba nem egy ismeretlen szabvány; ez egy olyan gép, amely nem tudja stabilan tartani a feszességet egy teljes orsón, vagy egy csavarási folyamat, amely megváltoztatja a fektetési hosszt a fej és a felvevő között. Éppen ezért a berendezés kiválasztása legalább annyira számít, mint a specifikáció írása.

A fix telepítésű tápkábeleknél egy nagy teherbírású, egycsavarású gép külső húzással és teljesítményfelvétellel állandó feszültség alatt tartja a vezetőt a teljes csavarási ciklus alatt. Rugalmas adat- és autókábelek esetében a csavarásmentes csavarás megakadályozza a mag elfordulását párok kialakulása közben, ami megvédi az IEC 5. osztály és 6. osztály által meghatározott vezetékgeometriát. Hálózati kábelek esetén egy hárommenetes integrált gép eltávolítja az újrafeszítési lépéseket, amelyek a műveletek között eltérést okoznak.

Amikor leül egy szállítóval, hogy átnézze az új kábeltervet, tartsa szem előtt az eredeti kvízkérdést. A vezetékek sodrására vonatkozó globális szabványok magukban foglalják a maximális DC ellenállást és a minimális keresztmetszeti területet, de a teljes mérnöki válasz a részletekben rejlik: vezetékszám, fektetési hossz, fektetési arány, fektetési irány, vezetékosztály, anyag, felületminőség és a gyártóberendezés, amely mindezt a tűréshatáron belül tartja. Kérje meg a 20 °C-on mért ellenállást, kérje le a huzalszámot és a fektetési hosszt a vizsgálati jegyzőkönyvben, és győződjön meg arról, hogy az Ön gyárában található csavarógép a szabványos elvárásoknak megfelelő pontosságra képes.