V systémoch priemyselnej automatizácie a elektrického riadenia sú káble s variabilnou frekvenčnou jednotkou (VFD) kľúčovým komponentom pri pripojení VFD k motoru. S popularitou aplikácií VFD sa vyvíjajú aj typy a špecifikácie hnacieho kábla VFD. Štiepené a netienené káble sú dva bežné typy. Každý z nich má svoje vlastné výhody a nevýhody a sú vhodné pre rôzne aplikácie. Preto je rozhodujúce porozumenie rozdielu medzi tienenými a netienenými káblami VFD, aby sa správne vybral príslušný kábel.
1. Základné zloženie kábla VFD
Hnací kábel VFD zvyčajne pozostáva z nasledujúcich hlavných častí:
Vodiči:Vodiče sa zvyčajne vyrábajú z medi alebo hliníka, aby sa poskytla vodivosť potrebná na prenos energie.
Izolácia:Izolačná vrstva sa používa na izoláciu vodiča z vonkajšieho sveta, na zabránenie úniku prúdu a na zabránenie skratu alebo elektrického nárazu kábla.
Tienenie:Štítová vrstva je umiestnená mimo izolačnej vrstvy a používa sa na zabránenie elektromagnetickému rušeniu (EMI) do vstupu do kábla alebo na zabránenie elektromagnetickým vlnym emitovaným káblom v interferovaní s inými zariadeniami.
Bunda:Vonkajší plášť je najvzdialenejšou vrstvou kábla, ktorá sa používa hlavne na ochranu vnútornej štruktúry pred mechanickým poškodením, chemickou koróziou a faktormi prostredia.
2. Funkcie tieneného kábla VFD
Najväčšou črtou tieneného kábla VFD je, že má špeciálnu tieniacu vrstvu, ktorá sa zvyčajne skladá z kovovej fólie alebo pleteného medeného drôtu. Hlavnou funkciou tieniacej vrstvy je zabrániť vonkajšiemu elektromagnetickému rušeniu (EMI) ovplyvňovať signál vo vnútri kábla a môže tiež efektívne izolovať vysokofrekvenčný šum v kábli a zabrániť jej vyžarovaniu do vonkajšieho prostredia.
1. Ochrana elektromagnetického rušenia (EMI)
Štítený kábel VFD účinne izoluje externé elektromagnetické interferencie (EMI) cez tieniacu vrstvu, aby sa zabránilo interferencii do elektrických signálov pri prenose kábla. Najmä v systémoch prenosu energie a priemyselnej automatizácie existuje veľké množstvo zdrojov elektromagnetického hluku, ktoré môžu ovplyvniť kvalitu signálu, ako sú motory, meniče, rozvádzače atď. Elektromagnetické interferencie ovplyvňuje nielen normálnu činnosť systému VFD, ale môže tiež spôsobiť zlyhanie alebo poruchu elektrických zariadení.
Shielding Layer môže účinne potláčať vysokofrekvenčný šum, znížiť vzájomné interferencie medzi systémami a zlepšiť stabilitu a spoľahlivosť zariadenia.
2. Integrita signálu
Signál medzi meničom a motorom je riadený vysokofrekvenčným prepínaním. Ak kábel nemá tieniacu vrstvu, vysokofrekvenčné signály môžu uniknúť a ovplyvniť kontrolné zariadenia v okolí, komunikačné vedenia atď. Štiepené káble VFD môžu zabezpečiť integritu signálu a zabrániť útlmu alebo skresleniu signálu počas prenosu.
3. Dlhšia vzdialenosť položenia kábla
Pri ležaní na dlhšie vzdialenosti môže tieniacu vrstvu účinne potlačiť akumuláciu elektromagnetického rušenia, takže elektrický výkon kábla si môže zachovať dobrú stabilitu. Najmä vo rozsiahlom priemyselnom zariadení a komplexných automatizačných systémoch môžu tienené káble zabezpečiť, aby prenos signálu nezasahoval, čím sa zabráni strate alebo chýb prenosu.
4. Vplyv proti externému hluku
Zdroje elektromagnetického rušenia sú bežné v prostrediach, ako sú energetické vybavenie, systémy riadenia automatizácie a továrenské workshopy. Ak sa použijú netienené káble, môže spôsobiť vzájomné rušenie medzi zariadeniami a ovplyvniť účinnosť práce. Tietrené káble môžu účinne znížiť vplyv vonkajšieho hluku a zabezpečiť normálnu prevádzku zariadenia.
5. Úloha uzemňovacieho drôtu a uzemnenia
Štítová vrstva tienených káblov VFD sa zvyčajne uzemňuje tak, aby vytvorila bezpečný kanál „úniku“. Ak je v kábli bludný prúd, uzemnená tieňovacia vrstva môže tieto prúdy viesť k zemi, aby sa zabránilo poškodeniu prúdu úniku do systému.
3. Charakteristiky netienených káblov VFD
Netienené káble VFD nemajú tieniacu vrstvu, ktorá sa spolieha na svoj dobrý izolačný výkon a konštrukčný návrh, aby sa zabránilo vplyvu elektromagnetického rušenia. Netienené káble sa zvyčajne používajú v prostrediach s menším elektromagnetickým rušením alebo v káblovom kladení na kratšie vzdialenosti.
1. Nižšie náklady
Pretože netienené káble nemajú ďalšie tieniace vrstvy, ich výrobné náklady sú nižšie a zvyčajne sú lacnejšie ako tienené káble. Vďaka tomu sú netienené káble vhodné pre niektoré nákladovo citlivé projekty alebo prenos energie s krátkym vzdialenosťou.
2. Hmotnosť a flexibilita
Netienené káble sú vo všeobecnosti ľahšie a flexibilnejšie, pretože nemajú ďalšiu tieniacu vrstvu. To uľahčuje ohýbanie počas inštalácie a sú obzvlášť vhodné pre aplikácie, ktoré vyžadujú flexibilné kladenie a kompaktné priestory.
3. Vhodné pre prostredie s nízkym elektromagnetickým rušením
Netienené káble sú vhodné pre prostredia s menšou elektromagnetickou interferenciou (EMI). Ak je kábel prepustený zo zdroja elektromagnetického rušenia alebo vysiela napájacie signály na krátku vzdialenosť, netienené káble môžu spĺňať požiadavky na použitie a zároveň sa vyhnúť zbytočným nákladom.
4. Kratšia vzdialenosť kladenia
Vzhľadom na nedostatok tieniacej vrstvy je signál netienenému káblu ľahko ovplyvnený vonkajšími elektromagnetickými vlnami, najmä pri položení na dlhé vzdialenosti, môže byť signál prenášaný káblom zoslabený. Preto sú netienené káble vhodnejšie pre kratšie kladenie káblov a prostredia s nízkou interferenciou.
5. Žiadna ochrana vonkajšieho hluku
Na rozdiel od tienených káblov nemajú netienené káble žiadnu funkciu ochrany proti hluku. V prostredí so silnou elektromagnetickou interferenciou môže byť ovplyvnený výkon netienených káblov, čo spôsobuje poruchu elektrického zariadenia alebo nestabilnú prevádzku.
4. Hlavné rozdiely medzi tienenými a netienenými káblami VFD
1. Štrukturálne rozdiely
Tienený kábel:Mimo izolačnej vrstvy kábla je vrstva kovovej fólie alebo opleteného medeného drôtu ako tieniacu vrstvu, aby sa zabránilo elektromagnetickému rušeniu.
Netienený kábel:Neexistuje žiadna tieniaci vrstva, iba izolačná vrstva a vonkajší plášť.
2. Elektromagnetická interferencia (EMI)
Shielded Cable: Efektívne zabraňuje vonkajšiemu elektromagnetickému rušeniu, vyhýba sa úniku vnútorných signálov v kábli a znižuje rušenie s okolitým zariadením.
Netienený kábel: Neexistuje žiadna ochrana pred vonkajším elektromagnetickým interferenciou, signál môže byť interferovaný vonkajšou časťou a môže tiež ovplyvniť okolité zariadenie.
3. Uplatniteľné prostredie
Shielded Cable: Vhodný pre prostredia s vysokým elektromagnetickým rušením, ako sú priemyselné riadiace systémy, kladenie káblov na dlhé vzdialenosti a okolo veľkých elektrických zariadení.
Netienený kábel: Vhodný pre prostredie s menším elektromagnetickým rušením, ako je napríklad kladie kábla s krátkym vzdialenosťou v domácnostiach alebo malých komerčných zariadeniach.
4. Cena a váha
Kábel tienené: Cena je vyššia a hmotnosť je ťažšia, čo nie je vhodné pre aplikácie s obmedzenými rozpočtami alebo prísnymi požiadavkami na hmotnosť.
Netienený kábel: Nízke náklady, ľahká hmotnosť, vhodná pre príležitosti s obmedzenými rozpočtami a nízkymi požiadavkami na elektromagnetické rušenie.
5. Požiadavky na inštaláciu
Tietrený kábel: Vyžaduje správne uzemnenie, aby sa zabezpečilo tieniaci účinok.
Netienený kábel: Inštalácia relatívne jednoduchého, ale pre prostredia so silnými zdrojmi elektromagnetických interferencií sa môžu vyžadovať ďalšie ochranné opatrenia.
5. Úvahy pri výbere tienených a netienených káblov VFD
Environmentálna elektromagnetická interferencia (EMI) Úroveň: Ak je kábel inštalovaný v oblasti so silným elektromagnetickým rušením (ako je vysokofrekvenčné vybavenie, blízko vysokorýchlostných motorov), mal by sa zvoliť tienený kábel; V opačnom prípade môže netienený kábel uspokojiť potreby.
Vzdialenosť kábla: Pre prevodovku na dlhé vzdialenosti môže tienený kábel efektívne chrániť