1, Definicija jezgra i logika proračuna radijusa savijanja
Radijus savijanja kabla odnosi se na poluprečnik luka koji odgovara zakrivljenom obliku kabla kada je u savijenom stanju. Ovaj parametar je određen vanjskim prečnikom (D) kabla i strukturnim karakteristikama, a formula za proračun je:
Minimalni radijus savijanja=koeficijent (N) x vanjski prečnik kabla (D)
Vrijednost koeficijenta N treba sveobuhvatno odrediti na osnovu tipa kabla, strukture oklopa i industrijskih standarda. Na primjer, N vrijednost neoklopnih upravljačkih kablova je obično 6, dok N vrijednost oklopnih energetskih kabela može doseći 12-20.
Uzimajući za primjer PUR obložen kabel koji je usklađen sa adapterom određene marke M12, njegov vanjski promjer je 5,75 mm. Ako se koristi standard radijusa savijanja za scenarije fiksne instalacije (N=5), minimalni radijus savijanja je:
5,75 mm × 5=28.75 mm
Ako se radi o mobilnoj sceni (kao što su zglobovi robota), potreban je stroži N=10 standard, a minimalni radijus savijanja treba da dostigne 57,5 mm.
2, Diferencirani zahtjevi industrijskih standarda
Postoje značajne razlike u zahtjevima za radijusom savijanja M12 kabela u različitim industrijama, koje se temelje na okruženju primjene i karakteristikama opterećenja kabela.
Oblast industrijske automatizacije
Prema GB 50303-2015 "Kodeks za prihvatanje kvaliteta izgradnje elektrotehnike u zgradama", radijus savijanja kabla M12 na mestu okretanja nosača kablova mora ispunjavati sledeće zahteve:
Neoklopni kabl: veći ili jednak 6D
Oklopljeni ili oklopljeni kabl: veći ili jednak 12D
Na primjer, u radionici za zavarivanje automobila, oklopljeni kabel (D=6mm) koji je usklađen sa adapterom određene marke M12 treba održavati radijus savijanja veći od ili jednak 72 mm na tački okretanja mosta kako bi se izbjeglo oštećenje izolacije uzrokovano uvijanjem metalnog zaštitnog sloja.
Zajednička aplikacija robota
Zglobovi robota zahtijevaju česta kretanja i imaju izuzetno visoke zahtjeve za vijek trajanja savijanja kabela. Standard ISO 14738 propisuje da minimalni radijus savijanja M12 kablova za robote mora ispunjavati sljedeće zahtjeve:
Fiksna instalacija: veća ili jednaka 5D
Dinamičko kretanje: veće ili jednako 10D
Nakon usvajanja adaptera T kod M12 u liniji za zavarivanje određene automobilske kompanije, radijus savijanja spojnog kabla je povećan sa 4D na 6D, smanjujući stopu kvara opreme za 75% i produžavajući vijek trajanja kabela za tri puta.
Scena za električnu opremu na otvorenom
U vanjskim scenarijima kao što su fotonaponski invertori i pametna ulična rasvjeta, M12 kablovi moraju izdržati ekstremne temperature u rasponu od -40 stepeni do +85 stepeni. Prema standardu IEC 60227, radijus savijanja takvih kabela zahtijeva dodatno razmatranje koeficijenta temperaturne kompenzacije:
Okruženje niske temperature (-40 stepeni): radijus savijanja treba povećati za 20%
Okruženje visoke temperature (+85 stepen): radijus savijanja treba povećati za 15%
Prema statističkim podacima određene fotonaponske elektrane, korištenje dizajna radijusa savijanja s kompenzacijom temperature smanjuje vrijeme zastoja pretvarača zbog kvarova na priključku za 82%.
3, Tipičan rizik od nedovoljnog radijusa savijanja
Ako je polumjer savijanja M12 kabela manji od standardnog zahtjeva, to može uzrokovati sljedeću lančanu reakciju:
Oštećenje provodnika
Provodnik kabla se sastoji od višestrukih jednožilnih žica koje su upletene zajedno, a prekomerno savijanje može dovesti do olabavljenja provodnika i izbočenja, direktno utičući na performanse spoljašnjeg poluprovodničkog sloja i izolacionog sloja. Na primjer, u sistemu promjenjivog nagiba snage vjetra, zbog nedovoljnog radijusa savijanja kabela, izbočina provodnika je probila izolacijski sloj, uzrokujući nesreću kratkog spoja, a troškovi održavanja su iznosili čak 200.000 juana.
Degradacija izolacije
The insulation layer at the bend will produce microcracks due to tensile deformation, reducing the insulation resistance. Test data shows that when the bending radius decreases from 10D to 5D, the insulation resistance of a certain brand of M12 cable drops sharply from>1000M Ω· km do<500M Ω· km, significantly increasing the risk of leakage.
Otkazivanje metalne zaštite
Kablovi srednjeg napona obično koriste zaštitu od bakrene trake, a pretjerano savijanje može uzrokovati gužvanje ili uvijanje metalne trake, što rezultira oštećenjem izolacije. Hemijsko preduzeće nije ispunilo zahtjev za radijus savijanja od 12D, što je rezultiralo pucanjem zaštitnog sloja bakarne trake i uzrokujući nesreću u slučaju eksplozije opreme.
4, Praktični prijedlozi za odabir i izgradnju
Precizno uskladiti parametre kabla
Prilikom odabira potrebno je razjasniti vanjski promjer kabela, strukturu oklopa i scenarij korištenja. Na primjer, PUR obloženi kabel (D=5.75mm) koji se podudara sa adapterom M12 određene marke treba koristiti N=5 standard u scenarijima fiksne instalacije, dok standard N=10 treba koristiti u mobilnim scenarijima.
Rezervna sigurnosna margina
Ako prostor dopušta, preporučuje se da se radijus savijanja dizajnira tako da bude 1,2-1,5 puta veći od standardne vrijednosti. Na primjer, prilikom postavljanja M12 kablova u pametnoj fabrici, radijus okretanja nosača kablova je povećan sa 6D na 8D, što je rezultiralo povećanjem efikasnosti ožičenja za 40% i smanjenjem stope kvarova za 60%.
Ojačati kontrolu procesa izgradnje
U fazi izgradnje potrebno je koristiti profesionalne alate (kao što su nosači valjka) za kontrolu radijusa savijanja i redovno provjeravanje bočnog pritiska. Prema DL/T 5744 standardu, bočni pritisak na krivinama kablova ne bi trebao biti veći od 3kN/m, u suprotnom je potrebno podesiti radijus savijanja ili dodati uređaje za zaštitu.
