כיצד לבחור חיבור חשמלי בצורה נכונה?
כיום, אוטומציה וסוגים שונים של מכשירים חשמליים משמשים לעיתים קרובות, לדוגמה, במפעלי ייצור. על מנת שהמכשירים הללו יעבדו בצורה נכונה ויעילה, יש להשתמש בכבלים חשמליים איכותיים ובחיווט מתאים. הבחירה הנכונה מבטיחה פעולה עמידה וארוכת טווח של המערכות, ובזכותה ניתן למזער את הסיכון לכשל או נזק למכונות. כתוצאה מכך, ייצור חיווטים חשמליים הוא חלק חיוני בכל תעשייה.
בחירה נכונה של חיווט חשמלי
לא משנה סוג המכונה שבה אנו משתמשים, כדי שהיא תתפקד כראוי, מערכות האוטומציה שלה דורשות אספקת חשמל והעברת נתונים דו-כיוונית. לאור העובדה שקיימים כיום בשוק סוגים רבים של מכשירים מתקדמים, אין חיווטים אוניברסליים או מתאימים לכל מצב. לכן, בבחירת חיווט, ניתן לבדוק את התקנים הכלליים לפרמטרי הדחיסה ולהמשכיות החיבורים החשמליים.
בהתבסס על מידע כללי אודות המכונה, מרכיביה ופתרונות שונים, נבחרים הרכיבים באופן שיאפשר למכשיר לפעול בצורה אופטימלית ולמלא את תפקידיו בצורה הטובה ביותר.
הגורמים המרכזיים שכדאי לשים לב אליהם על מנת לבחור חיווטים חשמליים למכונות תעשייתיות כראוי הם:
- טמפרטורת סביבה של המכונה,
- לחות סביבתית,
- סוגי עומס מכאני שונים,
- השפעת גורמים כימיים (כולל שמן) וקרינה,
- דליקות החיווט,
- הפרעות אלקטרומגנטיות.
כאשר בוחרים חיווט במערכות אוטומציה, אחד ההיבטים הראשונים שיש לקחת בחשבון הוא התנאים שבהם המכשיר ישמש ולגורמים נוספים שהחיווט ייחשף להם (למשל, האם החיווט החשמלי יעמוד בתנועות חוזרות ונשנות רבות של המכונה).
טמפרטורה גבוהה וחיווטים חשמליים
כאשר החיווט החשמלי חשוף לטמפרטורה גבוהה, יש להשתמש בכבלים ובמחברים בעלי עמידות תרמית מוגברת או אפילו בכיסויים מיוחדים לכל הקבוצה. בחירת כבלים בצורה לא נכונה עם פרמטרי עמידות תרמית לא מספקים עלולה לגרום לירידה בהתנגדות הבידוד ובסופו של דבר לכשל, מה שמוביל לתקלה במכשיר. מצב זה עלול גם להוות סיכון לאנשים הסמוכים לחיווט או במגע ישיר עמו.
לחות ופרמטרי החומרים בהם משתמשים בחיווט
בעת תכנון חיווט חשמלי החשוף ללחות מוגברת בסביבת העבודה, יש לקחת בחשבון לא רק את האטימות שלו, אלא גם את סוג החומרים המשמשים לייצורו. לדוגמה, אם משתמשים ברכיבים מנחושת או סגסוגת נחושת שבאים במגע ישיר עם האוויר, יתרחש חמצון מואץ בלחות גבוהה. כפי שידוע, תחמוצות בדרך כלל אינן מוליכות חשמל, ולכן בסופו של דבר האלמנט יהפוך להפסקה במעגל, מה שמוביל לכך שהמכשיר עם חיווט כזה פשוט מפסיק לעבוד.
תכונות מכניות של החיווט
כאשר בוחרים חיווט מתאים, כדאי גם לשים לב לחוזק המתיחה שלו. השגת כוח שבירה מספיק גבוה, שבו הטרמינל או המחבר נשברים, מאפשרת לקבל את ההתנגדות המכאנית המתאימה לפי דרגת החיווט.
רמת הכוח השבור מושפעת ממספר גורמים. החשובים ביותר כוללים:
- בחירה נכונה של הכבל והטרמינל,
- חיבור הטרמינל לכבל בצורה נכונה,
- יישום והרכבה נכונה של אלמנטים להעברת עומס או הגנה על הלחץ על מארז המכשיר או המחבר.
גמישות הכבל היא גם היבט חשוב. בנוסף, בחירת הכבל בצורה נכונה והכנתו עם שימוש באלמנטים להעברת עומס המאפשרים העברת הלחץ למארז המחבר מאפשרים שימוש ארוך וללא תקלות בחיווט.
כיצד כימיקלים וקרינה משפיעים על החיווט?
המפתח בבחירה ותכנון חיווט הוא לקחת בחשבון את הגורמים הכימיים והקרינה שהחיווט ייחשף להם במהלך הפעולה. גורמים כימיים והשפעת הקרינה (במיוחד מייננת ו-UV) עלולים לגרום להאצה של תהליכי הזדקנות של בידוד החיווט.
דליקות החיווט – האם זה חיוני?
ברוב המתקנים המודרניים, המפתח הוא שימוש בכבלים שאינם דליקים, או במדויק – בעלי דליקות מופחתת. מצד אחד, כבלים כאלה מאריכים את זמן העבודה של רכיבים קריטיים בתשתיות, לעיתים מאפשרים לאנשים לעזוב את המבנה בבטחה במהלך שריפה, ומצד שני, בעת בעירה, הם אינם פולטים עשן רעיל העלול להיות קטלני לאדם ומזיק לסביבה.
EMC (תאימות אלקטרומגנטית) – תאימות אלקטרומגנטית של חיווט
כל מכשיר שדרכו זורם זרם חשמלי מייצר גלים אלקטרומגנטיים המתפשטים סביבו. גלים אלה עלולים להשפיע על מכשירים אחרים ועל אנשים. לכן, תקנים המגדירים גבולות פליטה מותרת הם נפוצים בכל המדינות בעולם. חיווטי כבלים, בשל הארכיטקטורה המפוזרת שלהם, חשופים מאוד לספיגת קרינה מהסביבה – הם פועלים כמו אנטנה. הם גם מקור לקרינה. לכן, מקובל להשתמש בחיווטים מוגנים, כלומר הכוללים רכיבים החוסמים את התפשטות הגלים האלקטרומגנטיים, מה שמעלה את בטיחות המשתמש ואמינות המכשירים.
