Baza wiedzy

Wiązka kablowa to zbiór różnych kabli elektrycznych lub przewodów umieszczonych razem i spiętych w jedną całość. Jest to sposób organizacji i zabezpieczenia kabli w celu ułatwienia instalacji, utrzymania porządku oraz zapewnienia bezpieczeństwa i ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi czy elektrycznymi.

Wiązki kablowe są szeroko stosowane w różnych dziedzinach, takich jak przemysł, motoryzacja, lotnictwo czy telekomunikacja. Składają się z kilku lub wielu kabli różnych typów, takich jak przewody zasilające, przewody danych, kable sygnałowe itp., które są starannie związane, oznakowane i zabezpieczone za pomocą różnych technik, takich jak opaski kablowe, taśmy izolacyjne, osłony, itp.

Główne zalety stosowania wiązek kablowych to:

1. Uporządkowanie: Dzięki wiązce kablowej można uniknąć chaosu związanego z wieloma luźnymi kablami, co ułatwia zarządzanie i utrzymanie porządku w instalacji.
2. Ochrona: Wiązki kablowe zapewniają ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi, ścieraniem, przecięciami czy zwarciami, co zwiększa trwałość i niezawodność całego systemu lub urządzenia.
3. Ułatwiona instalacja: Dzięki zgrupowaniu wielu kabli w jedną jednostkę, proces instalacji jest bardziej uproszczony, co skraca czas i koszty montażu.
4. Estetyka: Wiązki kablowe pomagają zachować estetyczny wygląd, szczególnie tam, gdzie widoczne kable mogłyby zagrażać estetyce otoczenia.
5. Odporność elektromagnetyczna: Wspólne spięcie kabli w wiązkę oraz ewentualnie użycie dodatkowych ekranów EMC pozwala na lepszą ochronę przed zakłóceniami elektromagnetycznymi.

Wiązki kablowe są projektowane z uwzględnieniem specyficznych wymagań danego zastosowania, a także standardów i norm jakości oraz bezpieczeństwa obowiązujących w danej branży.

Zobacz jak powstają wiązki elektryczne.

Różne rodzaje przewodów i kabli mogą posiadać zróżnicowaną budowę i zawierać komponenty wykonane z innych materiałów. Służą one do przesyłania energii elektrycznej, danych, sygnałów lub informacji w różnych zastosowaniach. Istnieje wiele różnych rodzajów przewodów i kabli, z których każdy został zaprojektowany do spełnienia określonych wymagań technicznych i aplikacyjnych. Oto kilka przykładów najczęściej spotykanych rodzajów:

1. Przewody zasilające: Służą do przesyłania energii elektrycznej ze źródła zasilania do odbiorników, takich jak urządzenia elektryczne, sprzęt AGD, oświetlenie itp. W zależności od zastosowania, mogą występować różne typy przewodów, takie jak przewody jednożyłowe, wielożyłowe, z ekranem, lub o różnych przekrojach przewodów.
2. Kable komunikacyjne: Są używane do przesyłania danych, sygnałów audio/wideo i informacji. Przykłady to kable Ethernet, HDMI, VGA, USB, kable audio (np. jack), kable telefoniczne, itp.
3. Kable koncentryczne: Są stosowane głównie w systemach telewizji kablowej, łączności radiowej i transmisji sygnałów telewizyjnych. Składają się z rdzenia, izolacji, ekranu i osłony zewnętrznej.
4. Kable telekomunikacyjne: Służą do przesyłania głosu, danych i innych informacji w sieciach telefonicznych i telekomunikacyjnych.
5. Kable światłowodowe: Wykorzystują włókna szklane lub plastikowe do przesyłania sygnałów świetlnych w postaci impulsów. Są używane w sieciach telekomunikacyjnych, internetowych i do transmisji danych na duże odległości.
6. Kable miedziane i aluminiowe: Wykorzystywane w przesyłaniu energii elektrycznej na duże odległości, zarówno w systemach elektroenergetycznych, jak i w instalacjach wewnątrz budynków.
7. Kable koncentryczne do anten: Służą do przesyłania sygnałów radiowych i telewizyjnych do anten.
8. Kable sterownicze: Stosowane w automatyce i przemyśle, aby przesyłać sygnały sterujące między różnymi urządzeniami.
9. Kable i przewody o podwyższonej odporności na ogień (tzw. niepalne, np. bezhalogenowe): stosowane często w budownictwie lub aplikacjach wymagających wydłużonego działania systemów w przypadku wystąpienia pożaru. Cechuje je wyższa odporność na temperaturę, ale pod wpływem temperatury nie emitują też one substancji toksycznych dla organizmów żywych. Zobacz więcej o przewodach bezhalogenowych poniżej.
10. Kable odporne na promieniowanie UV: stosowane wszędzie tam, gdzie przewód lub kabel jest narażony na długotrwałe i bezpośrednie działania promieniowania słonecznego.
11. Kable światłowodowe: zwane także włóknowymi lub kolokwialne fibrowymi, fajbrowymi, itp., kable, w których elementem przenoszącym informację jest optyczna fala elektromagnetyczna. W tym rodzaju kabli, to właśnie włókno optyczne zastępuje przewodnik miedziany kabla elektrycznego.
12. Kable RF: Wykorzystywane są najczęściej w technice wojskowej i satelitarnej. Zbudowane są podobnie jak kable koncentryczne, ale są także dostosowane do przenoszenia sygnałów o bardzo wysokiej częstotliwości, nawet kilkunastu GHz.

Każdy rodzaj przewodu lub kabla ma swoje unikalne właściwości i zastosowanie, dlatego wybór odpowiedniego typu jest kluczowy dla zapewnienia prawidłowej i niezawodnej pracy w danej aplikacji.

Kable składają się z kilku elementów: przewodzących żył i izolacji. Czasami używa się też dodatkowo płaszcza ochronnego.

Przewodnik może stanowić jeden grubszy drut lub  może być zbudowany z wielu cienkich drucików, które łącznie stanowią linkę. 

Może występować jedna lub więcej żył.

Przewodzącą część kabla wykonuje się najczęściej z miedzi, rzadziej ze stopów aluminum.

Każdą żyłę okala izolacja wykonana z materiału polimerowego dobranego stosownie do zastosowania.

Aby podłączyć okablowanie, każda wiązka przewodów kończy się złączem męskim lub żeńskim. Płeć służy do dopasowania konfiguracji liczby i rozmiaru pinów. Styki złącza „męskiego” są zamknięte (często wystają), a złącze „żeńskie” jest przeznaczone do przyjmowania tych styków.

Opaski kablowe są niezbędne w projektowaniu każdej dobrej wiązki kablowej. Opaski kablowe to małe elastyczne paski z tworzywa sztucznego. Służą do wiązania i zabezpieczania przewodów i kabli. Opaski zapewniają utrzymanie kształtu i wymiarów bardziej rozbudowanych wiązek kablowych.

Siła zrywu (ang. tensile strength) wiązki kablowej to parametr określający maksymalne obciążenie, jakie może wytrzymać ta wiązka kablowa bez pęknięcia lub uszkodzenia. Wyrażana jest najczęściej w jednostkach siły, takich jak Newton (N) lub Kilogram Siła (kg*F).

W praktyce siła zrywu jest kluczowym parametrem, który mierzy wytrzymałość i odporność mechaniczną wiązki kablowej. Określa, ile siły można wywierać na wiązkę kablową podczas instalacji, transportu, a także podczas eksploatacji, bez ryzyka zerwania lub uszkodzenia kabli wewnątrz wiązki.

Wartość siły zrywu jest wynikiem testów wytrzymałościowych (ang. pull force test) przeprowadzanych na próbkach wiązek kablowych z wykorzystaniem specjalistycznych stanowisk pomiarowych, gdzie wiązka jest stopniowo naciągana do momentu jej zerwania. Dla różnych zastosowań i typów wiązek kablowych istnieją określone wymagania dotyczące minimalnych wartości siły zrywu, które muszą być spełnione, aby zapewnić odpowiednią trwałość i bezpieczeństwo działania systemu.

Warto podkreślić, że wartość siły zrywu może być również ważnym kryterium podczas wyboru odpowiedniej wiązki kablowej dla konkretnego projektu, zwłaszcza gdy istnieje potrzeba pracy w warunkach wymagających wytrzymałości mechanicznej, takich jak instalacje na zewnątrz budynków, w pojazdach, w trudnych warunkach terenowych, itp.

Wybór odpowiedniego kabla do zasilania urządzenia jest kluczowy dla zapewnienia niezawodności i bezpieczeństwa działania urządzenia. Przy wyborze kabla należy wziąć pod uwagę kilka czynników, takich jak:

1. Prąd zasilania: Najważniejszym czynnikiem jest prąd elektryczny wymagany przez urządzenie. Należy sprawdzić specyfikację urządzenia, aby dowiedzieć się, jaki jest jego pobór prądu. Na podstawie tej informacji można wybrać kabel o odpowiedniej przepustowości prądowej (najlepiej z wyznaczoną rezerwą, aby uniknąć przeciążenia kabla). Przyjmuje się najczęściej przelicznik: 8A / 1 mm2.
2. Napięcie zasilania: Upewnij się, że kabel jest odpowiednio dobrany pod kątem napięcia zasilania. Sprawdź, czy napięcie kabla jest większe od maksymalnego napięcia zasilania urządzenia.
3. Przekrój przewodów: W przypadku długich odcinków kabli lub urządzeń o wysokim poborze prądu, należy wybrać kabel o odpowiednim przekroju przewodów, aby zminimalizować straty mocy i ograniczyć wzrost temperatury kabla. Przyjmuje się najczęściej przelicznik: 8A / 1 mm2. Należy także zwrócić uwagę, że w przypadku niektórych zastosowań minimalne przekroje określane są stosownymi przepisami prawnymi.
4. Długość kabla: Przy zasilaniu urządzenia na duże odległości, należy uwzględnić spadek napięcia na kablu. Wybierz kabel o niższym oporze na metr, aby utrzymać odpowiednie napięcie na urządzeniu końcowym lub zwiększ przekrój poprzeczny przewodu.
5. Rodzaj kabla: W zależności od środowiska, w jakim będzie używany, można wybrać kabel o odpowiedniej klasie izolacji (np. kabel zewnętrzny, kabel wewnętrzny, kabel odporny na oleje i chemikalia, kabel do zastosowań specjalnych, kabel do zastosowań w prowadnikach łańcuchowych, rodzaj przewodnika: linka / drut, itp.).
6. Oznaczenia i normy: Upewnij się, że kabel spełnia odpowiednie normy bezpieczeństwa i przepisy dotyczące kabli w danym kraju lub regionie.
7. Połączenia i złącza: Dobierz odpowiednie złącza lub wtyki do kabla, które będą pasować do urządzenia i źródła zasilania.

Podsumowując, odpowiedni kabel do zasilania urządzenia powinien mieć wystarczającą przepustowość prądową, odpowiednie napięcie i przekrój przewodów oraz być dostosowany do warunków eksploatacyjnych. Należy dokładnie zapoznać się z wymaganiami urządzenia i wybrać kabel, który najlepiej spełnia te wymagania, zapewniając niezawodne i bezpieczne zasilanie.