Come scegliere correttamente un cablaggio elettrico?
Oggi l’automazione e vari tipi di dispositivi elettrici sono utilizzati molto spesso, ad esempio negli impianti produttivi. Per il corretto e efficace funzionamento di tali dispositivi, è necessario utilizzare cavi elettrici di alta qualità e cablaggi adeguati. La scelta giusta garantisce un funzionamento durevole e prolungato dei sistemi, riducendo così il rischio di guasti o danni alle macchine. Di conseguenza, la produzione di cablaggi elettrici rappresenta una parte essenziale di qualsiasi settore industriale.
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Selezione corretta del cablaggio elettrico
Indipendentemente dal tipo di macchina utilizzata, affinché essa funzioni correttamente, i suoi sistemi di automazione necessitano di un’alimentazione elettrica e di una trasmissione dati bidirezionale. Considerando che oggi sul mercato esistono molti dispositivi avanzati differenti, non esistono cablaggi universali o adattabili. Pertanto, nella scelta di un cablaggio si possono seguire gli standard generali per i parametri di crimpatura e per la continuità delle connessioni elettriche.
Sulla base delle informazioni generali relative alla macchina, vengono selezionati correttamente i componenti e le soluzioni, affinché il dispositivo possa funzionare in modo ottimale e svolgere al meglio le sue funzioni.
Principali fattori da considerare nella scelta dei cablaggi per macchine industriali:
- temperatura dell’ambiente di lavoro della macchina,
- umidità ambientale,
- diversi tipi di sollecitazioni meccaniche,
- influenza di fattori chimici (incluso olio) e radiazioni,
- infiammabilità del cablaggio,
- interferenze elettromagnetiche.
Nella selezione dei cablaggi nei sistemi di automazione, uno dei primi aspetti da considerare sono le condizioni di utilizzo del dispositivo e a quali fattori aggiuntivi sarà esposto (ad esempio, se il cablaggio elettrico resisterà a numerosi movimenti ripetitivi della macchina).
Alta temperatura e cablaggi elettrici
Quando il cablaggio è esposto ad alte temperature, è necessario utilizzare cavi e connettori con maggiore resistenza termica o addirittura coperture speciali per l’intero fascio. Cavi scelti in modo errato, con parametri di resistenza termica insufficienti, possono portare a una diminuzione della resistenza dell’isolamento e, di conseguenza, a un guasto, che comporta il malfunzionamento del dispositivo. Questa situazione può inoltre rappresentare un pericolo per le persone nelle vicinanze del cablaggio e in contatto diretto con esso.
Umidità e parametri dei materiali usati in un cablaggio
Nel progettare un cablaggio esposto a un ambiente con umidità elevata, bisogna considerare non solo la tenuta del fascio ma anche il tipo di materiali utilizzati per la sua realizzazione. Ad esempio, se si utilizzano componenti in rame o leghe di rame che verranno a contatto diretto con l’aria, a umidità elevata si verificherà un’ossidazione accelerata. Come noto, gli ossidi in genere non conducono elettricità, quindi l’elemento diventa una rottura del circuito, con la conseguenza che il dispositivo con quel cablaggio semplicemente smette di funzionare.
Proprietà meccaniche del cablaggio
Quando si sceglie il cablaggio appropriato, è importante anche considerare la resistenza alla trazione del fascio. Ottenere una forza di rottura sufficientemente elevata permette di garantire la resistenza meccanica adeguata secondo la classe del cablaggio.
Un alto livello della forza di rottura dipende da vari fattori, tra cui:
- corretta selezione di cavo e terminale,
- crimpatura adeguata del terminale sul cavo,
- applicazione e montaggio corretto di sistemi di rilascio delle tensioni o altri elementi che trasferiscono lo stress sulla struttura del dispositivo o del connettore.
Anche la flessibilità del cavo è un aspetto importante. Inoltre, un cavo correttamente selezionato e preparato con idonei sistemi di rilascio delle tensioni permette un uso prolungato e senza guasti del cablaggio.
Come influenzano il cablaggio i fattori chimici e le radiazioni?
La scelta e la progettazione di un cablaggio devono tenere conto dei fattori chimici e delle radiazioni a cui il fascio sarà esposto durante il funzionamento. Questi elementi (specialmente radiazioni ionizzanti e ultraviolette) possono accelerare il processo di invecchiamento dell’isolamento del cablaggio.
Infiammabilità del cablaggio – è fondamentale?
Nella maggior parte delle installazioni moderne, è fondamentale utilizzare cavi non infiammabili o, più precisamente, con ridotta infiammabilità. Questi cavi, da un lato, prolungano il tempo di funzionamento degli elementi critici delle infrastrutture, spesso permettendo alle persone di evacuare in sicurezza durante un incendio, dall’altro lato, durante la combustione non emettono fumi tossici, pericolosi per la salute umana e dannosi per l’ambiente.
Compatibilità elettromagnetica (EMC) – la compatibilità elettromagnetica di un cablaggio
Ogni dispositivo attraverso cui scorre corrente elettrica produce onde elettromagnetiche che si propagano intorno ad esso. Tali onde possono influenzare altri dispositivi e le persone. Per questo motivo, esistono normative che definiscono i limiti di emissione consentiti, comuni a livello globale. I cablaggi, a causa della loro architettura distribuita, sono molto esposti all’assorbimento di radiazioni dall’ambiente esterno – agiscono come antenne. Sono anche essi stessi fonte di radiazioni. Perciò è prassi utilizzare cablaggi schermati, ossia dotati di elementi che bloccano la propagazione delle onde elettromagnetiche, aumentando la sicurezza dell’utente e l’affidabilità dei dispositivi.
Come realizziamo cablaggi personalizzati?
