Kuinka valita sähköinen johdinsarja oikein?
Nykyään automaatiota ja erilaisia sähköisiä laitteita käytetään hyvin usein esimerkiksi tuotantolaitoksissa. Näiden laitteiden asianmukaisen ja tehokkaan toiminnan varmistamiseksi on välttämätöntä käyttää korkealaatuisia sähkökaapeleita ja sopivia johdinsarjoja. Oikea valinta takaa järjestelmien kestävän ja pitkäikäisen toiminnan, ja sen avulla voidaan minimoida koneiden vikaantumisen tai vahingoittumisen riski. Tästä syystä johdinsarjojen valmistus on olennainen osa mitä tahansa teollisuutta.
Sähköisen johdinsarjan oikea valinta
Riippumatta käytettävästä koneesta, sen automaatiojärjestelmät tarvitsevat toimivuuden varmistamiseksi virtalähteen ja kaksisuuntaisen tiedonsiirron. Koska markkinoilla on nykyään monenlaisia kehittyneitä laitteita, ei ole olemassa universaaleja tai yleisesti sovellettavia johdinsarjoja. Johdinsarjaa valittaessa voidaan kuitenkin tarkistaa yleiset standardit puristusparametreille ja sähköisten liitosten jatkuvuudelle.
Perustietojen perusteella koneesta komponentit ja ratkaisut valitaan siten, että laite voi toimia optimaalisesti ja suorittaa tehtävänsä parhaalla mahdollisella tavalla.
Keskeiset tekijät, joihin kiinnittää huomiota johdinsarjan valinnassa teollisuuskoneille:
- Koneen käyttölämpötila
- Ympäristön kosteus
- Mekaanisen kuormituksen eri muodot
- Kemiallisten tekijöiden (mukaan lukien öljy) ja säteilyn vaikutus
- Johdinsarjan syttyvyys
- Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC)
Kun valitaan kaapelointia automaatiojärjestelmiin, yksi ensimmäisistä huomioon otettavista seikoista on laitteen käyttöolosuhteet ja altistuminen lisätekijöille (esim. kestääkö johdinsarja koneen toistuvia liikkeitä).
Korkea lämpötila ja johdinsarjat
Kun sähköinen johdinsarja altistuu korkealle lämpötilalle, on käytettävä kaapeleita ja liittimiä, joilla on lisääntynyt lämmönkestävyys, tai jopa erityisiä suojuksia koko sarjalle. Väärin valitut kaapelit, joiden lämmönkestävyysparametrit eivät ole riittäviä, voivat heikentää eristeen vastusta ja aiheuttaa vian, mikä johtaa laitteen toimintahäiriöön. Tämä voi myös aiheuttaa vaaran ihmisille, jotka ovat lähellä tai suorassa kosketuksessa johdinsarjaan.
Kosteus ja johdinsarjassa käytettävät materiaalit
Kun johdinsarja suunnitellaan käytettäväksi korkeassa kosteudessa, tulee huomioida paitsi sen tiiveys myös käytetyt materiaalit. Esimerkiksi kuparista tai kupariseoksista valmistetut komponentit, jotka joutuvat suoraan kosketuksiin ilman kanssa, hapettuvat nopeammin korkeassa kosteudessa. Hapettumattomat elementit eivät johda sähköä, mikä lopulta aiheuttaa virtapiirin katkeamisen ja laitteen pysähtymisen.
Johdinsarjan mekaaniset ominaisuudet
Johdinsarjaa valittaessa kannattaa kiinnittää huomiota myös sen vetolujuuteen. Riittävän korkean murtolujuuden saavuttaminen, jolloin liitin tai liitinkappale rikkoutuu, mahdollistaa johdinsarjan asianmukaisen mekaanisen kestävyyden luokan mukaisesti.
Murtolujuuteen vaikuttavia tekijöitä ovat muun muassa:
- Kaapelin ja liittimen oikea valinta
- Liittimen asianmukainen puristus kaapeliin
- Jännityksen siirtoon tarkoitettujen osien, kuten vetolujuuden varmistimien, oikea asennus laitteeseen tai liittimeen
Kaapelin joustavuus on myös tärkeä tekijä. Oikein valittu kaapeli ja sen valmistelu sopivilla vetolujuutta siirtävillä ratkaisuilla mahdollistavat johdinsarjan pitkän ja vikavapaan käytön.
Kemiallisten tekijöiden ja säteilyn vaikutus
Johdinsarjan suunnittelussa ja valinnassa on otettava huomioon kemialliset tekijät ja säteily, joille sarja altistuu käytön aikana. Kemialliset aineet ja säteily (erityisesti ionisoiva ja UV-säteily) voivat nopeuttaa johdinsarjan eristeen ikääntymistä.
Johdinsarjan syttyvyys – onko se olennaista?
Useimmissa nykyisissä asennuksissa on tärkeää käyttää palamattomia tai vähäsyttyviä kaapeleita. Tällaiset kaapelit pidentävät kriittisten infrastruktuurielementtien käyttöaikaa, mahdollistavat ihmisten turvallisen poistumisen tulipalon sattuessa, eivätkä palamisen aikana vapauta myrkyllisiä kaasuja, jotka voisivat olla hengenvaarallisia tai ympäristölle haitallisia.
EMC – johdinsarjan sähkömagneettinen yhteensopivuus
Kaikki laitteet, joiden kautta sähkövirta kulkee, tuottavat ympärilleen sähkömagneettisia aaltoja, jotka voivat vaikuttaa muihin laitteisiin ja ihmisiin. Tämän vuoksi on yleistä, että standardit määrittävät sallittuja säteilyrajoja kansainvälisesti. Johdinsarjat, niiden hajautetun rakenteen vuoksi, ovat alttiita ympäristön säteilyn vastaanottamiselle ja toimivat samalla myös säteilyn lähteenä. Tämän vuoksi käytetään usein suojattuja johdinsarjoja, jotka sisältävät elementtejä sähkömagneettisten aaltojen leviämisen estämiseksi, lisäten käyttäjien turvallisuutta ja laitteiden luotettavuutta.
