ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИЗЧИСЛЕНИЕ НА КАБЕЛ
Изборът на кабел за кабелни комуникации често се прави последен. Междувременно кабелът играе важна роля в работата на цялата структура и дори може да доведе до лоша работа, ако е избран неправилно. Например комуникационна система за предаване на данни може да загуби същите тези данни. Всеки отделен случай има своите тънкости. Затова ще говорим за различните ефекти на кабелните комуникации и как да изберем правилния кабел.
Какво е кабел?
Кабелът се състои от две или повече изолирани нишки, увити заедно. Има голямо разнообразие от многожилни кабели с различни конфигурации, включително многочифтови, усукани двойки и др. Има и няколко паралелни дизайна, съдържащи плоски кабели и лентови кабели.
Защо да изберете правилния кабел?
Надеждността на кабелите е много важна за дълготрайната употреба на цялата кабелна система, която се основава на целостта и издръжливостта на сигнала. Характеристиките на кабела се отразяват в сигналите, които носи. В идеалния случай кабелите трябва да се държат като идеални преносни линии и да не влияят на сигнала, но това е практически невъзможно.
Влияние на кабелите
Ефект на кожата
Променливият ток, протичащ през кабела и създаващ магнитно поле, се превръща в източник на собствената индуктивност на кабела. Самоиндукцията е обратно пропорционална на дебелината на проводника и води до намаляване на импеданса.
Където f е честотата на променлив ток в херци.
За кабел, състоящ се от един или повече кръгли елементи в проводника, магнитният поток на централната част е по-голям и по-мощен от външния. Следователно централната част има голяма самоиндуцирана ЕМП, причиняваща голяма плътност на тока на повърхността на проводника. Голямповърхностната концентрация е известна като "ефект на кожата". Този ефект води до постепенно увеличаване на ефективното съпротивление на проводника. Скин-ефектът става по-забележим с увеличаване на честотата.
Скин ефект на тоководеща сърцевина
Следната формула дава изчислението на ефективното съпротивление;
КъдетоYs представлява постепенно увеличаване на съпротивлението поради скин-ефекта.
ефект на близост
Два кабела, които са близо един до друг и носят ток, ще имат магнитни полета, които взаимодействат едно с друго. Магнитното поле на всеки кабел е свързано с магнитните полета на съседните кабели. Ако променлив ток тече в една посока, в съседния кабел ще се създаде напрежение. Разпределението на тока в проводници, изолирани един от друг, ще варира от взаимното съпротивление. Това явление е известно като „ефект на близостта“.
Ефект на близост на проводници, протичащи в една и съща посока
Ефект на близост на проводници, по които протича ток в обратна посока
Във формулата, дадена за съпротивление,
факторYp показва увеличението на съпротивлението поради ефекта на близост.
Тръбопровод с магнитен ефект
Кабели, инсталирани в тръбопроводи, направени от магнитни материали, ще имат ефект на увеличаване на променливотоковото съпротивление. Този ефект се нарича ефект на магнитна проводимост и се изчислява чрез умножаване на факторите на кожата и близостта по 1,7.
Ефект на дължината на кабела
С увеличаване на дължината на кабела започват да възникват определени загуби, които като правило оказват негативно влияние върху целостта на предаваното от веригата съдържание. Причината е, че по-дългите кабели внасят изкривяване исмущения и може да повлияе на качеството на съдържанието. При честоти под 10 kHz такова изкривяване на сигнала не е значително. Съществува обаче възможност за изкривяване на сигнала при висока честота за кабели, по-дълги от 30 метра. За дадена дължина на кабела предаваната честота е функция от капацитета на кабела.
Как да изберем правилния кабел
Вече говорихме за влиянието на кабелите един върху друг и как те могат да повлияят на работата на една линия. Ето защо е необходимо да изберете правилния кабел за всяка конкретна кабелна линия. За да изберем кабел, трябва да вземем предвид няколко условия за тяхната работа.
Тип товар. Първо, трябва да се вземе предвид типът товар, използван в кабела, за да се определи правилният избор на кабел. След като определите вида на натоварването, оценете необходимия коефициент на безопасност, който ще варира в зависимост от приложеното натоварване. Също така е важно да се вземат предвид условията на околната среда и механичното въздействие върху кабела, като удар, вибрации и т.н. Това ще улесни избора на диаметър на кабела, като се определи вида на натоварването и условията, при които кабелът ще работи.
Дизайн на кабела. Втората стъпка при избора на кабел е да се вземе предвид процесът на изграждане. В някои случаи може да се изисква гъвкавост на кабела, варираща от умерена до висока. Тестването на захранващия кабел ще помогне при определяне на дизайна на кабела за конкретно приложение.
Оформление на кабела. Оформлението на кабелната комуникация е друг важен фактор, който влияе върху избора на кабел. На първо място се вземат предвид експлоатационният му живот, цената и екологичният фактор. Използването на поцинковани и непоцинковани кабели зависи от условията на околната среда.
Обвивка на кабела. И,накрая се определя необходимостта от кабели в изолационно покритие. Има редица причини за този избор. Това са защита срещу нежелан контакт с определени материали, увеличаване на външния обем на кабела за намаляване на устойчивостта му, използване на цветен кабел по естетически причини, защита на кабела от абразия.
Пример за прилагане на кабелния ефект
Нека да разгледаме практически пример за използване на кабели в задвижване с променлива честота. Честотата на електрическата енергия, протичаща през кабела, е повече от 30 MHz. Енергията с такава висока честота не трябва да излиза извън границите на кабелната комуникация, в противен случай нейното излъчване ще попречи на нормалната работа на близкото оборудване. Понякога може да е трудно да се намери и отстрани причината за смущението. Без подходящо екраниране на кабела силно ниво на смущения може да наруши всяка операционна система. В допълнение, дължината на кабела също има предполагаемо ограничение, тъй като по-дълъг кабел излъчва повече смущения. Изборът на кабел в системата влияе върху нейната надеждност. VFD е свързан към двигателя чрез кабел, както е показано на фигурата по-долу, който играе важна роля за оптимизиране на производителността и издръжливостта на VFD.
Типична система за задвижване с променлива честота
Има четири проблема с кабелите, които засягат VFD системата:
Напрежение на отразената вълна : Това отражение създава ефект на стояща вълна. Високото напрежение увеличава вероятността от повреда на двигателя. Тези напрежения могат потенциално да бъдат намалени, ако се използва кабел с нисък капацитет, тъй като това ще увеличи критичното разстояние.
Капацитивен съединител и кабелпикап: Тези ефекти се дължат на капацитивното взаимодействие на съседни кабели или проводници на двигателя, има загуба на част от изходния ток и задвижващата мощност, което води до намаляване на индуцираното напрежение и въртящия момент на двигателя. За да се намалят загубите, е важно да се използва кабел с практически нисък капацитет и да се предотвратят капацитивни взаимодействия. Това изисква ефективна защита на двигателя и отделяне на кабелите един от друг.
Ток в общ режим : Всеки ток, който създава шум. Токовете в общ режим се намаляват ефективно чрез използване на кабели с нисък импеданс.
Безопасност и сигурност при инсталиране : Неправилният избор на кабел незабавно предполага риск за надеждността на работа и личната безопасност. Ето защо е много важно да изберете за използване такива кабелни комуникации, които могат да осигурят най-висока степен на безопасност и да отговарят на електрическите и екологичните изисквания.
ЕКСПОЗИЦИЯ НА ЕМП |
| РЕМОНТ на IPAD |
