Napêdy i Sterowanie Nr 11/2002 str 48
48
C
yan
M
agenta
Y
ellow
blac
K
napêdy i sterowanie
M
aj¹c na wzglêdzie star¹ prawdê,
¿e ³añcuch jest tak mocny, jak
jego najs³absze ogniwo, mo¿-
na pokusiæ siê o stwierdzenie, i¿ niezale¿-
nie od ceny i stopnia komplikacji urz¹dzeñ,
które ³¹czy kabel, jest on równie istotny
jako ród³o zak³óceñ. Byæ mo¿e do po³¹-
czenia kablowego nale¿y przy³o¿yæ jesz-
cze wiêksz¹ wagê, ze wzglêdu na fakt, ¿e
dystans, który pokonuje, mo¿e byæ znacz-
ny i jego droga mo¿e przebiegaæ w re-
jonach innych urz¹dzeñ oraz tras kablo-
wych.
Przegl¹d kabli ekranowych
W ofercie firmy HELUKABEL znajduj¹
siê kable ekranowane, które mo¿na podzie-
liæ na trzy grupy:
n
Kable sygna³owe s³u¿¹ce do przeno-
szenia danych, ma³ych sygna³ów napiê-
ciowych lub pr¹dowych; kable te maj¹ na-
piêcie pracy 300/500 V i nie mog¹ byæ wy-
korzystywane np. do zasilania falownika
(przemiennika czêstotliwoci); w tej gru-
pie przewodów znajd¹ Pañstwo zarówno
¿y³y kolorowe: Tronic-Cy (LIY-CY), jak
i numerowane F-CY-OZ (LIY-CY).
n
Kable si³owe napiêcie pracy 06/1 kV
i, jak sama nazwa wskazuje, zastosowanie
w przemyle maszynowym, przy tamach
produkcyjnych; z tej grupy przewodów
proponujemy Jz 600-Y-CY EMC, dosko-
nale nadaj¹cy siê np.: do urz¹dzeñ klima-
tyzacji; jest odporny na promienie UV, co
powoduje d³ug¹ ¿ywotnoæ przewodu na-
ra¿onego na promieniowanie UV.
n
Kable z³o¿one, zgodne ze standardem
DESINA Potrzeba matk¹ wynalazków
wszyscy wiemy, jakie problemy mo¿emy
napotkaæ w uk³adaniu przewodów w ko-
rytach, szczelinach maszyn, aby doprowa-
dziæ sygna³ lub napiêcie do czujnika lub
elektrozaworu i aby nam, Kowalskim, upro-
ciæ ¿ycie, producenci kabli postanowili
w jedn¹ oponê zewnêtrzn¹ w³o¿yæ ró¿ne
przekroje kabelków, a w celu jasnego roz-
poznawania, który drucik do czego, wpro-
wadzili kolorowe kody informuj¹ce, jaki ko-
lor jest za co odpowiedzialny, co powodu-
je znaczne oszczêdzanie czasu w szukaniu
w dokumentacji co-do-czego. W naszym
kraju coraz czêciej dostarczane maszyny
okablowane s¹ zgodnie z w/w standardem.
Desina jest ju¿ na rynku polskim (patrz te¿:
www.desina.de
).
Przyk³adowe zastosowania
W przypadku napêdów technologicz-
nych o precyzyjnie regulowanej prêdko-
ci lub po³o¿eniu wa³u silnika konieczne
jest zastosowanie uk³adu zamkniête-
go sprzê¿eniem wrotnym. W tym celu wy-
korzystuje siê przemiennik czêstotliwoci
z odpowiednim interfejsem (karta opcjo-
nalna) oraz silnik wykonawczy z zabudo-
wanym enkoderem wieloobrotowym/abso-
lutnym.
Specjalistyczne rozwi¹zanie SIEMEN-
SA przewiduje w takim przypadku nastê-
puj¹c¹ konfiguracjê:
l
przekszta³tnik Master Drive Motion
Control z kart¹ interfejsu SBM;
l
silnik wykonawczy z enkoderem EQN
1325 EnDat (Heidenhain);
l
po³¹czenie kablowe kablem o nastêpu-
j¹cym uk³adzie ¿y³:
TOPGEBER 500 [3 x (2 x 0,14) + 4 x
0,14 + 4 x 0,25 + 2 x 0,5], gdzie zgodnie ze
specyfikacj¹ firmy Heidenhain trzema pa-
rami skrêcanymi w oddzielnych, wewnêtrz-
nych ekranach przesy³a siê sygna³ dla to-
rów A i B czêci inkrementalnej enkodera
oraz sygna³ czujnika temperatury. Parami
0,14 mm
2
sygna³y synchronizacji i dane
o liczbie wykonanych obrotów (kana³ mo-
demowy), par¹ 2 x 0,5 zasilanie, a pozosta-
³ymi kontrolê zasilania i wewnêtrzny ekran.
Obecnie stosowane falowniki PWM
generuj¹ w po³¹czeniu kablowym z silni-
kiem falê prostok¹tnych impulsów napiê-
cia o amplitudzie ok. 600 V i czêstotliwoci
rzêdu kilku kHz. Przebieg ten stanowi
znaczne ród³o zak³óceñ elektromagne-
tycznych i, co za tym idzie, kabel powinien
byæ ekranowany (³¹cznie z prawid³owym
rozwi¹zaniem zakoñczeñ po³¹czenia).
Nale¿y rozwi¹zaæ nastêpuj¹ce problemy:
l
odizolowanie otoczenia kabla od ród³a
emisji (podwójny ekran folia + oplot);
l
zastosowanie bezpiecznej izolacji dla
przebiegu o podwy¿szonej amplitudzie
w stosunku do typowego napiêcia sie-
ciowego;
l
obni¿enie paso¿ytniczej pojemnoci ka-
bla, która ma znaczenie dla kilkuherco-
wej czêstotliwoci przebiegu napiêcia
i uzyskanie symetrii obci¹¿enia;
l
zapewnienie odpornoci na czynniki
rodowiskowe.
Rozwi¹zanie przynosi kabel typu TOP-
FLEX-EMV, który jest dostêpny w trzech
wersjach: zwyk³ej, odpornej na promienio-
wanie ultrafioletowe (obydwa w uk³adzie
¿y³ 3 fazy + PE) oraz w wykonaniu 3 PLUS
(3 ¿y³y fazowe i 3 symetrycznie rozmiesz-
czone ¿y³y PE o sumarycznym przekroju
0,5 ¿y³y fazowej).
W przypadku zastosowania kabla Top-
flex nale¿y przeprowadziæ po³¹czenia do-
datkow¹ ¿y³¹ PE, znajduj¹c¹ siê z natury
rzeczy na zewn¹trz ekranu. Pozwala to na
rozdzielenie potencja³u PE dla potrzeb kom-
patybilnoci elektromagnetycznej (we-
Kompatybilnoæ
elektromagnetyczna
w zastosowaniach przemys³owych
na tle produktów HELUKABEL
R
OBERT
P
ASTUSZKA
, M
AREK
T
RAJDOS
Wzrastaj¹ce potrzeby rynku wynikaj¹ce z zagro¿eñ niestosowania w aplikacjach za-
sad kompatybilnoci elektromagnetycznej powoduj¹ zwiêkszenie zainteresowania pro-
duktami kablowymi o specjalnej konstrukcji. Rola kabli w uk³adzie znacz¹co ronie,
jeli spojrzymy na instalacjê pod k¹tem zak³óceñ w pracy wynikaj¹cych z wystêpowa-
nia paso¿ytniczych zjawisk elektromagnetycznych, towarzysz¹cych pracy urz¹dzeñ
elektrycznych i elektronicznych. Problem rozszerza siê wraz z rosn¹cymi zniekszta³-
ceniami przebiegów elektrycznych, które wynikaj¹ z nasycenia obwodami energo-
elektronicznymi, a tak¿e z powodu rosn¹cych czêstotliwoci przesy³anych sygna³ów.
Co gorsze, zagadnienie coraz bardziej rozszerza swój zasiêg terytorialny, obejmu-
j¹c nie tylko tereny przemys³owe, lecz równie¿ i to ze zwiêkszon¹ si³¹ obszary
biurowo-mieszkalne (komercyjne).
Rys. 1.
TOPGEBER 500
49
C
yan
M
agenta
Y
ellow
blac
K
Napêdy i Sterowanie Nr 11/2002 str 49
napêdy i sterowanie
Rys. 5.
Ucinaczka do SK
Rys. 4.
PROFIBUS SK
Rys. 2.
TOPFLEX-EMV
wn¹trz ekranu), i ochrony przeciwpora¿eniowej (na zewn¹trz ekra-
nu).
Uzyskujemy wówczas efekt przep³ywu pr¹du pojemnociowe-
go w przeznaczonych do tego wewnêtrznych ¿y³ach PE, nato-
miast zewnêtrzne po³¹czenie PE, przy prawid³owo uziemionym
ekranie, powinno byæ wówczas wolne od przep³ywu pr¹du
w stanie bezawaryjnym.
Mo¿liwe jest wówczas równie¿ prawid³owe dobranie przekroju
przewodu PE dla ochrony przeciwpora¿eniowej (tzn. powiêkszo-
ny przekrój).
W wielu przypadkach ekranowania wymagaj¹ równie¿ kable
do po³¹czeñ ³añcuchowych (wielokrotnego zginania), aby osi¹-
gn¹æ efekt zachowania zasad EMC dla ca³oci uk³adu.
Zapewniæ to mog¹ kable rodziny JZ-HF-CY o wysokiej klasie
giêtkoci.
Bardzo wytrzyma³y na tarcia oraz rozrywanie dla przyk³adu
mamy przewód o przekroju 6mq, klasa giêtkoci 5 posiada 84
x 0,3, natomiast klasa giêtkoci 6 ma 192 x 0,2. Naturalnym zjawi-
skiem jest, ¿e im wiêcej drucików, tym ³atwiej wyginaæ przewód.
Przewody te posiadaj¹ ekran zgodny z EMC. Produkowane s¹ ze
specjalnych domieszek, aby uzyskaæ optymaln¹ giêtkoæ. Prze-
wody z rodziny JZ-HF-CY produkowane s¹ równie¿ w oponie
zewnêtrznej z poliuretanu.
Helukabel gwarantuje 85% pokrycia ekranem dla przewodów
i kabli w ekranie.
Nale¿y równie¿ zwróciæ uwagê na nowoczesne wykonania ogól-
nie znanych kabli ekranowanych. Do takiego rodzaju nale¿y zali-
czyæ kable sieci PROFIBUS. Od kabli tych oczekujemy:
l
wysokiej klasy ekranowania;
l
odpornoci na specyficzne warunki pracy (instalacje zewnêtrz-
ne, uk³ady, w których nastêpuje ci¹g³e zginanie itd.);
l
³atwego monta¿u przy zminimalizowaniu mo¿liwoci uszkodze-
nia kabla w czasie obróbki koñcówek.
W tym celu opracowano wersjê kabla PROFIBUS SK o zwiêk-
szonej ³atwoci obróbki.
Przewody wiat³owodowe
Generalnie przesy³anie sygna³ów
za pomoc¹ wiat³owodów pozwa-
la unikn¹æ zak³óceñ oraz zapewnia
separacjê galwaniczn¹, lecz jak
uczy praktyka i wiat³owody nie
s¹ w pe³ni odporne na zak³ócenia
o wielkich czêstotliwociach.
wiat³owodowe kable przeznaczo-
ne do transmisji danych tworz¹ rodzinê o wspólnej nazwie HE-
LUCOM
®
. Nale¿¹ do nich kable przeznaczone do zastosowañ
wewnêtrznych i zewnêtrznych, a tak¿e kable o specjalnych w³a-
ciwociach:
l
HELUCOM Mobil przystosowane do po³¹czeñ ruchomych;
l
HELUCOM ADSS niezawieraj¹ce ¿adnych metali, do zastoso-
wañ we wspó³pracy z antenami;
l
specjalnie przystosowane do uk³adania w ziemi;
l
zorientowane na sieci komputerowe;
l
o konstrukcjach wzmocnionych mechanicznie;
l
odporne na specyficzne czynniki rodowiskowe (chemiczne,
UV itd.).
Dostêpne s¹ oczywicie kable zawieraj¹ce wiat³owody szkla-
ne i plastikowe.
Firma HELUKABEL oferuje tak¿e specja-
listyczne narzêdzia oraz akcesoria i podsta-
wowe wyposa¿enie sieci wiat³owodo-
wych. Elementy te zosta³y zebrane i omó-
wione w specjalistycznym katalogu: Data
and Network Technique.
ç
Rys. 3. JZ-HF-CY
Napêdy i Sterowanie Nr 11/2002 str 50
50
C
yan
M
agenta
Y
ellow
blac
K
napêdy i sterowanie
Akcesoria uzupe³niaj¹ce
ekranowe
Praktyka* pokazuje, ¿e po³¹czenie kablo-
we poprowadzone nawet wysokiej jakoci
przewodem mo¿e okazaæ siê niezadowala-
j¹ce z punktu widzenia kompatybilnoci
elektromagnetycznej, je¿eli nie jest ono
uzupe³nione odpowiednimi akcesoriami
i nie wykonano w³aciwych czynnoci
monta¿owych, takich jak na przyk³ad po-
³¹czenie uziemiaj¹ce ekranu dla pe³nego
k¹ta opasania.
Produkowane s¹ oprócz zwyk³ych me-
talowych, niklowanych d³awików równie¿
specjalne konstrukcje uwzglêdniaj¹ce wy-
magania zwi¹zane z EMC**, to znaczy po-
zwalaj¹ce na uziemienie ekranu kabla na
pe³nym obwodzie. S¹ to d³awice:
l
typu HSK-MS-E podstawowe;
Helukabel
tel. 022-725 66 50, 725 66 51
fax 022-725 66 82
e-mail: biuro@helukabel.pl
Internet: www.helukabel.pl
T-System Projekt
tel. 042-678 02 66
l
typu HSK-ME-D z metalizowanym za-
ciskiem;
l
typu HSK-MZ-E z dodatkow¹ mo¿li-
woci¹ mechanicznej ochrony kabla
przed wyrwaniem;
l
typu HSK-INOX ze stali nierdzewnej;
l
typu STS/F do wprowadzenia kabla
p³askiego.
Metalowe zamkniêcia otworów obudów
typu VS oraz metalowe adaptery i reduk-
cje rednicy otworów typu RE.
Dostêpne s¹ równie¿ w du¿ym wyborze
os³ony ekranowe do kabli, które mog¹ sta-
nowiæ w³aciwy ekran dla wi¹zek kablo-
wych plecionka ekranowa Cu lub ekran
uzupe³niaj¹cy, stanowi¹cy jednoczenie
dodatkow¹ ochronê mechaniczn¹ lub che-
miczn¹ w formie oplotu ze stali lub spi-
ralny (tzw. peszel typu M i SPR-AS, a tak-
¿e Anaconda SEALTITE). Mo¿liwe jest
równie¿ po³¹czenie funkcji ochrony mecha-
nicznej i EMC typu SPR-EDU-AS.
Cenne uzupe³nienie stanowi¹ tak¿e
elementy do ³¹czenia powy¿szych os³on
(typu Tube connectors T&B) oraz wpro-
wadzania ich do obudów (typu US).
Podsumowanie
Jak pokazano wy¿ej, wraz z rosn¹cymi
wymaganiami w zakresie kompatybilnoci
elektromagnetycznej udzia³ kabli ekra-
nowanych w aplikacjach przemys³owych
i w strefie nieprzemys³owej wzrasta. Do-
skonalszym przewodom towarzyszy dyna-
miczny rozwój akcesoriów uzupe³niaj¹-
cych, które stanowi¹ obecnie nieodzow-
n¹ czêæ kompletnego po³¹czenia kablo-
wego. Powstaje jedynie problem stosowa-
nia w³aciwych materia³ów w celu uzyska-
nia maksymalnej zgodnoci z zasadami
kompatybilnoci zarówno EMC, jak i ro-
dowiskowej. Przy czym na uwagê zas³u-
guje fakt dostêpnoci pe³nego asortymen-
tu wraz z informacj¹ techniczn¹ u jednego
dostawcy (producenta).
Zapraszamy do samodzielnego skon-
frontowania cen opisanych asortymentów
specjalistycznych z mo¿liwociami znacz-
nego podwy¿szenia niezawodnoci kom-
pletnych i nowoczesnych rozwi¹zañ pro-
jektowych, w których je zastosowano.
Rys. 8
Nakrêtka
zewnêtrzna
Zacisk
Uszczelka
d³awika
Laczki
* We wszystkich miejscach niniejszej publikacji s³owo praktyka implikuje generalnie
równie¿ s³owo teoria i na odwrót, poniewa¿, jak ka¿da rzetelna praca, harmonijnie ³¹czy
ona jedno i drugie (przyp. aut.).
** EMC angielski skrót oznaczaj¹cy kompatybilnoæ elektromagnetyczn¹, ze wzglêdu na
szczup³oæ miejsca chêtnie stosowany, w tym przez autorów, zamiast polskiej przyd³ugiej
nazwy (przyp. aut.).
Rys. 6.
HelucomMobil
Rys. 7. ADSS