Aanbevolen methode voor kabelbaankeuze en installatie
kabelbanen
De voorwaarde kabelbanen verwijst naar geleiders en / of kabels, samen met de middelen voor ondersteuning en bescherming, enz. bijvoorbeeld: kabelgoten, ladders, kanalen, greppels, enz. zijn allemaal kabelbanen.
Aanbevolen methode voor kabelbanen Selectie en installatie (op foto: overvolle metalen kabelgoten; tegoed: wikipedia.org)
Dit technische artikel behandelt de volgende onderwerpen:
- Selectie van materialen en vormen
- Ontwerpaanbevelingen
- Er zijn metalen en niet-metalen kabelbanen beschikbaar
- Implementatie van kabelbanen
Selectie van materialen en vormen
Selectie van materialen en hun vorm hangt af van de volgende criteria //
- Ernst van de elektromagnetische (EM) omgeving langs kabelbanen (nabijheid van bronnen van geleide of uitgestraalde EM-storingen)
- Geautoriseerd niveau van uitgevoerde en uitgestraalde emissies
- Type kabels (afgeschermd ?, gedraaid ?, optische vezel?)
- EMI is bestand tegen de capaciteit van de apparatuur die op het bekabelingssysteem is aangesloten
- Andere milieubeperkingen (chemisch, mechanisch, klimatologisch, opnieuw, enz.)
- Toekomstige uitbreidingen gepland voor het bekabelingssysteem
Niet-metalen kabelbanen zijn geschikt in de volgende gevallen:
- Een continue, low-level EM-omgeving
- Een bedradingssysteem met een laag emissieniveau
- Situaties waarin metalen kabelbanen moeten worden vermeden (chemische omgeving)
- Systemen met optische vezels
Voor metalen kabelbanen, het is de vorm (bij, U-vorm, buis, etc.) in plaats van het dwarsdoorsnedeoppervlak dat de karakteristieke impedantie bepaalt.
Gesloten vormen zijn beter dan open vormen omdat ze common-mode koppeling verkleinen. Kabelbanen hebben vaak gleuven voor kabelriemen. Hoe kleiner hoe beter. De gleuven die de minste problemen veroorzaken, zijn die welke parallel en op enige afstand van de kabels worden gesneden.
Sleuven snijden loodrecht op de kabels worden niet aanbevolen (zie figuur 1).
Figuur 1 - CEM-prestaties van verschillende soorten metalen kabelbanen
In bepaalde gevallen een slechte kabelbaan in EMI-termenkan geschikt zijn als de EM-omgeving laag is, als afgeschermde kabels of optische broden worden gebruikt, of als afzonderlijke kabelbanen worden gebruikt voor de verschillende soorten kabels (voeding, gegevensverwerking, enz.).
De hoogte van de kabels moet lager zijn dan de scheidingswanden van de kabelbaan zoals hieronder weergegeven. Covers verbeteren ook de EMC-prestaties van kabelbanen. In U-vormige kabelbanen, het magnetisch veld neemt af in de twee hoeken.
Dat verklaart waarom diepe kabelbanen de voorkeur hebben (zie figuur 2).
Figuur 2 - Installatie van verschillende soorten kabels
Verschillende soorten kabels (stroom- en laagwerkende kabels) mogen niet in dezelfde bundel of in dezelfde kabelbaan worden geïnstalleerd. Kabelbanen mogen nooit worden gevuld tot meer dan de helft van de capaciteit!!
Ontwerpaanbevelingen
Het wordt aanbevolen om elektromagnetisch gescheiden groepen van elkaar, ofwel met behulp van afscherming of door dekabels in verschillende kabelbanen. De kwaliteit van de afscherming bepaalt de afstand tussen groepen. Als er geen afscherming is, moeten voldoende afstanden worden aangehouden (zie afbeelding 3).
De afstand tussen voedings- en besturingskabels moet tenminste zijn 5 keer de straal van de grotere voedingskabel.
Figuur 3 - Aanbeveling voor het installeren van groepen kabels in metalen kabelbanen
Metalen bouwcomponenten kunnen voor EMC worden gebruiktdoeleinden. Stalen balken (L, H, U of T-vormig) vormen vaak een ononderbroken geaarde structuur met grote dwarssecties en oppervlakken met talrijke tussenliggende aardverbindingen.
Kabels moeten indien mogelijk langs dergelijke liggers worden geleid. Binnenhoeken zijn beter dan de buitenoppervlakken (zie figuur 4).
Figuur 4 - Aanbeveling om kabels in stalen balken te installeren
Beide uiteinden van metalen kabelbanen moeten altijd worden aangesloten op een lokaal aardnetwerk. Voor zeer lange kabelbanen worden extra verbindingen met het aardingssysteem aanbevolen tussen aangesloten apparaten.
Er zijn metalen en niet-metalen kabelbanen beschikbaar
Metalen oplossingen bieden betere EMC-kenmerken. Een kabelbaan (kabelgoten, leidingen, kabelbeugels, enz.) Moet van begin tot eind een ononderbroken, geleidende metalen structuur bieden.
Een aluminium kabelbaan heeft een lagere DC-weerstand dan een stalen kabelbaan van dezelfde grootte, maar de overdrachtsimpedantie (Zt) van staal druppels op een lagere frequentie, met name wanneer het staal een heeft hoge relatieve permeabiliteit μr.
Metalen kabelgoot (foto credit: cabletray.en.ecplaza.net)
Wees voorzichtig wanneer verschillende soorten metaal worden gebruikt omdat directe elektrische verbinding in bepaalde gevallen niet is toegestaan om corrosie te voorkomen. Dat kan een nadeel zijn in termen van EMC.
Wanneer apparaten die met onbeschermde kabels op het bekabelingssysteem zijn aangesloten, niet worden beïnvloed door laagfrequente storingen, kan de EMC van niet-metalen kabelbanen worden verbeterd door een parallelle aardgeleider (PEC) in de kabelbaan. Beide uiteinden moeten worden aangesloten op het lokale aardingssysteem. Verbindingen moeten worden gemaakt met een metalen onderdeel met lage impedantie (bijvoorbeeld een groot metalen paneel van de behuizing van het apparaat).
De parallelle aardgeleider (PEC) moet worden ontworpen om hoge fout- en common-mode stromen te verwerken.
Implementatie van kabelbanen
Wanneer een metalen kabelbaan bestaat uit een aantalkorte secties, zorg is nodig om de continuïteit te waarborgen door de verschillende onderdelen correct te verbinden. De onderdelen moeten bij voorkeur langs alle randen worden gelast. Geklonken, geschroefde of geschroefde verbindingen zijn toegestaan zolang de contactoppervlakken stroom geleiden (geen verf of isolerende coatings) en beschermd zijn tegen corrosie.
Wanneer een bepaalde vorm van de kabelbaan is geselecteerd,het moet over de gehele lengte worden gebruikt. Alle onderlinge verbindingen moeten een lage impedantie hebben. Een enkele draadverbinding tussen twee delen van de kabelbaan produceert een hoge lokale impedantie die de EMC-prestaties ervan opheft.
Vanaf een paar MHz vermindert een verbinding van tien centimeter tussen twee delen van de kabelbaan de verzwakkingsfactor met meer dan een factor tien (zie figuur 5).
Figuur 5 - Assemblage van metalen kabelbanen
Telkens wanneer er wijzigingen of uitbreidingen worden aangebracht, is het erg belangrijk om ervoor te zorgen dat ze worden uitgevoerd volgens EMC-regels (vervang bijvoorbeeld nooit een metalen kabelbaan door een plastic versie !!!).
Covers voor metalen kabelbanen moeten aan dezelfde eisen voldoeneisen zoals die gelden voor de kabelbanen zelf. Een hoes moet over de gehele lengte een groot aantal contacten hebben. Als dat niet mogelijk is, moet het minstens aan de uiteinden op de kabelbaan worden aangesloten met behulp van korte verbindingen (bijvoorbeeld gevlochten of gerasterde verbindingen).
Wanneer kabelbanen moeten worden onderbroken om door een muur te gaan (bijvoorbeeld rewalls), laagohmige verbindingen moeten tussen de twee delen worden gebruikt (zie figuur 6).
Figuur 6 - Aanbeveling voor assemblage van metalen kabelgoten om door een muur te gaan
Referentie // Elektrische installatiehandleiding 2016 door Schneider Electric