Műszerkábelek az ipar számára

A digitális és analóg jelek továbbítására alkalmas műszerkábeleket a sokrétű alkalmazási feltételek miatt számos választható kivitelben rendelhetjük. A pontos típus meghatározásánál lehetőségünk van a vezető felépítését, a szigetelést, az árnyékolást, az esetleges páncélozást, valamint a külső köpenyt a környezeti, telepítési ill. működtetési feltételeknek megfelelően kiválasztani.

Fontosabb villamos paraméterek:
- Vezető ellenállása
- Szigetelési ellenállás
- Kapacitás
- Induktivitás és az ellenállás aránya
- Terhelhetőség
- Működési feszültség
- Tesztfeszültség

 

1. Vezető

 

A vezető kiválasztásánál a telepítési és csatlakoztatási technológiára, valamint az elektromos jellemzőkre kell figyelmet fordítanunk.
A csupasz réz vezetőt a leggyakrabban sodrott kivitelben (7 elemi szálból sodrott vezető) rendelik, azonban a gyárak külön megrendelés esetén tömör vagy hajlékony kivitelben is gyártanak műszerkábeleket.
A vezetők tervezésénél fontos szempont a villamos paraméterek közül a vezető ellenállása:

RE-2Y(St)Y-fl, RE-2Y(St)Yv-fl - műszerkábel

A szigetelés kiválasztásánál a hőállósági, tűzállósági, lángállósági követelmények figyelembe vétele mellett ügyelnünk kell a különböző kémiai anyagokkal szembeni tűrőképességre, valamint a szigetelés villamos tulajdonságaira is, amelyek pl. a különböző szigetelő anyagok különböző kapacitás értékei, vagy éppen a különböző szigetelési ellenállásai.

Az érszigetelések közül általánosságban 3 típust alkalmaznak a gyártók:

- PVC – a legáltalánosabb kábelszigetelési anyag, mely az alacsony költségek mellett önkioltó tulajdonsága miatt igen népszerű, azaz tűzvész esetén a PVC nem táplálja az égést. Jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, valamint magas fokú vízállósággal. 90 C felett meglágyul, -40 C alatt pedig megmerevedik, törik.

- PE – a polietilén szigetelés alacsony hőmérséklet melletti telepítéskor lehet hasznos, hiszen hidegtűrése jó, ellentétben a PVC-vel, amely alacsony hőmérsékleten hajlamos a merevvé válásra, és ennek egyenes következményeként a törésre. A PE szigetelés nagyon jó szigetelési ellenállást biztosít. A működési hőmérséklete -50 és +70 C között van. Olyan felhasználási területeknél szükséges, ahol magas ellenállás szükséges az abszorpció és a kopás ellen. A tervezéskor azonban kiemelten fontos figyelembe venni, hogy a PE szigetelés nem önkioltó!

- XLPE – A polietilén köpeny térhálósított változata, általánosságban a közép- és magasfeszültségű kábeleknél alkalmazzák ,jellemzője a hidegtűrés mellett a magas hőmérsékleten történő tartós üzemelés biztosítása. A működési hőmérséklete -50 és +90 C között van. Előnyei közé tartozik még, hogy 110-120%-os terhelés alatt is üzemeltethető a kábel, azaz nem minden esetben szükséges a magasabb keresztmetszet választása.

További szigetelés típusok:

- PP – a polipropilén szigetelések vékonyabbak lehetnek, mint a többi szigetelés fajta, emellett jó mechanikai karakterisztikával rendelkeznek. A működési hőmérséklete -10 és +100 C között van.

- EPR gumi – Általában kis- és középfeszültségű kábelek szigeteléseként használják. Működési hőmérséklete -40 és +90 C között van.

- Szilikon (2G) – Nagyon jó tulajdonságokkal rendelkezik alacsony (-60 C) és magas (+180 C) hőmérsékleten is, azonban a mechanikai igénybevételekkel szemben gyenge.

- Halogénmentes elasztomer keverék (HFFR vagy HX) – Halogénmentes, alacsony füstkibocsátású és lángálló szigetelés, működési hőmérséklete -40 és +90 C között van.

A szigetelés falvastagsága és elektromos tulajdonságai:

A falvastagságot a következő paraméterek határozzák meg:

- Működési feszültség (300/500V)

- Névleges kapacitás (erek) (nF/km)
   o PVC szigetelés: - Teljes árnyékolással - Max. 130 nF/km
                             - Egyéni és teljes árnyékolással - Max. 170 nF/km
   o PE és XLPE szigetelés: - Teljes árnyékolással - Max. 75 nF/km
                             - Egyéni és teljes árnyékolással - Max. 100 nF/km

- A szigetelt erek szigetelési ellenállása (M?xkm)
   o PVC szigetelés : 100 M?xkm
   o Szilikon szigetelés : 300 M?xkm
   o PE/XLPE szigetelés : 5000 M?xkm

Az erek színezése és jelölése (BS 5308 alapján)

• Csak közös árnyékolással (St) rendelkező műszerkábel esetén:
   Érpár esetén: Fekete/fehér – Minden ér ugyanazzal a kötegszámmal ellátva

   Érhármas esetén: Fekete/fehér/piros – Minden ér ugyanazzal a kötegszámmal ellátva

• Közös és egyedi árnyékolással (PiMF, TiMF, QiMF) rendelkező műszerkábel esetén
   Érpár esetén: Fekete/fehér – Minden ér ugyanazzal a kötegszámmal ellátva, ill. az    érpár árnyékolása is az adott kötegszámmal rendelkezik

   Érhármas esetén: Fekete/fehér/piros – Minden ér ugyanazzal a kötegszámmal    ellátva, ill. az érhármas árnyékolása is az adott kötegszámmal rendelkezik
 

RE-2Y(St)YSWAY-fl, RE-2Y(St)YSWAYv-fl - acélhuzal páncélozású műszerkábel

Az árnyékolásnak két szerepe lehet, a belső- ill. a külső interferencia kizárása. Ez alapján anyagát illetően választhatunk réz harisnya, ill. műanyagkasírozott alufólia árnyékolás közül.
A belső interferencia a kapacitás különbségekből adódik, kizárására az erek külön árnyékolása jelenthet megoldást.
A külső interferencia a mágneses erők miatt alakulhat ki, amely lehet alacsony frekvenciás (ekkor harisnya árnyékolást kell alkalmazni), ill. magas frekvenciás (ekkor pedig fólia árnyékolást használunk).
A műanyagkasírozott alufólia árnyékolások közül 4 választási lehetőségünk van:
- Közös fólia árnyékolás (St)
- Közös + érpáros fólia árnyékolás (PiMF)
- Közös + érhármas fólia árnyékolás (TiMF)
- Közös + érnégyes fólia árnyékolás (QiMF)
 

RE-2Y(St)YBY-fl, RE-2Y(St)YBYv-fl - dupla acélszalag páncélozású műszerkábel

A páncélozás legfontosabb szerepe a telepítéskori és a működés közbeni mechanikus védelem, azaz a külső fizikai hatásokkal szembeni védelem. Több esetben más feladatokat is teljesíthetnek, így használhatóak árnyékolásként, földelésként vagy akár indukciós védelemként is.
A páncélozásoknak 5 típusát különböztetjük meg:
- Q – Galvanizált acélharisnya páncélozás, mely 80%-os lefedettséget biztosít, a harisnya elemi szálainak átmérője 0,2 – 0,3 – 0,4 mm lehet. A mechanikai védelem növelése mellett a lehető legkisebb hajlítási sugarat biztosítja.


- B – Dupla galvanizált acélszalag páncélozás, mely a lehető legnagyobb (130%-os) lefedettséget ad, a szalag vastagsága 0,2 – 0,3 – 0,4 mm lehet. Rendkívül nagy védelmet biztosít a nyomó és ütő hatások, valamint a rágcsálók ellen, azonban a szakítószilárdságot nem erősíti.


- R – Lágy acél huzal páncélozás, 90%-os lefedettséggel, a huzalok minimális átmérője 0,9mm. A magas mechanikai védelem mellett erős szakítószilárdságot biztosít.


- FG – Galvanizált lapos acélhuzal páncélozás spiráltekercs fedéssel. Kb. 90%-os lefedettséget biztosít. Magas mechanikai védelemmel rendelkezik, valamint erős szakítószilárdsággal rendelkezik. Hajlékonysága azonban rosszabb, mint az előző kivitel.


- SWA – Galvanizált acélhuzal páncélozás, 90%-os lefedettséggel. A huzalok minimális átmérője 0,9mm, azonban a kábel átmérőjének növekedésével nő a huzalok átmérője is. Mind a mechanikai védelem, mind a szakítószilárdság terén megerősített páncélozás. Leggyakoribb felhasználási területe az olajipar.
 

RE-2Y(St)YQY-fl, RE-2Y(St)YQYv-fl - acélszövet páncélozású műszerkábel

A külső köpeny kiválasztásakor hasonlóképpen kell eljárni, mint a szigetelések esetén. Fontos szempont többek között a szerelési és működési mechanikai feltételek, a kémiai anyagok jelenléte, a tűzállósági követelmények, valamint a hőmérsékleti viszonyok. Amikor a kábel páncélozást is tartalmaz, akkor minden esetben szükséges egy belső köpeny használata.
Általános köpenyanyagok:

- PVC – A legtöbb esetben alkalmazott köpeny, melynek tulajdonságai megegyeznek a szigetelésnél alkalmazott PVC anyagokkal. Az alacsony költségek mellett önkioltó tulajdonsága miatt igen népszerű, azaz tűzvész esetén a PVC nem táplálja az égést. Jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, valamint magas fokú vízállósággal. 90 C felett meglágyul, -40 C alatt pedig megmerevedik, törik.

- PE - a polietilén köpeny alacsony hőmérséklet melletti telepítéskor lehet hasznos, hiszen hidegtűrése jó, ellentétben a PVC-vel, amely alacsony hőmérsékleten hajlamos a merevvé válásra, és ennek egyenes következményeként a törésre. A PE szigetelés nagyon jó szigetelési ellenállást biztosít. A működési hőmérséklete -50 és +70 C között van. Olyan felhasználási területeknél szükséges, ahol magas ellenállás szükséges az abszorpció és a kopás ellen. Fontos „hiányossága”, hogy nem önkioltó (nem lángálló), ezért tervezésnél erre fokozott figyelmet kell fordítani!

Amennyiben a tervezés és a kivitelezés sajátosságai megkövetelik, akkor halogénmentes és tűzálló kivitelben is szállítható.
A külső köpeny kék (RAL 5015) vagy fekete (RAL 9005) színű lehet. Nagyon ritka a csak beltéri használatra alkalmazható szürke külső köpeny. Speciális esetekben, amikor tűzálló változatra van szükség, a köpeny narancssárga színű.
 

 

 

 

Sok esetben tapasztaltunk már olyan eseteket, amikor adatátviteli feladatokra hibásan hagyományos YSLY vagy YSLCY kábeleket alkalmaztak, amelyek nem adatátviteli, hanem vezérlő feladatokra lettek tervezve, ezáltal egy esetben sem rendelkeznek teljes (100%-os) árnyékolástechnikával. Az ipari területeken az árnyékolásnak komoly szerepe van, hiszen rendkívül sok zavaró jelnek vannak kitéve a kábelek, és az adatátviteli feladatokat csak teljes interferencia kiszűréssel tudják teljesíteni. Elsősorban ezért van jelentősége a műszerkábeleknek, hiszen ezek árnyékolástechnikája rendkívül hatékony, 100%-os védelmet biztosít, emellett az olyan mérőberendezések és műszerek bekötésére szolgál, ahol a mérés pontosságát befolyásolhatja a kábel induktivitása és kapacitása, azaz a mérési eredményt torzítja. Kifejezetten fontos ez az ipari körülmények között, hiszen a veszélyes üzemben végzett munka sok esetben méréseken alapul, a mérési eredmények torzítása pedig könnyen katasztrófához vezethet.

A Partner Cable Zrt. partnerein keresztül szállított már műszerkábeleket mind a MOL, a TEVA, a TVK, az EON és a BORSODCHEM különböző telephelyeire, valamint GEA EGI oroszországi és romániai projektjeihez.