چگونه تنش های صحیح را برای جلوگیری از آسیب کابل محاسبه کنیم

چرا فشار آوردن در نصب کابل اهمیت دارد

هر کابل نصب شده در یک مجرای، سینی یا کانال استرس مکانیکی را تجربه می کند.نیروی اعمال شده برای کشیدن کابل از حلقه به موقعیت نهایی آن به عنوان تنش کشیدن شناخته شده است، اشتباه می کند و عواقب آن از شکستن فوری تا خرابی های عملکرد دیرین که ماه ها بعد محاسبه تنش مناسب یک تمرین نظری نیست - به طور مستقیم تعیین می کند که آیا کابل داده های الکتریکی را در مورد نظر قرار می دهد یا عملکرد آن را ارزیابی می کند.

تنش بیش از حد می تواند هدایت کننده ها، عایق بندی، ژاکت های کرک یا ایجاد شکستگی میکروسکوپی در فیبرهای نوری را گسترش دهد. تنش های ناکافی ممکن است کابل را ترک کند، خطرات سفر، تماس ضعیف در نقاط پایانی یا آسیب فیزیکی را ایجاد کند. هدف این است که فقط به اندازه کافی نیروی لازم برای حرکت کابل را به طور روان، در حالی که هرگز بیش از حداکثر قدرت کشیدن تولید کننده نیست، این مقاله یک صنعت هدایت دقیق و کشیدن شیوه های واقعی را فراهم می کند.

درک تنش های کششی: تعاریف و پایه ها

کشش کششی نیروی محوری اعمال شده در امتداد محور کابل در طول نصب است، به طور معمول در پوند (lbf) یا نیوتون (N) اندازه گیری می شود، تنش باید در تمام نقاط در طول اجرا، به ویژه در خم و کشیدن دست، زیرا نیروهای جانبی در آن مکان ها می توانند استرس موثر بر کابل را ضرب کنند.

شرایط کلیدی

Maximum اجازه می دهد تنش کشیدن (MAPT): بالاترین نیروی کابل می تواند بدون حفظ آسیب دائمی مقاومت کند، این ارزش توسط سازنده ارائه شده و اغلب بر اساس منطقه مقطعی کابل و مواد است.
فشار برس (SWP): نیروی شعاعی در هر واحد طول اعمال شده در برابر دیوار مجرایی در خم شدن فشار بالا دیوار می تواند کابل را خرد یا تخریب کند. SWP به عنوان T / R محاسبه می شود، جایی که T تنش و R شعاع خم است.
چشم یا ظرفیت گرفتن: قدرت نقطه دلبستگی مورد استفاده برای کشیدن کابل باید حداقل برای حداکثر تنش مورد انتظار رتبه بندی شود.
تنش بازگشت: تنش حفظ شده در کابل به عنوان آن را ترک تنش بیش از حد عقب افزایش می دهد به طور کلی کشش افزایش می یابد.

چرا محدودیت های تنش توسط نوع کابل

کابل های برق مس، کابل های داده (Cat6/6A، coax)، کابل های فیبر نوری و کابل های تخصصی (یک زرهی، با درجه حرارت بالا) همگی دارای محدودیت های کششی مختلف هستند، به عنوان مثال، یک هادی معمولی 4/0 AWG مس دارای قدرت کششی در حدود 1800 پوند است، در حالی که یک کابل 24 AWG پیچ خورده ممکن است به 25 کابل فیبری حساس محدود باشد؛ به ویژه فشار کم است به عنوان کاهش فشار میکرو.

عواملی که بر تنش کابل تأثیر می گذارد

تنش هرگز در طول کل اجرا یکسان نیست، با فاصله، اصطکاک، خم شدن و وزن کابل متفاوت است. درک هر عامل اجازه می دهد نصب کنندگان برای پیش بینی مناطق با استرس بالا و اقدامات اصلاحی.

وزن کابل و Conduit Fill

کابل های Heavier نیاز به نیروی بیشتری برای غلبه بر گرانش دارند، به ویژه در اجراهای عمودی. Conduit پر می شود - درصد منطقه مقطعی که توسط کابل ها اشغال شده است - باعث افزایش اصطکاک می شود زیرا کابل ها علیه یکدیگر و دیوار مجرایی برای کشش های چند نفره، تخریب حداکثر تنش ضروری است.

سازنده: Friction Cofit

ضریب اصطکاک (μ) بین ژاکت کابل و داخل مجرای داخلی یک متغیر حیاتی است. مقادیر معمول از 0.2 (well- روانکاریed) تا 0.5 (خشک، سطوح خشن) با استفاده از روان کننده های کابل مناسب می تواند μ را به 0.1 -0.2 کاهش دهد، به طور قابل توجهی کاهش تنش مورد نیاز.

خمر جغرافیایی

هر خم در لباس تنش را به طور چشمگیری افزایش می دهد. معادله استاندارد برای تنش در خم است (FLT:0) = T1 × e^ ( ⁇ ) ، که T1 تنش قبل از خم شدن، μ ضریب اصطکاک است، و ETH زاویه خم در رای ها است.

روش های خرید

دستی کشیدن، کشیدن برد یا کشیدن های برقی متفاوت رفتار می کنند. دستی که اغلب نیروهای تکان دهنده را معرفی می کند؛ یک کشش مکانیکی تنش های نرم تر را فراهم می کند اما اگر به طور نادرست تنظیم شود، ممکن است از محدودیت ها تجاوز کند.

دمای دمای دمای دمای دمای دمای دمای دمای دمای دمای دمای دمای دمای

هوای سرد باعث می شود ژاکت های کابلی سفت تر، افزایش اصطکاک و کاهش انعطاف پذیری در شرایط گرم ژاکت، احتمالا افزایش اصطکاک و همچنین تولید کنندگان به طور معمول افزایش تنش برای دمای بین 0 درجه سانتیگراد و 40 درجه سانتیگراد (3 درجه فارنهایت -104 درجه فارنهایت) است.

چگونه تنش های صحیح را محاسبه کنیم

محاسبه دقیق نیاز به یک رویکرد سیستماتیک دارد، برای اجرای کوتاه و ساده (استراتژیک، بدون خم، کمتر از 50 متر)، یک برآورد اساسی ممکن است کافی باشد.برای اجرا پیچیده با خم های متعدد یا مسافت های طولانی، استفاده از روش دقیق تقسیم بندی شده است.

مرحله 1: جمع آوری داده های مورد نیاز

ورق داده های تولید کننده کابل: حداکثر تنش کشیدن مجاز (MAPT)، وزن در هر واحد، قطر خارجی، حداقل شعاع خم.
مشخصات کانوی یا سینی: مواد (PVC، فولاد، آلومینیوم)، قطر داخلی، درصد، تعداد و زاویه خم ها را پر می کند.
نوع لوبی و ضریب اصطکاک انتظار می رود.
طول کابل و پروفایل مسیر (horizontal، عمودی، incline)

مرحله دوم: از فرمول تنش پایه استفاده کنید

معادله بنیادی برای اجرای مستقیم افقی:

[[ویرایش] [۱]

کجا:

μ = ضریب اصطکاک
W = وزن کابل در هر طول واحد (به عنوان مثال، پوند /ft)
L = طول بخش مستقیم

برای یک آسانسور عمودی (به سمت بالا)، اضافه کردن اجزای وزن: T = μ × L + w × H ، که در آن H افزایش عمودی است.

مرحله 3: تنش را از طریق خمس

برای هر خم، تنش پس از خم شدن برابر تنش قبل از خم شدن توسط عامل خم: T1 × e^ ( ⁇ ) زاویه خم Å باید در رای دهندگان (1 رای 57.3 درجه) باشد، به عنوان مثال، 90 درجه (رایید/2) خم با 0.3 = μ0 (شکل دادن به سرعت شروع به پایان دادن به 1.

مرحله 4: شامل چک کردن فشار جانبی دیواره دیواره

فشار سمت دیوار (SWP) در هر خم نباید از حد کابل تجاوز کند (معمولا 250-750 پوند /ft برای مس، 50-300 پوند / فوت برای فیبر) SWP = T var / R، که در آن T var تنش درست قبل از خم شدن و R شعاع خم در پاها است اگر SWP بیش از حد، شعاع یا افزایش تنش یا کشیدن با استفاده از جعبه های واسطه یا خم شدن خم شدن است.

مرحله پنجم: عوامل ایمنی را اعمال کنید

بهترین تمرین، کشش را به 50٪ از MAPT برای تاسیسات استاندارد محدود می کند و 25٪ برای کابل های حساس (به عنوان مثال، فیبر نوری، ابزار دقیق) این عامل ایمنی برای بارهای پویا، پیری و گسترش حرارتی برخی از مشخصات برای مدارهای بحرانی ( زنگ هشدار آتش، قدرت اضطراری) حتی نیاز به محدودیت های پایین تر دارد.

مثال: MAPT کابل 1000 پوند است که حداکثر تنش امن است: 500 پوند.

پیشرفته محاسبه: روش تقسیم بندی

برای مسیرهای طولانی یا پیچیده، کابل را به بخش هایی تقسیم کنید: هر بخش مستقیم و هر خم یک بخش است. تنش به طور فزاینده ای از کشیدن به انتهای تغذیه پایان می یابد.این روش تنش نقطه دقیق را به نقطه می رساند و بالاترین نقطه استرس را مشخص می کند.

راهنمای در مقابل ابزارهای نرم افزار

محاسبات دستی با استفاده از یک صفحه گسترده برای اجرا تا حدود 10 بخش امکان پذیر است.برای مشاغل بزرگتر، استفاده از نرم افزار کابل کشیدن (بسیاری از ابزارهای تولید کننده رایگان هستند) یا برنامه های تلفن همراه طراحی شده برای برق، این ابزار شامل مقادیر اصطکاک استاندارد، خم کردن چند برابر، و SWP چک نیز تولید گزارش برای اسناد.

مثالی از Calculation (Simplified)

فرض کنید که یک کابل طولانی 250 فوت ( وزنه 0.5 پوند /ft، μ=0.3) را از طریق یک حرکت مستقیم با دو خم 90 درجه ای که از نقطه کشش شروع می شود (end A)، ابتدا با یک 90 درجه خم شدن در 80 فوت، سپس 90 درجه دیگر در 180 فوت، و نهایی مستقیم به 250 فوت با استفاده از روش افزایشی مواجه می شویم:

بخش 1 (straight 80 فوت): T1 = 0.3 × 0.5 × 80 = 12 پوند
بند 1 (90 درجه، μ=0.3): T2 = 12 × ^ (0.3 ×1.57) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ = 19.2 lbf
بخش 2 (straight 100 فوت از 80 به 180): T2 تا T3 = 19.2 + (0.3 ×0.5 ×100) = 19.2 + 15 = 34.2 پوند
بند 2 (90 درجه): T4 = 34.2 × 1.60 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
بخش 3 (آخرین 70 فوت): T5 = 54.7 + (0.3×0.5×70 = 54.7 + 10.5 = 65.2 lbf

اگر MAPT 200 پوند باشد، عامل ایمنی 50٪ 100 پوند حداکثر 65.2 پوند را به خوبی در محدوده می دهد، اما اگر کابل MAPT 100 پوند F (50 پوند امن)، این اجرا خواهد شد حاشیه ای، نیاز به تجدید نظر خم یا استفاده از روان کننده برای کاهش μ.

تجهیزات عملی برای اندازه گیری و کنترل تنش

محاسبات ضروری هستند، اما شرایط واقعی در جهان متفاوت است.از ابزارهای اندازه گیری تنش برای تأیید اینکه نیروهای کششی واقعی در داخل مرزهای امن باقی می مانند، استفاده کنید.

Dynamometers (Pull Stressmeter)

dynamometer های درون خطی بین طناب کشیدن و کابل قرار می گیرند.آنها خواندن دیجیتال زمان واقعی تنش را ارائه می دهند، بسیاری از مدل ها دارای هشدارهایی هستند که صدا اگر یک محدودیت پیش تعیین شده فراتر رود برای جذب فیبر نوری، dynamometer های کم برد (0 -500 lbf) با دقت بالا ترجیح داده می شود.

آسانسور با کنترل تنش

کشش های کابل با تنظیم تنظیم تنش اتوماتیک سرعت را تنظیم می کنند تا نیروی زیر یک حداکثر تنظیم شده را حفظ کنند، این ها برای اجرای طولانی ایده آل هستند که نظارت دستی غیر عملی است.آنها همچنین بارهای شوک ناشی از شروع ناگهانی را کاهش می دهند.

Capstan وینچ با محدودیت تنش

Capstan Winches اجازه می دهد کابل به لغزش اگر تنش بیش از آستانه است، لغزش باید به درستی کالیبره شود تا از آسیب جلوگیری کند.همیشه از یک dynamometer در سری استفاده کنید.

کاربرد بازی Gran

روانکاری مناسب به طور مستقیم ضریب اصطکاک را کاهش می دهد.استفاده از پمپ های روان کننده کابل یا اسفنج هایی که مواد را به طور مساوی اعمال می کنند، برای کابل های بزرگ، روان کننده را به داخل مجرای قبل از کابل تزریق می کند.

اشتباهات رایج که منجر به آسیب کابل می شود

حتی نصب کنندگان با تجربه نیز خطا می کنند و تشخیص دقیق ترین اشتباهات به جلوگیری از کار مجدد گران قیمت کمک می کند.

محدودیت های تولید کننده

فرض بر اینکه تمام کابل ها مشابه بیش از حد هستند، کابل Cat6 نمی تواند 200 پوند را کنترل کند؛ MAPT آن اغلب حدود 25 پوند است.همیشه برگه داده ها را تأیید کنید اگر ورق داده ها از دست رفته باشد، از پیش فرض های صنعت محافظه کار استفاده کنید: £ 0.001 در هر خانواده ای از منطقه هدایت مس.

خرید از The Wrong End

برخی از کابل ها طراحی شده اند تا از انتهای قوی تر کشیده شوند (به عنوان مثال، کابل با یک چشم کشیدن در یک طرف) که از انتهای ضعیف تر می تواند از تنش در کنترل یا آسیب کانکتورها تجاوز کند.

چشم انداز فشار Sidewall در Bends

نصب کنندگان ممکن است تنش کامل را محاسبه کنند اما فشار دیواره جانبی را نادیده بگیرند؛ تنش بالا در یک خم شدید می تواند کابل را حتی اگر تنش کل زیر MAPT باشد، از ارتفاع ۴ اینچ یا بیشتر برای کابل های برق استفاده کند؛ کابل های فیبر نوری حداقل ۲۰ برابر قطر کابل نیاز دارند.

خشک کردن بدون لوبی

پرش از روان کننده برای صرفه جویی در زمان، اغلب تا 2 تا 3 بار افزایش اصطکاک، این نه تنها تنش را افزایش می دهد، بلکه ژاکت های کابلی را نیز ارزان تر از جایگزینی کابل است.

اجازه دهید کابل پیچ بزند

هنگام استفاده از یک کشیدن که چرخش می کند یا هنگامی که کابل از حلقه خارج می شود، پیچ و خم شدن استرس تکان دهنده را معرفی می کند که می تواند با استرس کششی ترکیب شود تا از محدودیت های کابل تجاوز کند.

استفاده نکردن از چشم یا لنز

اضافه کردن طناب به طور مستقیم به هادی ها یا ژاکت بدون داشتن کنترل مناسب می تواند باعث ایجاد استرس موضعی، کشش یا برش شود.همیشه از یک چشم کشیدن برای قطر کابل و قدرت استفاده کنید.

بهترین روش برای پمپ امن کابل

پس از این دستورالعمل ها خطر را کاهش می دهد و کیفیت نصب را بهبود می بخشد.

برنامه ریزی مسیر قبل از شروع، اندازه گیری فاصله، توجه همه خم و تعیین بهترین جهت کشش در نظر بگیرید اضافه کردن جعبه های کشش برای اجرا طولانی (بیش از 250 فوت) و یا با چندین 90 خم پیچ.
از روان کننده مناسب استفاده کنید [با استفاده از مواد ژاکت کابلی (PVC، PE، LSZH) روان کننده را در داخل مجرای و ژاکت کابل اعمال کنید.
Maintain a صاف و ثابت کشش سرعت - به طور معمول 15 تا 30 فوت /min برای کابل های برق، کندتر (10 فوت /min) برای فیبر. Jerky باعث افزایش تنش می شود اگر استفاده از یک کش مکانیکی، سرعت به تدریج افزایش یابد.
تنش به طور مداوم با یک dynamometer تنش رکورد برای اسناد کیفیت بالا اگر تنش بیش از 80٪ از حد امن محاسبه شده، توقف و بررسی.
شعاع خم کافی را در همه نقاط استفاده از کارخانه ساخته شده یا سیم پیچ با شعاع حداقل 6 بار قطر کابل برای قدرت، 10-20 بار برای فیبر.
از 50٪ MAPT تجاوز نکنید [FLT 1 ] به عنوان یک قاعده جهانی استفاده کنید.برای کابل های حساس یا حساس 25٪ این حساب برای متغیرهای نصب و نصب و ارائه حاشیه برای فشار آینده.

استفاده از طناب کشیدن با قدرت کافی [FLT 1 ] (حداقل 2x انتظار تنش) طناب باید کشش کم برای جلوگیری از بارهای شوک ناگهانی.

[در این میان] [از این رو] به [وَ ] [که] کابل [که [به صورت مستقیم] است، استفاده می کند، و از یک ترمز منفرد برای جلوگیری از زیاده روی استفاده می کند، هرگز برای ایجاد کشش استفاده نکنید.

بررسی های ویژه برای انواع کابل های خاص

کابل های برق (Low, Medium, High)

برای هادی های بزرگ (به عنوان مثال، 500 kcmil)، محدودیت های تنش بر اساس تقاطع هادی است.استفاده از فرمول Maximum تنش (lbf) = 0.008 × × هدایت کننده (شیرهای عضلانی) برای مس، یا 0.006 برای فشار آلومینیوم باید زیر 750 / lb برای ردیابی کربن تایید شده باشد.

کابل های داده و ارتباطات

کابل های پیچ و خم شده دارای محدودیت های کششی پایین تر هستند (<50 lbf) آنها اغلب در بسته ها کشیده می شوند؛ تنش را با تقسیم تعداد کابل ها کاهش می دهند.استفاده از جوراب هایی که حتی بسته را می گیرند، اجتناب از بیش از حد اتصال کابل پس از نصب، زیرا تنش باقی مانده می تواند عملکرد را کاهش دهد. [استانداردهای کابل کشی ساختار یافته] (www.i).

کابل های نوری فیبر نوری

فیبر حساس ترین فشار کشیدن تنش و فشار جانبی است. حداکثر تنش برای کابل های لوله ای به طور معمول 200-300 پوند است؛ کابل های تنگ ممکن است 50 تا 100 پوند فشار سمت دیوار نباید بیش از 50 پوند /ft در خم های تنگ باشد. همیشه از یک روان کننده (http://wwwpanduit) استفاده کنید و سپس یک تست کم فشار برای نصب و نصب، استفاده از یک نوار ضعیف.

کابل های هدفمند و ویژه

کابل های مسلح (MC، AC، Teck) قوی تر هستند اما سفت تر هستند، حداکثر تنش آنها توسط زره محدود است نه هادی ها.ک با سرعت های آهسته حرکت می کنند و از پشتیبانی های رول برای جلوگیری از تراشیدن ژاکت برای کابل های با دمای بالا (به عنوان مثال، RHH /RHW-2)، تأیید می کنند که روان کننده برای دمای بالا رتبه بندی شده است.

مطالعه موردی: جلوگیری از شکست کابل فیبر نوری

یک نصب مرکز داده شامل کشیدن یک کابل فیبر 48 و تک حالت از طریق 400 فوت از مجرای با سه 90 درجه خم شده است. محاسبات اولیه با استفاده از ضریب اصطکاک استاندارد 0.35 باعث تنش 112 پوند در نقطه اتصال، به خوبی زیر 300 پوند LOT POT، فشار جانبی در ثانیه 112 پوند / شعاع 2 - سرعت اتصال 90 / فوت - بدون فشار کابل 50 - نشان داد.

وقتی که از تولید کننده برای پشتیبانی تماس بگیرید

اگر تنش محاسبه شده پس از استفاده از عوامل ایمنی بیش از 80 درصد MAPT باشد یا اگر محدودیت های فشار جانبی بیش از حد باشد، با پشتیبانی فنی تولید کننده کابل تماس بگیرید، آنها می توانند راهنمایی سفارشی ارائه دهند، روش های کشیدن جایگزین را توصیه کنند یا محدودیت های کمی بالاتر برای تاسیسات خاص (به عنوان مثال، استفاده از روان کننده های ویژه یا سرعت کشیدن آهسته) را تایید کنند.

نتیجه گیری

درست کشیدن تنش چیزی نیست که با احساس برآورد شود، نیاز به درک نیروهای فیزیکی در بازی، جمع آوری داده های دقیق و انجام محاسبات سیستماتیک دارد.با استفاده از فرمول های اجرا مستقیم، خم شدن و فشار سمت دیواره، و با استفاده از عوامل ایمنی 50٪ (یا کمتر برای کابل های حساس)، شما از کابل و تیم نصب محافظت می کنید.به همان اندازه مهم است که استفاده از تجهیزات مناسب، و دستورالعمل های صنعت را به عنوان مثال، و تجهیزات جذب می کند.

مدیریت تنش موثر منجر به شکست های کمتر، هزینه های کار مجدد پایین تر و عمر طولانی تر خدمات کابلی می شود، چه شما یک کابل اترنت یا فیدر عظیم بکشید، اصول یکسان باقی می مانند: محاسبه، نظارت و تنظیم تنش کشیدن بخش برنامه ریزی شده از هر نصب، نه یک پس از تفکر.