Kako izračunati ispravnu napetost za povlačenje kako bi se spriječilo oštećenje kablova

Zašto se u kablovskim uređajima može povući napetost

Svaki kabl koji je instaliran u vodovod, tabli ili kanal doživljava mehanički stres. Sila primjenjena kako bi se kabl povukao iz bobine do svoje konačne pozicije poznata je kao povukavanje napetosti. Pogrešno je, a posljedice se kreću od trenutnog slomljenja do latentnih neuspeha performansi koji se pojavljuju mjesecima kasnije.

Prekomjerna napetost može prodirati voditelji, deformirati izolaciju, puknuti jakne ili uzrokovati mikroskopske frakture u optičkim vlaknima. Nedovoljna napetost može ostaviti kablovu slabuću, stvarajući opasnost od pada, loš kontakt u terminacijskim mjestima ili ranjivost fizičkim štetbama. Cilj je primjenjivati dovoljno sile kako bi se kablov glatko pomaknuo, a nikad ne prelazi najveću nominalnu snagu povlačenja proizvođača.

Razumijevanje napetosti: definicije i osnove

Napetost za povlačenje je osna sila koja se provodi duž osi kabla tijekom instalacije. Obično se mjeri u funtima (lbf) ili newtonsima (N). Napetost se mora kontrolirati u svim mjestima duž trčanja, posebno na savijanja i povlačenja, jer bočne sile na tim mjestima mogu pomnožiti učinkovit pritisak na kablu.

Ključni uvjeti

Maksimalna dopuštenja napetost za povučivanje (MAPT): Vrhunska sila koju kabl može izdržati bez trajnog oštećenja. Ova vrijednost pruža proizvođač i često se temelji na prekršci i materijalu kabla.
Napetnja na bočnoj zidovi (SWP): Radijalna sila po jedinici dužine koja se vrši protiv zidova vodova pri skretanju. Visoki pritisak na bočnoj zidovi može razbijati ili deformirati kabl. SWP se izračunava kao T/R, gdje je T napetost a R je radij skretanja.
Uloženi je u opterećenje i osjetljivost.
Zadnja napetost: Napetost održava se na kablu dok napušta valjku.

Zašto se ograničenja napetosti razlikuju po vrsti kablova

Kopirni kablovi za napajanje, kablovi za podatke (Cat6/6A, koax), optički kablovi i specijalni kablovi (brzdani, visokih temperatura) imaju različite ograničenja otkucaja. Na primjer, tipični 4/0 AWG kopirni vodič ima nominalnu otkucajnu snagu oko 1.800 lbf, dok je 24 AWG okretni par kablov može biti ograničen na 25 lbf.

Činjenice koje utječu na napetost u povlačenju kablova

Napetost se ne razlikuje tijekom cijelog trčanja, a razlikuje se od udaljenosti, trčenja, savijanja i težine kabla.

Težina kablova i punjenje vodova

Teže kable zahtijevaju veću silu za prevazilaženje gravitacije, posebno u vertikalnim trcima.

Koefficient trčanja

Koefficient trčanja (μ) između kablovske jakne i unutrašnje vode je kritična promjenljiva. Tipične vrijednosti se kreću od 0,2 (dobro masirane) do 0,5 (suhe, grublje površine). Koristeći odgovarajuće lubrikant za povučivanje kablova može se smanjiti μ do 0,10,2, značajno smanjiti potrebnu napetost.

Geometrija nagibanja

Svaki savi u vodi eksponencijalno doda napetost. Standardna jednačina za napetost na savi je T2 = T1 × e^(μθ) (FLT:1), gdje je T1 napetost prije savijanja, μ je koeficijent trčenja, a θ je ugao savijanja u radijanima. Jedini 90° savijanje s μ=0.3 množi napetost oko 1.6.

Metod povlačenja

U slučaju da se ne može koristiti, može se koristiti i mehanički pušitelj, koji se koristi za kontrolu napetosti, koji se može nadmašiti ako se neispravno nastavi.

Temperatura

U nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u nekim slučajevima, u slučaju, u slučaju u slučaju u slučaju u

Kako izračunati ispravnu napetost u povlačenju

Za kratke, jednostavne trke (svrmni vodič, bez savijanja, ispod 50 m), može biti dovoljna osnovna procjena. Za složene trke s više savijanja ili dugih udaljenosti, koristite detaljno segmentirane metode.

Prvi korak: prikupljanje potrebnih podataka

Proizvođač kablova datoteke: maksimalna dozvoljena napetost za povučivanje (MAPT), težina po jedinici dužine, vanjski prečnik, minimalni radij zatvora.
Specifikacije vodova ili talasa: materijal (PVC, čelik, aluminij), unutarnji prečnik, procenat punjenja, broj i ugao savijanja.
U skladu s člankom 4. stavkom 1. stavkom 1.
U skladu s člankom 3.4.4. točka 1.

Drugi korak: Koristite osnovnu formuli napetosti

Osnovna jednačina za ravno horizontalno trčanje je:

U skladu s člankom 1. stavkom 1. stavkom 1.

Gdje:

M = koeficijent trčanja
U skladu s člankom 4. stavkom 1. stavkom 1.
L = dužina ravnog dijela

Za vertikalni podig (putujući gore), dodati komponentu težine: T = μ × w × L + w × H, gdje je H vertikalni podig.

Treći korak: Računajte napetost kroz nagnutke

Za svaki savijanje, napetost nakon savijanja jednaka je napetosti prije savijanja pomnoženoj faktorom savijanja: ]T2 = T1 × e^(μθ) . Uglon savijanja θ mora biti u radijanima (1 rad ≈ 57.3°). Na primjer, 90° (π/2 rad) savijanje s μ=0.3 daje e^(0.3×1.57) ≈ 1.60. Uvijek izračunajte počinjući od kraja povlačenja do kraja hranjenja (nazad), ili simulirajte napred počinjući od niske početne napetostiobično 1020 lbf za većinu kablova.

Četvrti korak: provjerite pritisak na bočnoj zidnoj staklici

STOP je pritisak na bočnoj zidu (SWP) na bilo kojem zaklonu ne smije preći granicu kabla (obično 250750 lb/ft za bakru, 50300 lb/ft za vlakna). SWP = T_bend / R, gdje je T_bend napetost neposredno prije zaklonja i R je radij zaklonja u stopalima.

Petto: Uložite sigurnosne mjere

Industrijska najbolja praksa ograničava povučivanje napetosti na 50% MAPT za standardne instalacije i 25% za osjetljive kable (npr. optička vlakna, instrumentacija). Ovaj sigurnosni faktor uzrokuje dinamična opterećenja, starenje i toplotno proširenje.

Primjer: MAPT kablova je 1000 lbf. Sigurna maksimalna napetost = 500 lbf. Ako izračunana napetost premašuje 500 lbf, plan instalacije mora se revidirati.

Napredna izračunavanje: Segmentirana metoda

Za dugih ili složenih putova, podijelite trčanje kabla na segmente: svaki pravog dijela i svaki savijanje je segment.

Rukevska vs. softverska alata

U slučaju velikih poslova, koristite softver za povlačenje kablova (mnoga proizvođača alata je besplatno) ili aplikacije za pametne telefone dizajnirane za električare.

Primjeri izračunavanja (jednostavljeni)

Pretpostavimo da povučemo 250 ft duži kabl (težina 0,5 lb/ft, μ=0,3) kroz ravno trčanje s dva 90° savijanja. Počevši od tačke povlačenja (kraj A), prvo susretnemo 90° savijanje na 80 ft, zatim još 90° na 180 ft, i konačno ravno na 250 ft. Koristeći postupke:

Segment 1 (prosto 80 ft): T1 = 0,3 × 0,5 × 80 = 12 lbf
Prokret 1 (90°, μ=0,3): T2 = 12 × e^(0,3 × 1,57) ≈ 12 × 1,60 = 19,2 lbf
Segment 2 (pripravno 100 ft od 80 do 180): T2 do T3: T3 = 19,2 + (0,3×0,5×100) = 19,2 + 15 = 34,2 lbf
Pogona 2 (90°): T4 = 34,2 × 1,60 ≈ 54,7 lbf
Segment 3 (posljednje 70 ft): T5 = 54,7 + (0,3 × 0,5 × 70) = 54,7 + 10,5 = 65,2 lbf

Ako je MAPT 200 lbf, sigurnosni faktor 50% daje maksimalno 100 lbf. 65,2 lbf je dobro unutar granica.

Praktična oprema za mjerenje i kontrolu napetosti

Račun je bitan, ali u stvarnom svijetu postoje različiti uvjeti.

U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 1.

U mnogim modelima postoje alarmi koji zvuče ako se prekorači unaprijed postavljena granica. Za optičke vlakne, najprije su dinamičari niskog opsega (0500 lbf) s visokom preciznošću.

Vlačnici s kontrolom napetosti

U slučaju da se radi o brzinama, strujni kablovski pucači s automatskom regulacijom napetosti prilagođavaju brzinu kako bi se snaga zadržala ispod postavljene maksimalne.

Capstan Winches s ograničavanjem napetosti

Kapstanovi vitli omogućavaju da kabl spusti ako napetost premašuje prag.

Ugrađivanje u lubrikaciju

U slučaju velikih kablova, ubrizgavajte lubrikant u kanalizam ispred kabla.

Česte greške koje dovode do oštećenja kablova

Čak i iskusni instalatori prave greške.

Ne obraćajući pažnju na ograničenja proizvođača

Ako sve kablovi budu slični, to može dovesti do prebacivanja. Kabl Cat6 ne može nositi 200 lbf; njegov MAPT je često oko 25 lbf. Uvijek provjerite datoteke.

Izvinjenje iz pogrešnog kraja

U slučaju da je u pitanju veći broj kablova, može se reći da je u pitanju veći broj kablova koji se mogu povući iz čvrstog kraja.

Nadgledanje pritiska na bočnoj zidu na nagibima

U slučaju da je u pitanju optica ili optička vlakna, potrebno je koristiti radijalne svidrice od 4 inča ili veće za napajanje.

Suho povlačenje bez lubrikantnog sredstva

Ako se prekine lubrikant kako bi se uštedio vrijeme, povećanje trčanja, često za 23 puta.

Pustio je da se kablovak okrene

Kada se koristi drzavački držak koji se okreće ili kada se kabl okreće s valjke, okretanje uvodi torzijski pritisak koji se može kombinirati s pritiskom na povuč i premašiti granice kabla.

Ne koristeći prevučicu ili mrežnu pljuvcu

U slučaju da se šljaka ne priključi direktno vodičima ili jakni, bez odgovarajuće držanja može uzrokovati lokalni stres, rasteg ili rezanje.

Najbolje prakse za sigurnu povlačenje kablova

Slijedenje ovih smjernica smanjuje rizik i poboljšava kvalitetu instalacije.

Planirajte put prije početka. Mjerajte udaljenosti, zapamtite sve zakrivljenosti i utvrđite najbolje smjer povlačenja. Razmislite o dodavanju povlačenja za dugih vožnji (više od 250 ft) ili vožnje s više 90° zakrivljenosti.
Ugrađite odgovarajuće lubrikantno sredstvo koje je kompatibilno s kablovim materijalom (PVC, PE, LSZH).
Ugrađivanje u električnom kablu obično je 15 30 ft/min, a u vlaknu je sporije.
FLT:0 Monitoriranje napetosti kontinuirano s dinamometrom. Zapisi vrhunsku napetost za dokumentaciju kvalitete. Ako napetost premašuje 80% izračunanih sigurnih granica, zaustavite i istražite.
U svim mjestima pružiti adekvatni radij zatvora. Koristite fabrike ili poljski vodovod s radijem najmanje 6 puta dužine kabla za snagu, 1020 puta za vlakna.
U svemiru se ne može preći 50% MAPT-a. Za kritične ili osjetljive kable, koristi se 25%.
U slučaju da je to moguće, koristi se i za to i za to.
Zaustavite kablovski bobin tako da se bez stražnje straže hrpaju.

Posebna razmatranja za posebne vrste kablova

Snimke za električnu energiju (nizak, srednji, visok napon)

Za velike voditeljice (npr. 500 kcmil), ograničenja napetosti temelje se na prečniku voditelja. Koristite formule Maksimalna napetost (lbf) = 0,008 × voditeljska površina (okrugli mili) za bakru, ili 0,006 za aluminij.

Podaci i komunikacijski kablovi

U vezi s tim, TIA-568.2-D pruža preporučeće za napetost u povučenju.

Kabli od optičkih vlakana

U vezi s tim, u vezi s tim, potrebno je provjeriti da se u vezi s tim, kako se može utvrditi, i kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti, kako se može provjeriti ili se može provjeriti.

Oklopni kablovi i kablovi za posebne svrhe

U slučaju kablova s visokim temperaturama (na primjer, RHH/RHW-2), provjerite je li lubrikant je ocjenjen za povišenju temperature.

Studija slučaja: Kako spriječiti propast kablova optičkih vlakana

Instalacija data centra uključivala je puštanje 48-strana jednogodičnog vlaknog kabla kroz 400 ft vodovnika s tri 90° savijanja. Početni proračuni koristeći standardni koeficijent trčenja 0.35 dao je napast od 112 lbf na potezanom mjestu, znatno ispod 300 lbf MAPT. Međutim, pritisak bočne zida na drugom savijanju bio je 112 lbf / 2 ft radij = 56 lb / ft malo iznad granice kabla s 50 lb / ft. Rješenje: povećati radij savijanja zamjenom 90 ° LB uređaja dugom prebacivanjem 90 ° (radij 3 ft).

Kada se obratiti proizvođaču za pomoć

Ako izračunana napetost premašuje 80% MAPT nakon primjene sigurnosnih faktora ili ako se prekorače ograničenja pritiska na bočnoj zidu, kontaktirajte tehničku podršku proizvođača kablova. Oni mogu pružiti prilagođene upute, preporučiti alternativne metode povlačenja ili odobriti nešto viša ograničenja za određene instalacije (npr. korištenje posebnih maziva ili sporije brzine povlačenja).

U skladu s člankom 1.

Korisna napetost za povučivanje nije nešto što se može procjenjivati po osjećaju. Potrebno je razumjeti fizičke sile u igri, prikupiti tačne podatke i izvršiti sistematske izračune. Primjenom formula za ravnotežu, savijanje i pritisak na bočnoj zidnoj strani, te korištenjem sigurnosnih faktora od 50% (ili manje za osjetljive kable), štite i kabl i instalacijski tim. Isto tako je važno korištenje odgovarajuće mjerilne opreme, mazivaca i povučnog pribora.

Efektivno upravljanje napetostom rezultira manjim neuspjehom, nižim troškovima ponovnog rada i dužim životnim vijekom kabla.