Patchcordy ETHERLINE® LAN Cat.6A to optymalne rozwiązanie dla obszarów o bardzo dużej gęstości zacisków. Elastyczne, podwójnie ekranowane patchcordy zabezpieczają połączenia danych nawet w ograniczonych przestrzeniach, takich jak szafy sterownicze. 

Zamów darmową próbkę i przetestuj konfekcjonowany przewód Cat.6A

Aby bezpłatnie przetestować produkt wystarczy wejść na stronę LAPP i wypełnić tam krótki formularz: https://www.lapp.com/pl/pl/PLN/serwis/kampania-wiosenna/e/059603

Bezpłatna próbka ma długość 1 metra i jest w kolorze szarym. W sprzedaży dostępne są również kolory: czarny, biały, niebieski, zielony, pomarańczowy, czerwony i żółty.

Wszystkie typy patchcordów LAPP ETHERLINE® LAN Cat.6A posiadają ważny międzynarodowy certyfikat bezpieczeństwa Underwriters Laboratories (UL). 

Artykuł Zamów BEZPŁATNY patchcord ETHERLINE® LAN Cat.6A pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Patchcordy ETHERLINE® LAN Cat.6A to optymalne rozwiązanie dla obszarów o bardzo dużej gęstości zacisków. Elastyczne, podwójnie ekranowane patchcordy zabezpieczają połączenia danych nawet w ograniczonych przestrzeniach, takich jak przemysłowe szafy sterownicze. Ponadto wszystkie typy patchcordów posiadają ważny międzynarodowy certyfikat bezpieczeństwa Underwriters Laboratories (UL). 

Zamów bezpłatną próbkę PATCHCORD

Aby bezpłatnie przetestować produkt wystarczy wejść na stronę LAPP i wypełnić krótki formularz.

Bezpłatna próbka ma długość 1m i jest w kolorze szarym. W sprzedaży dostępne są również kolory: czarny, biały, niebieski, zielony, pomarańczowy, czerwony i żółty.

>> Zamów bezpłatny PATCHCORD ETHERLINE® LAN

Dzięki naszemu szerokiemu asortymentowi patchcordów LAPP oferuje wysokiej jakości produkty do wszystkich systemów opartych na sieci Ethernet.

Artykuł Zamów bezpłatny Patchcord LAPP ETHERLINE® LAN Cat.6A z certyfikatem UL pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Takie zakłócenia elektromagnetyczne mogą nie tylko utrudniać produkcję, ale również być niebezpieczne. Wpływają one bowiem na pracę systemów sterowania zarządzających pracą maszyn i innych urządzeń. Możemy mieć wówczas do czynienia nie tylko z błędnymi odczytami znaczących wartości zmiennych procesowych (ciśnienie, temperatura itd.), ale również z zawieszeniem tych odczytów oraz nawet nieoczekiwanym załączaniem i wyłączaniem urządzeń z załączaniem – co jest naprawdę groźne. Co prawda sygnały cyfrowej transmisji danych są odporne na większość zakłóceń, to jednak i tu pojawiają się problemy w postaci powtórzonych transmisji i wynikających z nich opóźnień.

Problemy pojawiają się szczególnie w miejscach, gdzie zastosowane są długie przewody zasilające lub do transmisji danych pomiędzy urządzeniami. Aby temu zapobiec stosuje się zabezpieczenie w formie ekranowanych przewodów. Ekranowanie ogranicza oczywiście zakłócenia elektromagnetyczne emitowane i odbierane, a w konsekwencji również przesłuchy pomiędzy obwodami prowadzonymi równolegle na przykład w kanałach kablowych. By dodatkowo uniknąć zakłóceń, kable do transmisji danych są sparowane, skręcane i indywidualnie ekranowane. W niektórych zastosowaniach szczególnie wymagających, stosuje się podwójne lub potrójne ekranowanie (dookoła poszczególnych przewodów, dookoła skręconych par i dookoła całego kabla).

Przewody zasilające są oczywiście również projektowane/produkowane jako kompatybilne elektromagnetycznie.

W bogatej ofercie przewodów spełniających wymagania kompatybilności elektromagnetycznej i bezpieczeństwa elektromagnetycznego (EMC CE) pojawił się przewód TOPFLEX®-06-EMV-UV-2XSLCHK-J – bezhalogenowy przewód do zasilania silników z przemiennikami częstotliwości wg IEC60502-1. W porównaniu do znanego od lat i stosowanego z dobrym skutkiem przewodu TOPFLEX®-EMV-UV-2YSLCYK-J, wyróżniają go następujące atuty:

	Klasa CPR Dca – s2, d1, a1 (przewód bezhalogenowy, uniepalniony, do stosowania w większości rodzajów budynków, jedynie nie w obszarach dróg ewakuacyjnych)
	Do bezpośredniego zakopania w ziemi

• Średnio o 20% zwiększona obciążalność prądowa
• Temperatura pracy na żyle zwiększona z 70 do 90°C
• Największy przekrój wynosi aż 240 mm², co pozwala na obciążenie prądem nawet ponad 500 A pojedynczego przewodu.

Przewód TOPFLEX®-06-EMV-UV-2XSLCHK-J jest metrowany, może być ułożony w budynku jak i bezpośrednio w ziemi, a także wystawiony na działanie promieni UV. Te wszystkie cechy świadczą o ogromnej uniwersalności tego przewodu. W jednym obiekcie możemy zastosować jeden typ przewodu falownikowego.

Ofertę przewodów kompatybilnie elektromagnetycznych uzupełniają dławiki kablowe, które dostępne są też w wersji do stref zagrożonych wybuchem. Często pojawia się pytanie jakich konkretnie komponentów dodatkowego wyposażenia należy użyć, aby zredukować źródło zakłóceń. Tutaj najlepiej korzystać z norm, dobrych praktyk oraz materiałów producentów, produkujących dodatkowe komponenty. Przykładem może tu być silnik, który powinien mieć skrzynkę zaciskową metalową, którą można wykorzystać jako przestrzeń ekranową. Wkręcamy do niej dławicę kablową przystosowaną do przewodu siłowego ekranowanego.

Dławiki 4-tej generacji HELUTOP®MS-EP4 znacznie ułatwiają montaż, zapewniając lepszy styk na pełnym obwodzie, nie odcinając przy tym części drutów ekranu przy zaciskaniu.

Do przewodów ekranowanych o dużej średnicy możemy zastosować dławiki KVA-XXL-MS.

Na końcu pojawia się pytanie: Jak połączyć te wszystkie punkty uziemienia?

Na pewno nie należy tego robić zwykłymi odcinkami żył ochronnych. Ponieważ mamy do czynienia z wyższymi częstotliwościami, a połączenia o przekroju kołowym (jak zwykła żyła) mają niezbyt dużą impedancję, to w praktyce nie będą spełniać powierzonej roli – zapewniać wystarczające przejście wyrównawcze. Powinniśmy zastosować taśmę plecioną uziemiającą, ale taką o określonym kształcie i dobrym styku powierzchniowym – płaską bez szwów i nagnieceń.

Więcej informacji na temat znaczenia kabli i osprzętu dla wymagań kompatybilności elektromagnetycznej znajdą Państwo na naszym BLOGU.

Artykuł Jakie znaczenie mają kable i przewody dla spełnienia wymagań EMC? pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Wulkany i gejzery zajmują sporą część terytorium Islandii. Jednym z najbardziej niebezpiecznych wulkanów jest Hekla, położona w południowej części wyspy. Wulkan wybucha średnio co 10 lat, ostatnio w 1970, 1980, 1991 oraz 2000, wyrzucając fontannę pyłów i popiołów na wysokość 30 km. Od ostatniej erupcji w 2000 roku wulkan nie był aktywny. To dobra wiadomość dla turystów, którzy przyjeżdżają, aby wspiąć się na krawędź krateru, na wysokość 1491 metrów nad poziomem morza. Jednocześnie bardzo niepokojąca geofizyków. “Hekla może wybuchnąć w każdej chwili. Po tak długim okresie wyciszenia, erupcja wulkanu może być bardziej gwałtowna” – ostrzega Martin Möllhoff, niemiecki geofizyk pracujący w School of Cosmic Physics of Institute for Advanced Studies w Dublinie, Irlandia.

Kieruje on działem technicznym wykorzystującym sejsmometry do monitorowania niezliczonych wulkanów na całym świecie, w tym Hekli. Jeśli sondy wykryją drobne drżenia w ziemi, to naukowcy ogłaszają alarm czerwony. Dzieje się tak, gdyż ostatnie erupcje zostały wykryte z wyprzedzeniem od 30 do 80 minut. Wszyscy turyści wspinający się na Heklę muszą pobrać aplikację na telefon, która ostrzeże ich za pomocą wiadomości SMS w razie niebezpieczeństwa erupcji.

Sygnały ostrzegawcze

Zespół Möllhoffa jest w trakcie instalowania sześciu sejsmometrów na szczycie wulkanu. Są to zamocowane do podłoża metalowe cylindry, w których umieszczono ciężarek wykonany z termicznie stabilnego stopu metalu. Ciężarek jest utrzymywany w bezruchu przez generowane w pętli sprzężenia zwrotnego siły elektromagnetycznej. Drżenie podłoża powoduje drgania cylindrów, podczas gdy ciężarek nadal utrzymywany jest w bezruchu. Cały czas mierzona jest pozycja ciężarka względem cylindra i siła (elektrostatyczna lub magnetyczna) potrzebna do utrzymania ciężarka w pozycji nieruchomej. Napięcie wymagane do wytworzenia tej siły jest wartością pomiaru zapisywaną cyfrowo. Umożliwia to wykrycie ruchów rzędu kilku nanometrów (1 nanometr = 1 milionowa część milimetra).

Ponieważ w przypadku Hekli mamy tak krótki czas na sygnały ostrzegawcze, nie można zapisywać wartości pomiarów sesjometru i odczytywać co parę miesięcy. Należy przekazywać je natychmiast. Zwykle odbywa się to za pośrednictwem modemów mobilnych 3G, ale nie jest to możliwe dla wszystkich sześciu sejsmometrów, ponieważ modem wymaga do pięciu watów energii elektrycznej. W zimnym islandzkim krajobrazie, gdzie słońce wschodzi tylko przez kilka godzin dziennie, jeśli zimą w ogóle, ogniwa słoneczne nie są w stanie dostarczyć wystarczającej ilości energii.

Dlatego zespół Möllhoffa zdecydował się wykorzystać przewody firmy LAPP do transferu danych. Przewód przesyła dane, a także energię potrzebną do uruchomienia sejsmometrów generowaną przez trzy niezależne małe turbiny wiatrowe. Każda turbina wiatrowa jest wspierana przez ogniwo słoneczne, aby zrekompensować okresy słabego wiatru w lecie. Celem było jednak utrzymanie całkowitego zużycia energii na jak najniższym poziomie.

Przewód został dostarczony przez firmę Johan Rönning, lidera rynku sprzętu elektrycznego w Islandii. Johan Rönning importuje i sprzedaje produkty LAPP na Islandii, a także dostarcza komponenty elektryczne do większości instalacji geofizycznych. Firma współpracuje z LAPP od 1985 roku. “Jesteśmy bardzo zadowoleni ze współpracy”, mówi Óskar Gústavsson, menedżer ds. Kluczowych klientów w firmie Johan Rönning. Gústavsson chwali doskonałe wsparcie doświadczonych ekspertów LAPP: “Są także fantastyczni z czasem dostawy”

Ostre skały wulkaniczne

Odległości między turbinami wiatrowymi, centrami przesyłu danych i sejsmometrami są stosunkowo krótkie. Naukowcy potrzebowali trzech kilometrów przewodu do całej instalacji.  Głównym argumentem, który zadecydował o wyborze przewodu LAPP była jego wytrzymałość. Twardy kamień wulkaniczny uniemożliwia zainstalowanie przewodów pod ziemią, co oznacza, że trzeba go poprowadzić po ostrych jak brzytwa skałach. Tutaj przewód narażony jest na mechaniczne ścieranie i niskie temperatury islandzkich zim. Śnieg może leżeć przez cały rok. Z drugiej strony, pod cienką skorupą Grzbietu Środkowego Atlantyku, skała może być bardzo ciepła. Temperatura może dochodzić do 50 stopni Celsjusza na głębokości zaledwie pół metra. Ponadto w niektórych miejscach z ziemi wypływają silnie korozyjne gazy. Zaletą tego niegościnnego krajobrazu jest brak  zwierząt, które mogłyby przegryźć kabel.

Zadanie wyboru odpowiedniego przewodu przypadło Bergur Bergsson. Inżynier z islandzkiego biura meteorologicznego szukał kabla ethernetowego wypełnionego żelem, z czterema skręconymi parami, ekranem i wytrzymałym płaszczem zewnętrznym. Koledzy Bergssona używają takich kabli w sejsmicznych sieciach pomiarowych od 15 lat (podobny projekt na Vatnajökull, największym lodowcu Islandii). W doborze przewodu naukowcy korzystali z konfiguratorów przewodów na naszej stronie internetowej. “Udało nam się znaleźć dokładnie to, czego szukaliśmy”, mówi Bergsson. “LAPP jest godną zaufania marką w branży kablowej”.

W pełni wodoszczelny

Na stronie internetowej LAPP Bergsson znalazł zewnętrzny kabel do połączeń w telekomunikacji. Kabel składa się z czterech skręconych par, otoczonych taśmą aluminiową, która działa jak ekranowanie. Zewnętrzna osłona z PE jest odporna na promieniowanie UV i jest poprzecznie wodoodporna, co oznacza, że nie pozwala przeniknąć wilgoci do wewnątrz przewodu. Jeżeli woda przeniknie na końcach kabla, w tym przypadku na połączeniach z sejsmometrem i modemem w centrum danych, lub przez rozdarcie płaszcza spowodowane ostrym przedmiotem, woda nie może się rozprzestrzeniać przez kabel. Dzieje się tak dlatego, że kabel jest wypełniony żelem, powszechnie zwanym wazeliną.

Möllhoff uważa, że wybór przewodu jest bardzo dobry. Zasilanie sejsmometrów prądem stałym o napięciu 60V jest stabilne, podobnie jak transmisja danych w obu kierunkach za pomocą oddzielnych par przewodów. To pozwala wulkanologom dostosować ustawienia sejsmometru z odległości. System pomiarowy pierwszego zainstalowanego sejsmometru działa idealnie, gromadząc 1,5 gigabajta danych miesięcznie i transmitując je na żywo do Reykjavíku i Dublina.

Pomiary będą wykonywane do czasu erupcji wulkanu

Jak dotąd, nic nie wskazuje, że w najbliższym czasie dojdzie do erupcji wulkanu. Pomiary będą cały czas kontynuowane. Mają na celu odkrycie, jak szybko, dzięki danym pomiarowym, jesteśmy w stanie przewidzieć erupcje i pomogą opracować skuteczny system wczesnego ostrzegania. Podobne systemy będzie można zainstalować na innych wulkanach.

„Nadal wiele wulkanów pozostaje niezbadanych, na wiele pytań nie znamy jeszcze odpowiedzi”- powiedział Martin Möllhoff.

Na jedno pytanie można jednak śmiało odpowiedzieć. Przewody firmy LAPP mogą pomóc w uratowaniu życia ludziom, którzy w chwili erupcji znajdą się w pobliżu wulkanu.

Artykuł Przewody firmy LAPP w kraterze wulkanu Hekla pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Konsumenci, którzy używają ładowarek do telefonów komórkowych, lamp LED i akumulatorów w  pojazdach elektrycznych, coraz częściej wymagają prądu stałego. Istnieje również coraz większa liczba generatorów prądu, które dostarczają prąd stały zamiast prądu zmiennego, na przykład jednostki fotowoltaiczne. Niezbędna konwersja pomiędzy prądem przemiennym a prądem stałym pochłania ogromne ilości energii. Dlatego eksperci energetyczni prowadzą kampanie na rzecz budowy sieci prądu stałego. Sektor przemysłowy, zwłaszcza przemysł motoryzacyjny, zaczął także dostarczać do swoich fabryk  prąd stały.  Prąd stały stawia jednak inne wymagania infrastrukturze jak i przewodom.

Inżynierowie i projektanci w LAPP przyjrzeli się bliżej tym wyzwaniom. Na targach SPS IPC Drives 2018 zaprezentowany zostanie nowy przewód do prądu stałego, przewód ÖLFLEX DC 100.

Jest to przewód specjalnie zaprojektowany do zasilania silników i systemów z prądem stałym. Testowany w laboratoriach LAPP i na Politechnice w Ilmenau przez prof. Franka Bergera, pod kątem wpływu prądu stałego na proces starzenia się przewodów. Naukowcy odkryli, że pole prądu stałego powoduje inne odkształcenia plastyczne izolacji, niż pola prądu przemiennego.  Bardzo ważne jest dokładne zrozumienie tej korelacji, dlatego inżynierowie w Lapp, tak wiele uwagi poświęcają temu zagadnieniu.

Podobne, ale nie identyczne.

Nowy ÖLFLEX DC 100 został zaprojektowany tak, aby wytrzymać dziesięciolecia pracy podczas przesyłu prądu stałego, podobnie jak ÖLFLEX Classic 100 działa przenosząc prąd zmienny.

• Oba przewody mają różną izolację, ale podobne właściwości.
• Obydwa mają osłony z PVC i oferują na przykład identyczną wytrzymałość dielektryczną.Różnicę można zauważyć po zdjęciu izolacji przewodu.

Kolorystyka żył jest różna: czerwony, biały  i zielony / żółty

Kodowanie kolorów jest zgodne z normą DIN EN 60445 (VDE 0197): 2018-02, norma została zaktualizowana w lutym 2018 roku.

EPIC® POWER LS1 – złącza okrągłe z szybkim systemem blokowania EPIC® TWIST

Ten szybki system blokowania staje się coraz bardziej popularny dla serwonapędów. Wystarczy podłączyć, przekręcić obudowę o jedną czwartą obrotu w prawo i gotowe. Złącze EPIC® POWER LS1 z systemem EPIC® TWIST zapewnia elastyczność i wysoką jakość.

Połączenie jest proste, wytrzymałe i zgodne z standardami rynkowym. Obie części złącza blokują się całkowicie bezpiecznie, nawet w przypadku wibracji. Pełne ekranowanie EMC nie pozwala na wydostawanie się impulsów elektromagnetycznych. EPIC® POWER LS1 z szybkim połączeniem jest dostępny we wszystkich wariantach styków. W sprzedaży już od grudnia 2018 roku.

ÖLFLEX® SERVO FD 7TCE – jeden przewód dla szaf sterowniczych, koryt kablowych i prowadnic łańcuchowych

Rygorystyczne przepisy i szereg obowiązujących norm często sprawiało, że prace związane z okablowaniem maszyn na terenie Stanów Zjednoczonych były, do tej pory, bardzo trudne i czasochłonne. Nowy przewód ÖLFLEX® SERVO FD 7TCE spełnia wiele norm i zezwala na użycie tylko jednego przewodu – od szafy sterowniczej lub falownika, przez koryto kablowe do maszyny, nawet w prowadnicy łańcuchowej. Nie ma znaczenia, czy jest to połączenie na stałe, giętkie czy nawet bardzo ruchome. Ten przewód do serwonapędów z aprobatą UL posiada niespotykana do tej pory kombinacje cech. Ponieważ ÖLFLEX® SERVO FD 7TCE jest wymieniony na liście UL jako kabel “TC-ER” – przewód do koryt kablowych – oraz giętki przewód zasilający, można go stosować w aplikacjach na terenie Sanów Zjednoczonych. Przewód jest odporny na promieniowanie UV, olej i jest trudnopalny. Ze względu na budowę (bardzo cienkie druciki miedziane) jest bardzo elastyczny i może zachować mały promień gięcia. Kolejną innowacją jest starannie dobrany, sieciowany materiał izolacyjny żył, który sprawia, że mają one niską pojemność. Minimalizuje to spadki napięcia w przypadku układania dłuższych odcinków oraz zmniejsza niepożądane przepływy prądu w ekranie.

Autorzy: Piotr Sobkowiak, Mariusz Pajkowski – pracownicy firmy Lapp Kabel Sp. z o.o.

Artykuł Prąd stały w przyszłości będzie coraz częściej wykorzystywany do dystrybucji energii. Wymaga to specjalnych przewodów pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Zapewne każdy, kto interesuje się branżą elektrotechniczną słyszał o idei Przemysłu 4.0. Funkcjonują też pojęcia bliskoznaczne, jak „czwarta rewolucja przemysłowa”, „Industry 4.0”, czy „Smart Factory”. Cytując Pana Zbigniewa Piątka z portalu www.przemysl-40.pl: „Industry 4.0 to zbiorcze pojęcie, oznaczające integrację inteligentnych maszyn, systemów (…) w celu zwiększenia wydajności wytwarzania oraz możliwości wprowadzania elastycznych zmian asortymentu.” Kluczowa słowo to „integracja”, czyli wzajemne połączenie i wymiana informacji między urządzeniami, na niespotykaną dotychczas skalę. Czy czwarta rewolucja przemysłowa okaże się także rewolucją dla systemów okablowania maszyn i urządzeń?

Odchudzanie instalacji

W pierwszej kolejności pojawia się wniosek: wzrost liczby urządzeń podłączonych do sieci wymusza wzrost liczby połączeń między urządzeniami. Mimo bardzo dynamicznego rozwoju połączeń bezprzewodowych (idealnych do integracji urządzeń mobilnych), w przemyśle cały czas podstawą są połączenie przewodowe (elektryczne lub światłowodowe). Dlatego obserwuje się bardzo dynamiczny wzrost ilości okablowania do transmisji danych. Instalowane są nowe czujniki monitorujące stan urządzeń i procesów (sygnały analogowe lub wolnozmienne cyfrowe). Rozproszone systemy sterowania wymieniają informacje między sobą. Nadrzędne sterowniki dbają o bezpieczeństwo i ciągłość produkcji całej fabryki. Taka liczba przewodów transmisyjnych wymaga, najlepiej jeszcze na etapie projektowania zakładu, przewidzenia miejsca na dodatkowe trasy kablowe oraz szafy sterownicze. W celu ograniczenia przestrzeni zajmowanej przez przewody, zmniejsza się przekroje ich żył roboczych. Jeżeli kiedyś standardem przewodu czujnikowego było 0,75mm², to obecnie jest to 0,25mm². Pozwala to oszczędzić około 30% szerokości koryta i zmniejszyć wagę instalacji nawet o połowę.

Wartym wspomnienia zjawiskiem jest zmniejszanie liczby żył, niezbędnej do prowadzenia transmisji. O ile w protokołach typu „bus” osiągnięto już ten cel – systemy magistralowe funkcjonują na 2 żyłach, to w Ethernecie Przemysłowym cały czas standardem są przewody 4 parowe lub 2 parowe. A przecież można przesłać sygnał Ethernet dwoma żyłami. Korzysta z tego większość z nas, mając w domach Internet szerokopasmowy dostarczany w jednej z technologii DSL zwykłym kablem telefonicznym. Aktualnie trwają prace nad nowym standardem Ethernetu Przemysłowego, który będzie wykorzystywał tylko jedną parę żył.

Bez ekranu ani rusz

Niezależnie od rodzaju transmitowanego sygnału (analogowo czy cyfrowo), większość przewodów z danymi trafia do tego samego koryta kablowego. Leżą obok siebie przewody z protokołami HART, ProfiBus, czy ModBus. Niejednokrotnie specyfika urządzeń wymusza ułożenie przewodów do transmisji danych w bezpośredniej bliskości przewodów siłowych, np. w prowadnicach kablowych. Niesie to ryzyko wzajemnego zakłócania się sygnałów. Z tego powodu, zdecydowana większość nowo instalowanych przewodów transmisyjnych to przewody ekranowane. Dla połączeń, które muszą pozostać giętkie (ramiona robotów, manipulatorów, plotery) stosuje się ekrany z plecionek lub owijek z cienkich drucików miedzianych. Dla połączeń nieruchomych można zastosować przewody ekranowane folią aluminiową – daje to kolejne kilka procent oszczędności na wadze i przestrzeni zajmowanej przez instalację elektryczną. Warto wspomnieć, że przewody z założenia przeznaczone do pracy w instalacjach przemysłowych (np. ProfiBus, Industial Ethernet), są konstruowane z maksymalnym zabezpieczeniem przed zakłóceniami, czyli z dwoma ekranami. Ekran z folii aluminiowej chroni sygnały przed zakłóceniami wzajemnymi (wysoka częstotliwość), a ekran z plecionki miedzianej chroni przed zakłóceniami o niższych częstotliwościach, pochodzących od np. kabli falownikowych.

A może 2 w 1?

Nie zapomnijmy, że urządzenia odbierające/wysyłające dane potrzebują zasilania w energię. Część z nich może mieć zasilanie bateryjne lub z małych ogniw fotowoltaicznych, ale do większości należy  doprowadzić energię elektryczną … kablem. To generuje konieczność ułożenia kolejnych i kolejnych przewodów, na które potrzeba przestrzeni w korytach kablowych. Problem ten można obejść na dwa sposoby, w zależności od mocy zasilanego urządzenia. Przy małych mocach, do ok. 25 W na pomoc przychodzi standard PoE+ (Power over Ethernet). Jest to technologia, dzięki której zwykły kabel Ethernetowy kategorii 5 lub wyższej staje się jednocześnie kablem zasilającym urządzenie, do którego jest podłączony. Jeżeli nasze urządzenie pracuje w standardzie Ethernet (czujnik z przetwornikiem, kamera IP, switch, itp.) i obsługuje standard PoE+, nie musimy do niego „ciągnąć” osobnego kabla zasilającego. Zasilanie odbywa się dwoma parami skrętek, pod napięciem 50 V. Głównym ograniczeniem tej technologii jest zasięg, równy długości pojedynczego przewodu Ethernet, czyli 100m i relatywnie mała moc. Trwają prace nad kolejną wersją standardu PoE (IEEE802.3bt), kiedy przy wykorzystaniu wszystkich 4 par skrętki będzie można obsługiwać urządzenia o mocy ok. 70 W, co rozszerzy funkcjonalność systemu na kolejne grupy urządzeń (kamery obrotowe, routery, terminale POS itp.)

Dla większych mocy lub odległości stosuje się inne rozwiązanie – przewody z żyłami o różnym przekroju, w których „grubsze” żyły odpowiedzialne są za zasilanie, a „cieńsze” za transmisję danych. Pomysł nie jest nowy, wykorzystuje się go od lat w serwonapędach, gdzie pary żył o mniejszych przekrojach były odpowiedzialne za zabezpieczenie termiczne silnika oraz sterowanie hamulcem. Tradycyjna konfiguracja żył w takim przewodzie to np.  4G16 + (2x2x1), gdzie 4G16 oznacza trzy żyły fazowe plus czwarta żyła żółto-zielona (PE) o przekrojach 16mm² podłączone do zacisków silnika, a 2x2x1 to dwie pary sterujące o przekrojach 1mm² (rys. 1). Aby zminimalizować zakłócenia, pary żył sterowniczych są osłonięte ekranem. Mimo, że sterowanie / przesył danych odbywa się dodatkowymi żyłami, nie ma to praktycznie wpływu na średnicę całego przewodu, gdyż cieńsze żyły układają się w wolnej przestrzeni między grubymi żyłami siłowymi.

Jeszcze bardziej różnorodną budowę mają przewody od enkoderów, które są zasilane prądem stałym DC. Dlatego w tych przewodach mamy zazwyczaj tylko 2 żyły o większym przekroju i dużo par cieńszych.

Doświadczenie zdobyte przy konstruowaniu przewodów typu SERVO wykorzystano przy nowym standardzie sterowania serwonapędów – Hiperface DSL, który integruje w jednym przewodzie wszystkie sygnały niezbędne do funkcjonowania serwonapędu – zasilanie, sterowanie hamulcem i sprzężenie zwrotne z enkoderem. Przykładowa budowa takiego przewodu to 4G4+(2×1)+(2×0,34). Dzięki takiemu rozwiązaniu, zamiast dwóch osobnych przewodów (silnikowy i enkoderowy) wystarczy tylko jeden. Cóż za oszczędność miejsca!

Idea przewodów, w których połączono zasilanie i transmisję danych rozszerza się o kolejne konstrukcje. W czasach dynamicznego rozwoju Ethernetu Przemysłowego należy zwrócić uwagę właśnie na przewody Ethernet z dodatkowymi żyłami zasilającymi o przekroju aż 1,5 mm² (rys 2). Takim przewodem można zasilić i wysterować np. odległą wyspę zaworową, serwozawór, czy sterownik, bo dostępna moc przy np. 24V to ponad 300W x 2 linie zasilające.

Dużo przewodów, małe obudowy

Rosnąca liczba przewodów stworzyła kolejny problem: konieczność wprowadzenia dużej liczby przewodów do obudów (puszek połączeniowych, szaf sterowniczych). W zanieczyszczonym środowisku hali przemysłowej nie można zrobić tego przez duże otwory w podłodze, czy ścianie szafy. Wejścia do obudowy muszą być szczelne. Tradycyjnym rozwiązaniem są dławnice kablowe, ale dla cienkich przewodów transmisyjnych (przemysłowy przewód Ethernetowy ma średnicę od 6mm do 9 mm) należy stosować dławnice o gwincie montażowym M16. Nawet rozmieszczając je bardzo blisko siebie (pomijając niewygodę montażu i wątpliwą estetykę), da to niewielką gęstość wprowadzania przewodów.

Rozwiązaniem są wielowpusty kablowe, gdzie odległości między przewodami są na poziomie kilku milimetrów. Uzyskana przy ich pomocy gęstość montażu jest około 2x większa niż przy pomocy dławnic kablowych (rys. 3). Szczelność takich przepustów, dzięki zastosowaniu membrany żelowej, to IP68, czyli tyle co najlepszych dławnic kablowych. Oczywiście ten sposób montażu nie zabezpieczy przewodów przed wyrwaniem z obudowy tak dobrze jak dławnica kablowa, ale szafy sterownicze są umieszone zazwyczaj w miejscach oddalonych od ruchomych elementów maszyn, czy pracujących ludzi.

Szybkie przezbrajanie maszyn

Jedną z podstawowych cech fabryki realizowanej zgodnie z ideą Przemysłu 4.0 jest wysoka elastyczność produkcji, rozumiana jako zdolność do produkowania różnorodnych wersji tego samego produktu lub wręcz różnych produktów przy bardzo krótkim czasie potrzebnym na przezbrajanie maszyn. Cecha ta rozumiana jest także jako łatwość rozbudowy i modernizacji poszczególnych linii produkcyjnych w momencie dostępności np. nowszego, bardziej wydajnego osprzętu. Wąskim gardłem takich modernizacji jest okablowanie, którego modyfikacja (przełożenie/wymiana istniejących przewodów, dołożenie i podłączenie nowych) zajmuje relatywnie dużo czasu i wiąże się z ryzykiem popełnienia błędów przy podłączaniu dziesiątek, jeżeli nie setek żył.

Odpowiedzią na te niedogodności są przewody zakończone złączami. Mogą to być złącza zamontowane przez pracowników utrzymania ruchu, ale też gotowe, zarobione fabrycznie przewody przyłączeniowe. Standardem w branży są np. gotowe paczkordy Ethernetowe. Warto pamiętać, że w zastosowaniach przemysłowych, stary, poczciwy standard złączy RJ45 jest wypierany przez szczelne, odporne na uszkodzenia złącza M12 (kodowanie D lub kodowanie X) (rys. 4). Infrastruktura sterowania oparta o koncentratory sygnałów (puszki I/O) i okablowanie paczkordowe jest dużo łatwiejsza do modernizowania i przebudowy.

I znowu stajemy przed dylematem, jak wprowadzić takie oryginalne przewody ze złączami do wnętrza obudowy, w której znajduje się np. sterownik. Są co najmniej trzy różne rozwiązania. Pierwsze sprawdzi się w przypadku potrzeby wprowadzenia pojedynczych przewodów. Jest to specjalna, nieco większa od typowej, dławnica kablowa M25 z odpowiednim uszczelnieniem do cienkich przewodów. Wystarczy przełożyć przewód ze złączem przez dławnicę, na samym przewodzie założyć rozciętą uszczelkę i skręcić całość. Drugi sposób to zastosowanie złącza pulpitowego lub przelotowego, wystawionego na zewnętrznej ścianie obudowy. Daje to nam możliwość podłączania przewodów bez potrzeby otwierania obudowy. Trzeci sposób, to, podobnie jak dla przewodów bez złączy, wielowpust montowany na powierzchni obudowy. Aby mógł obsługiwać przewody z zarobionymi złączami, klipsy uszczelniające są dwuczęściowe i wyciągane z ramki montażowej. Dzięki temu można wprowadzać przewody elektryczne, pneumatyczne i światłowody ze złączami o wymiarach nawet 30mm na 90mm. Szczelność połączenia na poziomie IP64 jest wystarczająca dla większości zastosowań przemysłowych (rys. 5).

Podsumowanie

Czwarta rewolucja przemysłowa na pewno wpłynie na wygląd instalacji elektrycznych w naszych zakładach. Wzrośnie liczba przewodów do transmisji danych, przy jednoczesnym zmniejszaniu ich wymiarów i masy. Podstawą będą przewody ekranowane, coraz częściej wyposażone w gotowe do przyłączenia złącza. Należy się spodziewać nowych standardów połączeń, realizujących kilka funkcji jednocześnie (zasilanie i transmisja danych). Zmiany w okablowaniu wpłyną na sposoby montażu i wprowadzani przewodów do obudów, które stają się coraz bardziej kompaktowe. Wszystkie powyższe zmiany są od lat znane na rynku, czyli odpowiedzią na rewolucję przemysłową jest ewolucja systemów okablowania.

Autor: Mariusz Pajkowski – Z-ca Dyrektora ds. Technicznych, Lapp Kabel Spółka z o.o.

Artykuł Jak idea Przemysłu 4.0 wpłynie na instalację elektryczną w zakładach przemysłowych? pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.