Zastosowanie przewodów płaskich na większą skalę wiąże się z rozwojem techniki lotniczej i kosmonautyki w końcu lat 50. ubiegłego wieku. Poszukiwano wówczas rozwiązań wspierających wydajność i niezawodność, a jednocześnie wymagających mniejszej ilości przestrzeni. Przewody płaskie sprawdzają się jako połączenia zasilające oraz do przesyłu danych. Obecnie są m.in. wykorzystywane w urządzeniach dźwigowych i suwnicach. Wersje z izolacją z PVC i neoprenu stosowane są np. jako przewody ciągnące w instalacjach dźwigowych i instalacjach obsługi regałów.

Przewody płaskie o odpowiednio przygotowanej konstrukcji oferują szereg cech predysponujących je do zastosowań w aplikacjach ruchomych, takich jak instalacje dźwigowe i dźwigowo-transportujące (suwnice).

Właściwości przewodów płaskich

Elastyczność
Biorąc pod uwagę zastosowania, które wiążą się z ruchem, np. dźwigi czy wszelkiego rodzaju urządzenia dźwigowo-transportowe inaczej nazywane przeładunkowymi, kluczowym parametrem doboru kabla jest jego elastyczność. Ponieważ żyły w kablu płaskim ułożone są równolegle w jednej płaszczyźnie, jego promień gięcia stanowi znikomą część promienia gięcia przewodów okrągłych. Przewód płaski może wytrzymać do 15 mln cykli zginania. Większą giętkość posiadają przewody z żyłami w postaci linki składającej się z drutów o jak najmniejszej średnicy, na elastyczność przewodu ma także wpływ materiał płaszcza. Przewody płaskie mogą okazać się lepszym rozwiązaniem w przypadku, gdy połączenie ma charakteryzować się małym promieniem gięcia oraz dużą liczbą cykli.

Rys. 1. Aplikacje dźwigowe i dźwigowo-transportujące wymagają przewodów przystosowanych do ruchu i odpornych na trudne warunki pracy

Przestrzeń
Ze względu na swoją konstrukcję, kabel płaski zajmuje w przybliżeniu około połowę przestrzeni (ze względu na możliwość pakietowania) zajmowanej przez porównywalny przewód okrągły.

Masa
Kompozytowa konstrukcja przewodu płaskiego nie zawiera zbędnej izolacji, wypełnień i taśm. Jest również na tyle wytrzymała mechanicznie, że nie ma potrzeby wbudowywania w przewód grubych żył. Pozwala to zredukować przekrój żył miedzianych do wielkości niezbędnej do przenoszenia obciążenia prądowego lub spełnienia wymogów związanych ze spadkiem napięcia.

Większa obciążalność prądowa
Przewody płaskie ze względu na swoją konstrukcję (większy stosunek powierzchni do objętości) lepiej odprowadzają ciepło, co zwiększa ich obciążalność prądową.

Rys. 2. Przewód PVC-Płaski (H05VVH6-F) ze zintegrowaną parowaną skrętką sygnałową umiejscowioną pośrodku przewodu, ekranowana

Parametry elektryczne
Zakłócenia elektromagnetyczne pochodzą ze źródeł wewnętrznych oraz zewnętrznych. Stosowanych jest wiele różnych zabezpieczeń wewnętrznych chroniących przed zakłóceniami elektromagnetycznymi. Rodzaj zabezpieczeń zależy w dużej mierze od konstrukcji przewodu. Poprowadzenie w przewodzie płaskim indywidualne ekranowanych par przewodów zapewnia ochronę przed przesłuchem i sprzężeniem pomiędzy parami (przesłuch – niekontrolowane sprzężenie sygnałów pomiędzy dwoma obwodami).

Redukcja efektu przesunięcia
Dzięki identycznym długościom fizycznym oraz parametrom elektrycznym żył i stałym, niezmiennym właściwościom dielektrycznym, opóźnienia pomiędzy sygnałami przesyłanymi przez dany przewód płaski są minimalne.

Organizacja
Przewody płaskie umożliwiają zredukowanie liczby oddzielnych kabli, jakie należy doprowadzić do odbiornika. Pozwala to ułatwić proces projektowania, montażu i późniejszej konserwacji przewodu. W pojedynczym przewodzie płaskim mogą znajdować się różnego rodzaju żyły, np. parowane skrętki sygnałowe, przewody koncentryczne, przewody ekranowane i nieekranowane.

Rys. 3. Przewód NEO-Płaski w specjalnej izolacji neoprenowej z ekstremalnie małym promieniem gięcia

Rys. 4. Przewód FLi-2YS (ST)(C) TH ze stalowymi linkami nośnymi, ekranowany. Powłoka zewnętrzna wykonana ze specjalnej termoplastycznej mieszanki LSHF­­

Rys. 5. Przewód ekranowany NEO-Płaski-C z neoprenową wyjątkowo odporną izolacją. Bardzo elastyczny.

Rys. 6. Ekranowany przewód zasilający KU-REEL – ekran z wytrzymałych włókien zapobiega skręcaniu przewodu

Inne właściwości
W przypadku doboru przewodów płaskich należy również zwrócić uwagę na parametry takie, jak:

• integralność żył – wytłaczanie płaszcza razem z przewodem, zapewnia lepsze zespolenie dzięki hermetyzacji przewodu. Zaletą pełnej hermetyzacji podczas wytłaczania jest eliminacja ruchu żył. Odstępy i wyrównanie zostają zachowane, co zapewnia przewidywalne parametry elektryczne/jakość sygnału. Okres eksploatacji zostaje wydłużony dzięki zmniejszeniu lub eliminacji skręcania, zakleszczania, ścierania lub tarcia żył;
• temperatury pracy – należy upewnić się, że materiały użyte do budowy przewodu mogą pracować w szerokim zakresie temperatur oraz pozostaną giętkie w niskich temperaturach. Niektóre materiały, z których wykonany jest płaszcz przewodu, wytrzymują temperatury od -65 do +260OC oraz pozostają giętkie w temperaturach do -100OC.

Oferta Helukabel

Jednym z podstawowych przewodów Helukabel stosowanych w aplikacjach transportowo-dźwigowych jest przewód PVC-Płaski (H05VVH6-F) – rys. 2. Przewody te są produkowane w dwóch napięciach pracy w zależności od przekroju żyły roboczej. Zewnętrzna powłoka jest wykonana ze specjalnego olejoodpornego PVC w kolorze czarnym. W przypadku pracy suwnicy na terenie otwartym należy użyć przewodów płaskich w izolacji ze specjalnej gumy neoprenowej, które posiadają oznaczenie NEO-Płaski (NGFLGÖU) – rys. 3. Izolacja ta jest odporna na działanie warunków atmosferycznych, Oba wyżej wymienione typy przewodów poddawane są testom na działanie płomieni zgodnie z normą IEC 60332-1.

W jednostkach silnikowych służących do jazdy i przemieszczania ładunków coraz częściej znajdują zastosowanie napędy falownikowe, za pomocą których można w sposób płynny regulować prędkość ruchów roboczych suwnicy. W zależności od wymagań użytkownika istnieje możliwość wyposażenia suwnicy w enkodery, zapewniające przesył informacji z toru jazdy suwnicy do falownika. Układy takie mogą realizować funkcję pozycjonowania ładunku. M. in. do takich zastosowań przeznaczone są specjalne ekranowane przewody płaskie, jak FLi-2YS (ST)(C) TH (rys. 4) czy NEO-Płaski-C (rys. 5).

Rozwiązania uzupełniające
Często w aplikacjach dźwigowo-transportowych pracujący na otwartej przestrzeni, np. w portach, stosowane są okrągłe przewody NSHTÖU, KU-REEL (rys. 6) czy TROMMPUR, które wraz z osprzętem kablowym stanowią uzupełnienie oferty przewodów płaskich Helukabel. Przewody tego rodzaju są nawijane na specjalne bębny kablowe, które mogą pracować w pionie lub poziomie w zależności od konstrukcji suwnicy lub żurawia. Posiadają one oplot tekstylny w oponie wewnętrznej, jako element wzmacniający i zabezpieczający przed skręcaniem się kabla wokół własnej osi. Dzięki neoprenowej lub PUR powłoce zewnętrznej są odporne na działanie ozonu, promieniowania UV, olejów, tłuszczy, rozpuszczalników oraz na chemikalia.

Podsumowanie

W celu zapewnienia właściwego funkcjonowania instalacji, istotny jest prawidłowy dobór przewodów i fachowy montaż. Firma Helukabel oferuje wsparcie doradców techniczno-handlowych, współpracujących z klientami w zakresie aspektów technicznych.

Opracowano na podstawie
materiałów firmy Helukabel
www.helukabel.pl