المواصفات الفنية السبعة-لمعدات الكابلات

تستخدم معدات الكابلات السبعة-الأساسية، باعتبارها ناقلًا حيويًا في نقل الطاقة الحديثة والتحكم في الإشارات، على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية، ونقل الطاقة، وهندسة الاتصالات، وتصنيع المعدات المتطورة-. ويجب أن تلتزم مواصفاتها الفنية بشكل صارم بالأداء الكهربائي، والقوة الميكانيكية، والقدرة على التكيف البيئي، ومعايير السلامة لضمان موثوقية المعدات واستقرارها على المدى الطويل-في ظل ظروف التشغيل المعقدة. تشرح هذه المقالة بشكل منهجي التقنيات الأساسية ومتطلبات التنفيذ لمعدات الكابلات الأساسية السبعة-من منظور التصميم الهيكلي، والمعلمات الكهربائية، ومتطلبات المواد، وطرق الاختبار، ومواصفات التطبيق.
I. التصميم الهيكلي والمتطلبات الأساسية
يتكون الهيكل الأساسي لمعدات الكابلات-الأساسية السبعة من سبعة موصلات (قلوب) معزولة بشكل مستقل، ودرع اختياري، وغلاف، ومكونات مساعدة (مثل الحشو وعناصر قوة الشد). يجب أن يكون كل قلب مصنوعًا من النحاس عالي النقاء- أو النحاس المعلب لضمان مقاومة منخفضة وموصلية عالية. تتكون الطبقة العازلة عادةً من -بولي إيثيلين متقاطع (XLPE)، أو بولي فينيل كلورايد (PVC)، أو بلاستيك فلوري (مثل FEP)، بتكوينات مختلفة تعتمد على مقاومة درجات الحرارة (على سبيل المثال، 70 درجة، 90 درجة، و 125 درجة). يجب أن تكون مادة الغلاف مقاومة للتآكل-والزيت-والأشعة فوق البنفسجية-. تشتمل المواد الشائعة على مادة البولي يوريثان اللدن بالحرارة (TPU)، والدخان المنخفض-، والخالي من الهالوجين-، والبولي أوليفين المثبط للهب- (LSZH)، أو مطاط الكلوروبرين (CR). بالنسبة للسيناريوهات الخاصة (مثل المناجم والبيئات الكيميائية)، قد يتطلب الغلاف مثبطات لهب إضافية أو مواد مالئة مقاومة للتآكل-. يوصى بأن تكون طبقة التدريع (إذا تم تكوينها) عبارة عن جديلة من الأسلاك النحاسية المعلبة أو شريط من البلاستيك المركب من الألومنيوم - بكثافة تدريع لا تقل عن 85% لمنع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) وضمان سلامة الإشارة.

 

ثانيا. معلمات الأداء الكهربائي
يجب أن يلبي الأداء الكهربائي للكابلات الأساسية السبعة-المؤشرات الرئيسية التالية:
1. مقاومة الموصل: يجب أن تتوافق مقاومة التيار المستمر لنواة واحدة مع المواصفة IEC 60228 (على سبيل المثال، أقل من أو تساوي 7.41 أوم/كم لنواة نحاسية بقطر 2.5 مم² عند 20 درجة) لضمان -كفاءة نقل تيار عالية.
2. مقاومة العزل: أكبر من أو تساوي 1000MΩ·km في الظروف العادية (يتم قياسها بعد تطبيق 500V DC لمدة دقيقة واحدة)، أكبر من أو تساوي 50MΩ·km في الظروف الرطبة.
3.قوة العزل الكهربائي: يجب أن تتحمل الموصلات تيار متردد 3.5 كيلو فولت/5 دقائق أو تيار مستمر 3.5 كيلو فولت/5 دقائق بين الموصلات وبين الموصل والغلاف . 10 كيلو فولت/1 دقيقة دون حدوث عطل أو وميض كهربائي.
4. السعة والتداخل: السعة بين النوى المتجاورة أقل من أو تساوي 100pF/m (لنقل الإشارات بسرعة عالية-)، توهين التداخل أكبر من أو يساوي 60 ديسيبل (عند 1 ميجا هرتز).
5.السعة: يتم حسابها بناءً على معدل مقاومة درجة حرارة المادة العازلة وعامل تصحيح درجة الحرارة المحيطة. القيم النموذجية (عزل XLPE، درجة محيطة 40 درجة) هي 25-40A/core (مقطع عرضي 2.5 مم²).

ثالثا. مواصفات المواد والعمليات
1. مادة الموصل
يجب أن يكون الموصل سلكًا نحاسيًا ناعمًا من الفئة 1 أو الفئة 2 ويتوافق مع GB/T 3956-2021. يبلغ تسامح قطر الفتيل المفرد ±0.01 مم، وقوة الشد أكبر من أو تساوي 200MPa، والاستطالة أكبر من أو تساوي 25%. يجب أن يكون سمك طلاء القصدير أكبر من أو يساوي 5 ميكرومتر (إذا تم استخدامه للحماية من الأكسدة) لتحسين قابلية اللحام ومقاومة التآكل . 2. العزل والسترة
يجب أن يكون التسامح مع سمك العزل ضمن ± 10% (على سبيل المثال، القيمة الاسمية 0.8 مم يجب أن تكون 0.72-0.88 مم في الاستخدام الفعلي). بعد اختبار التقادم الحراري (135 درجة / 168 ساعة)، يجب أن يكون معدل الاحتفاظ بقوة الشد أكبر من أو يساوي 80%، ويجب أن يكون معدل الاستطالة عند الكسر أكبر من أو يساوي 70%. يجب أن تجتاز مادة الغلاف اختبارات الخصائص الميكانيكية المحددة في EN 50396 أو GB/T 12706 (على سبيل المثال، قوة الشد أكبر من أو تساوي 12.5 ميجا باسكال، الاستطالة عند الكسر أكبر من أو تساوي 200%).
3. التدريع والتأريض
يجب أن تكون كثافة جديلة التدريع موحدة، مع عدم وجود أسلاك مكسورة أو عيوب متداخلة. يجب أن تكون مساحة المقطع العرضي- لنواة التأريض (عادة النواة السابعة) أكبر من أو تساوي 50% من مساحة النوى الأخرى (على سبيل المثال، إذا كانت النوى الأخرى 2.5 مم²، يجب أن تكون نواة التأريض أكبر من أو تساوي 1.5 مم²)، ويجب وضع علامة واضحة عليها (على سبيل المثال، بغلاف خارجي أصفر- أخضر).

 

رابعا. القدرة على التكيف البيئي والأداء الميكانيكي
يجب أن تلبي معدات الكابلات الأساسية السبعة-المتطلبات البيئية والميكانيكية التالية:
•نطاق درجة الحرارة: -40 درجة إلى +125 درجة (حتى +150 درجة في البيئات الخاصة ذات درجات الحرارة العالية، والتي تتطلب عزل مطاط السيليكون)؛
•الرطوبة والعزل المائي: اجتاز اختبار مستوى الحماية IP67 (الغمر على المدى القصير-في الماء حتى عمق 1 متر، وعدم دخول الماء لمدة 30 دقيقة)، ويحافظ على مقاومة العزل في بيئات الرطوبة العالية (الرطوبة النسبية أكبر من أو تساوي 95%)؛
•القوة الميكانيكية: قوة الشد أكبر من أو تساوي 1500 نيوتن (لإجمالي المقطع العرضي الأساسي- أقل من أو يساوي 10 مم²)، نصف قطر الانحناء أكبر من أو يساوي 8 أضعاف القطر الخارجي للكابل (للاستخدام الديناميكي) أو 10 مرات (للتركيب الثابت)؛
• المقاومة الكيميائية: يقاوم التآكل بواسطة الأحماض والقلويات (الرقم الهيدروجيني 3-11)، والزيوت (الزيوت المعدنية، الزيوت الهيدروليكية)، والمذيبات العضوية. تدهور الأداء أقل من أو يساوي 10% بعد الغمر لمدة 72 ساعة.

 

V. معايير الاختبار والتفتيش
يلزم إجراء عمليات فحص كاملة قبل الشحن، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر ما يلي:
1.الاختبارات الكهربائية: مقاومة الموصل، ومقاومة العزل، واختبار تحمل الجهد، واختبار التفريغ الجزئي (لتطبيقات الجهد العالي-)؛
2.الاختبار الميكانيكي: اختبار الشد (1.5 مرة قوة الشد المقدرة لمدة دقيقة واحدة)، واختبار الانحناء (100000 دورة)، واختبار الالتواء (±180 درجة /م، 100 دورة)؛
3.الاختبار البيئي: درجة حرارة عالية-شيخوخة (125 درجة /96 ساعة)، درجة حرارة منخفضة -تقصف (-40 درجة /4 ساعات)، ودورة حرارة رطبة (85 درجة /85% رطوبة نسبية، 1000 ساعة)؛
4. مثبطات اللهب ومقاومة الحريق: اجتياز اختبار الاحتراق العمودي IEC 60332-1 (ارتفاع انتشار اللهب أقل من أو يساوي 2.5 متر). بالنسبة للتطبيقات الخاصة، يجب استيفاء اختبار مقاومة الحريق IEC 60331 (المحافظة على استمرارية الدائرة عند 950 درجة لمدة تزيد عن أو تساوي 90 دقيقة).

 

سادسا. مواصفات التطبيق والصيانة
تعتبر معدات الكابلات السبعة-الأساسية مناسبة لتطبيقات مثل الروبوتات الصناعية، وأنظمة جر النقل بالسكك الحديدية، ومحولات توربينات الرياح البحرية، والأسلاك المتكاملة للمباني الذكية. أثناء التثبيت، تجنب الانحناءات الحادة، والتمدد الزائد (الشد أقل من أو يساوي 50 نيوتن/مم²)، والاتصال بالأشياء الحادة. أثناء التشغيل، يجب اختبار مقاومة العزل ودرجة حرارة الموصل بانتظام (سنويًا على الأقل) (يجب ألا يتجاوز قياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء انخفاضًا بنسبة 10% عن درجة الحرارة المقدرة). يجب فرز الكابلات المهملة وإعادة تدويرها وفقًا للمعايير البيئية (يجب التعامل مع المواد التي تحتوي على الهالوجين- بشكل منفصل).

 

خاتمة
تعد المواصفات الفنية لمعدات الكابلات الأساسية السبعة-أساسية لضمان الأداء الموثوق والتشغيل الآمن. من خلال التصميم الهيكلي الصارم، واختيار المواد، والتحكم في المعلمات الكهربائية، واختبار التوافق البيئي، يمكن ضمان تشغيل المعدات بثبات في سيناريوهات متنوعة. في المستقبل، ومع تطور الطاقة الجديدة والتقنيات الذكية، ستتطور سبعة-كابلات أساسية بشكل أكبر نحو التردد العالي، والخسارة المنخفضة، والمقاومة الشديدة للبيئة، والمراقبة الذكية (مثل أجهزة استشعار الألياف الضوئية المدمجة). ستحتاج أيضًا المواصفات الفنية ذات الصلة إلى التحديث لتلبية هذه المتطلبات الجديدة.