ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในประสิทธิภาพของสายเคเบิลควบคุมไม่ได้เป็นเพียงวัสดุตัวนำเท่านั้น แต่ยังรวมถึง ความสมบูรณ์ของการป้องกันและความแม่นยำของกลยุทธ์การต่อลงดิน . งานหลักของสายเคเบิลควบคุมคือการส่งสัญญาณพลังงานต่ำที่สั่งการมอเตอร์ วาล์ว และแอคทูเอเตอร์โดยไม่บิดเบือนจากสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก เมื่อชีลด์เสียหาย ถูกยุติการทำงานอย่างไม่ถูกต้อง หรือละเว้นเพื่อลดต้นทุน ลูประบบอัตโนมัติทั้งหมดจะเสี่ยงต่อพฤติกรรมที่ไม่แน่นอนซึ่งยากต่อการวินิจฉัยหลังการติดตั้งอย่างฉาวโฉ่
ขอบเขตทางกายภาพระหว่างสายเคเบิลควบคุมและตัวนำหลายชนิดอื่นๆ อยู่ที่ระดับแรงดันไฟฟ้าและคุณลักษณะของสัญญาณ โดยทั่วไปแล้วสายควบคุมจะทำงานใน ช่วงแรงดันไฟฟ้า 600V ถึง 1000V ซึ่งครอบครองพื้นกลางระหว่างสายเคเบิลเครื่องมือวัดแรงดันต่ำและอุปกรณ์ป้อนพลังงานแรงดันปานกลาง ต่างจากสายเคเบิลเครื่องมือวัดที่จัดการสัญญาณมิลลิโวลต์หรือมิลลิแอมป์จากเซ็นเซอร์ สายเคเบิลควบคุมมีคำสั่งเปิด/ปิดแยกกัน กระแสไฟรีเลย์ และสัญญาณอะนาล็อก เช่น ลูป 4-20 mA ที่ปรับอุปกรณ์ภาคสนามโดยตรง
ความหนาของฉนวนสะท้อนถึงบทบาทนี้ สายเคเบิลควบคุมมาตรฐาน 14 AWG ภายใต้ IEC 60228 โดยทั่วไปจะมีฉนวน PVC หรือ XLPE ที่มีความหนา 0.8 มม. ถึง 1.0 มม ซึ่งหนักกว่า 0.4 มม. ที่พบในสายต่อเทอร์โมคัปเปิลที่ละเอียดอ่อนอย่างมาก ฉนวนที่หนักกว่านี้ไม่ได้มีไว้สำหรับความเป็นฉนวนเท่านั้น แต่ยังให้ความเหนียวเชิงกลที่จำเป็นต่อการดึงผ่านท่อร้อยสายควบคู่ไปกับสายไฟ การพันตัวนำยังเป็นไปตามมาตรฐานความยืดหยุ่นคลาส 5 บ่อยกว่าสายไฟมาก เนื่องจากการสิ้นสุดการควบคุมมักจะตกลงบนแผงขั้วต่อควบคุมซึ่งมีพื้นที่จำกัดสำหรับรัศมีการโค้งงอ
การแทรกซึมของสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าเป็นไปตามหลักฟิสิกส์ที่คาดเดาได้ แต่การยกเลิกการป้องกันที่ไม่เหมาะสมยังคงเป็นสาเหตุหลักของความผิดพลาดของระบบควบคุม ตัวเลือกระหว่างฟอยล์ เปีย หรือการป้องกันแบบผสมผสานจะต้องตรงกับสเปกตรัมความถี่ของการรบกวนที่คาดหวัง ตารางด้านล่างนี้จะแมปประเภทชีลด์ที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้า
| ประเภทโล่ | ความคุ้มครอง | เหมาะสมที่สุด | ผลกระทบรัศมีโค้งขั้นต่ำ |
|---|---|---|---|
| อลูมิเนียม/ฟอยล์โพลีเอสเตอร์ | ทางกายภาพ 100% | EMI ความถี่สูงเหนือ 10 MHz | เล็กน้อย; เหมาะสำหรับถาดที่แน่น |
| ถักเปียทองแดงกระป๋อง | 70% ถึง 95% | สนามแม่เหล็กความถี่ต่ำ (50/60 Hz) | เพิ่มความแข็งขึ้น 1.5 เท่าเหนือฟอยล์ |
| ฟอยล์ถักเปียรวมกัน | 100% 85% | สายมอเตอร์ VFD และสภาพแวดล้อมของถาดผสม | ต้องมีการยึดเกาะโค้งงอขั้นต่ำอย่างระมัดระวัง |
สายเคเบิลแบบฟอยล์บวกถักแบบผสมผสานที่เชื่อมต่อกับวงจรควบคุมไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันแสดงให้เห็นกฎเกณฑ์ในทางปฏิบัติ ฟอยล์จะหยุดสัญญาณรบกวนความถี่สูงที่แผ่กระจายซึ่งรั่วไหลจากสายไฟเอาท์พุตของไดรฟ์ ในขณะที่สายถักให้เส้นทางที่มีความต้านทานต่ำลงกราวด์สำหรับกระแสเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ทำให้ชีลด์แบบฟอยล์เท่านั้นอิ่มตัว สำหรับการต่อลงดินนั้น การสิ้นสุดชีลด์ปลายเดียวที่บัสสายดินของแผงควบคุม กำจัดเสียงฮัมกราวด์ที่ปรากฏขึ้นเมื่อมีการผูกเปียโล่ที่ปลายทั้งสองอย่างผิดพลาด ปลายอุปกรณ์ภาคสนามควรถูกตัดเรียบและติดเทปไว้เพื่อป้องกันการสัมผัสกับตัวเครื่องโดยไม่ได้ตั้งใจ ทำให้เกิดจุดอ้างอิงศูนย์โวลต์เพียงจุดเดียว
การเลือกเกจสายเคเบิลควบคุมตามตารางแอมแปซิตีใน NFPA 79 หรือ IEC 60364 เพียงอย่างเดียว จะมองข้ามข้อจำกัดแรงดันไฟฟ้าตกซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของลูปควบคุมขนาดยาว คอยล์รีเลย์ที่มีเกณฑ์การดึงเข้าที่ 80% ของแรงดันไฟฟ้าปกติอาจไม่สามารถล็อคได้แม้ว่าแหล่งจ่ายที่แผงจะอ่านอย่างถูกต้อง เพียงเพราะความต้านทานของสายควบคุมลดโวลต์มากเกินไปในระยะทาง
พิจารณาการติดตั้งทั่วไป: คอยล์รีเลย์ 120 VAC ขนาด 0.3 แอมป์ ซึ่งอยู่ห่างจากแผงควบคุม 750 ฟุต ตัวนำ 18 AWG ที่มีความต้านทานประมาณ 6.4 โอห์มต่อ 1,000 ฟุตสร้างความต้านทานลูปสองสายที่ 9.6 โอห์มบนเส้นทางไปกลับ 1,500 ฟุต แรงดันไฟฟ้าตกคำนวณเป็น 0.3 A × 9.6 Ω หรือ 2.88 โวลต์ . แม้ว่าการลดลง 2.4% นี้ดูเหมือนจะยอมรับได้ แต่สายเคเบิล 18 AWG เส้นเดียวกันที่วิ่ง 1,500 ฟุตไปยังโซลินอยด์วาล์วที่กินไฟ 1.5 แอมป์จะสูญเสีย 14.4 โวลต์ ลดลง 12% ซึ่งอยู่ต่ำกว่าเกณฑ์ 85% ที่โซลีนอยด์จำนวนมากต้องการสำหรับการดึงเข้าที่เชื่อถือได้ การเพิ่มขนาดเป็น 14 AWG สำหรับลูปเฉพาะนั้นไม่ใช่ตัวเลือกแบบอนุรักษ์นิยม แต่เป็นความจำเป็นในการดำเนินงาน
เมื่อแจ็คเก็ตสายเคเบิลควบคุมเดี่ยวมีคู่บิดหลายคู่ การควบรวมโหลดอุปนัยแบบสวิตช์เข้ากับคู่สัญญาณอะนาล็อกที่อยู่ติดกันอาจทำให้เกิดการอ่านค่าที่ผิดพลาดได้ ปรากฏการณ์นี้คือการพูดคุยข้ามแบบคาปาซิทีฟ และขนาดของมันจะเพิ่มขึ้นตามความยาวของสายเคเบิลและความชันของเวลาที่เพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวของสวิตช์
เทคนิคการก่อสร้างที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการปิดกั้นสิ่งนี้คือการป้องกันคู่แต่ละคู่ ซึ่งมักเรียกว่า "คู่ที่มีการป้องกันและแจ็คเก็ตแยกกัน" คู่ตีเกลียวแต่ละคู่จะได้รับกระดาษฟอยล์ห่อหุ้มและสายระบายของตัวเอง ก่อนที่ทุกคู่จะมัดรวมกันไว้ใต้เสื้อแจ็คเก็ตโดยรวม สำหรับสายเคเบิลที่เชื่อมต่อโมดูลเอาต์พุตอะนาล็อก PLC เข้ากับตัวควบคุมวาล์วสัดส่วน คู่สัญญาณคำสั่ง 24 VDC ที่มีฉนวนป้องกันแยกกันจะทำงานติดกับคู่สัญญาณอินเตอร์ล็อค 120 VAC หากไม่มีแผงป้องกันแยกกัน ขอบสวิตชิ่ง AC ที่แหลมคมจะจับคู่สัญญาณชั่วคราวกับสัญญาณคำสั่ง DC ส่งผลให้วาล์วกระพือปีก ด้วยแผงป้องกันแยกแต่ละเส้น เส้นลวดระบายแต่ละเส้นจะถูกนำออกไปยังจุดแผงขั้วต่อที่แยกจากกัน และต่อสายดินที่แผงสายดินบัส เพื่อแยกวงจรออกจากกันอย่างมีประสิทธิภาพราวกับว่าอยู่ในท่อร้อยสายที่แยกจากกัน โดยทั่วไปค่าใช้จ่ายส่วนเพิ่มของการป้องกันส่วนบุคคลจะดำเนินการ เพิ่มขึ้น 15% ถึง 25% กว่าโครงสร้างโดยรวมที่มีเกราะป้องกันเพียงอย่างเดียว ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนหนึ่งของต้นทุนค่าแรงในการแก้ไขปัญหาเมื่อการพูดคุยข้ามสายไม่ได้รับการวินิจฉัย
ปลอกหุ้มสายเคเบิลควบคุมเป็นแนวแรกและบ่อยครั้งเพียงแนวเดียวในการป้องกันสภาพแวดล้อมของถาดสายเคเบิลหรือท่อร้อยสาย โพลีไวนิลคลอไรด์ยังคงเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับการตกแต่งภายในเชิงพาณิชย์แบบแห้ง แต่การอพยพของพลาสติไซเซอร์ในความร้อนและการแข็งตัวของมันในช่วงเย็นทำให้ไม่เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมสุดขั้ว เกณฑ์การเลือกแจ็คเก็ตในทางปฏิบัติมุ่งเน้นไปที่กลไกความล้มเหลวเฉพาะที่การติดตั้งจะต้องเผชิญ
ในเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ที่เต็มไปด้วยน้ำมันตัดกลึงที่ละลายน้ำได้ ปลอกหุ้ม PVC มาตรฐานจะดูดซับน้ำมัน พองตัว และแตกร้าวในที่สุด เพื่อทำให้ชีลด์เกิดการกัดกร่อน ก เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์หรือแจ็คเก็ตโพลียูรีเทน ต้านทานการบวมตัวและทนทานต่อการงอของรางสายเคเบิลอย่างต่อเนื่อง สำหรับการติดตั้งโรงกลั่นหรือโรงงานเคมีซึ่งมีการรั่วไหลของตัวทำละลายไฮโดรคาร์บอนถือเป็นเหตุการณ์ที่น่าเชื่อถือ ก แจ็คเก็ตโพลีเอทิลีนคลอรีน ให้ความทนทานต่อสารเคมีที่จำเป็นโดยไม่ต้องใช้โพลีโอเลฟินแบบเชื่อมโยงข้ามระดับพรีเมี่ยมที่ปราศจากฮาโลเจน ทางเลือกขึ้นอยู่กับการระบุว่าภัยคุกคามหลักคือการเสียดสีทางกล การแช่น้ำมัน หรือการหมุนเวียนของอุณหภูมิที่รุนแรง การผสมผสานลำดับความสำคัญเหล่านี้ เช่น การใช้สายเคเบิลโพลียูรีเทนที่มีความยืดหยุ่นสูงในห้องหม้อไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงและคงที่ จะช่วยจ่ายให้กับคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่ไม่จำเป็น ในขณะเดียวกันก็ลดอายุการเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อน
แม้แต่สายเคเบิลควบคุมที่ระบุอย่างถูกต้องก็ยังล้มเหลวก่อนเวลาอันควรเมื่อติดตั้งตามกฎการแยกพื้นฐาน ประมวลกฎหมายไฟฟ้าแห่งชาติและข้อบังคับระหว่างประเทศที่เทียบเท่ากันกำหนดการแยกระหว่างกำลังและวงจรควบคุม แต่ความเป็นจริงทางกายภาพของถาดสายเคเบิลที่หนาแน่นมักจะบีบอัดระยะห่างเหล่านี้
กฎเชิงปฏิบัติที่ใช้โดยวิศวกรทดสอบการเดินเครื่องคือ กฎระยะห่างตามเส้นผ่านศูนย์กลาง : รักษาระยะห่างอย่างน้อยแปดเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟที่ใหญ่ที่สุดระหว่างตัวป้อนพลังงานและสายเคเบิลควบคุมที่ไม่มีการหุ้มฉนวนหรือแบบหุ้มด้วยฟอยล์เท่านั้น เมื่อสายไฟขนาด 500 kcmil ซึ่งมีกระแสเอาต์พุตของไดรฟ์ความถี่แปรผันวิ่งขนานกับสายเคเบิลควบคุม 16 AWG ที่ไม่มีฉนวนหุ้มที่ระยะห่างเพียง 2 นิ้ว แรงดันไฟฟ้าในโหมดทั่วไปที่เหนี่ยวนำอาจสูงถึงหลายโวลต์ ซึ่งเพียงพอที่จะกระตุ้นให้เกิดค่าสูงลวงบนการ์ดอินพุตดิจิทัล หากถาดไม่สามารถรองรับการแยกได้ การข้ามสายไฟและสายเคเบิลควบคุมที่มุม 90 องศาที่เข้มงวดจะช่วยลดการทำงานแบบขนานโดยสิ้นเชิงและลดการเชื่อมต่อแบบเหนี่ยวนำร่วมกันให้เหลือน้อยที่สุด เทคนิคการแยกส่วนแบบเดี่ยวนี้ ซึ่งนำไปใช้อย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งโรงงาน มักจะขจัดความจำเป็นในการใช้โมดูลการแยกแสงที่มีราคาแพงซึ่งดัดแปลงใหม่หลังจากการทดสอบการทำงานล้มเหลว


ลิขสิทธิ์ © Wuxi Henghui Cable Co., Ltd. สงวนลิขสิทธิ์
