Кабельный ввод: Полное руководство по типам, размерам и герметизации
Каждое фиксированное электрическое сооружение сталкивается с проблемой, как разместить провод на стенке корпуса так, чтобы ни пыль, ни влага не могли проникнуть внутрь. Для этой цели используется устройство, известное как кабельный ввод, которое представляет собой резьбовое соединение, которое плотно удерживает кабельный ввод и герметизирует точки входа. Выбор неправильного типа компрометирует защиту от проникновения всей системы; однако правильно подобранный обеспечит высокий уровень защиты соединений на долгие годы.
Кабельный ввод является идеальным решением, независимо от того, подключаете ли вы панель управления на заводе, решаете ли задачу соединения в распределительном ящике солнечной электростанции или защищаете провод любого уличного оборудования от повреждений. Эта статья дает обзор того, для чего предназначен кабельный ввод , с какими типами резьбы он оснащен, сравнение пластиковых и металлических защитных каналов, объясняет принципы таблицы классов защиты от проникновения.
A кабельный ввод используется для защиты и закрепления кабеля внутри корпуса, обеспечивая снятие напряжения и защиту от окружающей среды вблизи точки, где кабель проходит через него. При выборе кабельного ввода необходимо учитывать четыре вещи: стандарт резьбы (метрический, PG или NPT), материал (нейлон или металл), уровень защиты от проникновения и, что наиболее важно, способность ввода соответствовать своему диапазону зажима фактическому размеру кабеля.
Что на самом деле делает кабельный ввод
Также называемый зажимом для шнура, кабельным соединителем или фитингом для снятия напряжения в Северной Америке, кабельный ввод выполняет три функции одновременно. Первая функция — механическое крепление, которое включает удержание внешней оболочки так, чтобы натяжение, вибрации и вес не влияли на клеммы внутри корпуса. Во-вторых, он герметизирует вход от влаги и пыли, обеспечивая сохранение класса защиты от проникновения корпуса. Также, в случае металлических типов кабельного ввода, используемых для некоторых типов установок, заземление или электрическая непрерывность могут быть обеспечены благодаря корпусу устройства.
Принцип его работы прост и эффективен. Конструкция кабельный ввод позволяет кабелю проходить через него; когда гайка купола затягивается, эластомерное или резиновое уплотнительное кольцо создает давление на оболочку. Таким образом, сжатие позволяет зажать провод и заблокировать его от внешней среды.
Где используются кабельные вводы
Причина, по которой кабельный ввод используются практически в каждой отрасли, где требуется прокладка кабелей в корпус, заключается в том, что они решают общую проблему. В промышленном управлении они предотвращают попадание любого кабеля в шкаф или распределительный щит, а в машинах и автоматизации они обеспечивают снятие напряжения в точке, где кабели входят в двигатели, приводы и датчики, которые будут работать постоянно, тем самым обеспечивая, что соединение не выйдет из строя вскоре после установки.
Даже наружные проекты и инфраструктура сильно зависят от этих продуктов, так как такие объекты, как распределительные коробки для солнечных панелей, телекоммуникационные шкафы и оборудование, установленное рядом с дорогами, нуждаются в герметичных входах, чтобы продолжать работать в условиях дождя, пыли и колебаний температуры. Для более подробного изучения этих условий смотрите руководство IGOTO по электрической проводке и управлению кабелями и по промышленному оборудованию, где герметичный ввод кабеля является обычным требованием, а не запоздалой мыслью.
Стандарты резьбы: метрическая, PG и NPT
Интерфейс между сальником и корпусом — это резьба, которая сильно влияет на способность к герметизации и совместимость. На рынке преобладают три стандарта, и они не взаимозаменяемы.
Метрические резьбы относятся к стандартным резьбам ISO и DIN и теперь регулируются стандартами IEC 62444. Обозначения метрической резьбы начинаются с размера M12 и имеют разные шаги; например, размер резьбы M20 имеет шаг 1,5 мм. Идеальная прямая резьба помогает гайке и уплотнительному кольцу равномерно прижиматься к панели, что означает, что метрические резьбы могут легко достигать IP68. Метрическая резьба сальника IGOTO охватывает размеры от M12×1.5 до M63×1.5, обрабатывая кабели от 3 до 44 мм. Резьбы PG (Panzergewinde) — это более старый немецкий стандарт с закругленным профилем и углом фланца 80 градусов. Ранее доминируя на европейском рынке управления кабелями, PG постепенно заменяется метрическими, но остается распространенным на устаревшем оборудовании, датчиках и существующих установках. Если вы обслуживаете старое оборудование, то.
сальник с резьбой PG часто является правильной заменой. NPT (National Pipe Thread) — это тип резьбы, основанный на дюймах, и он имеет конусообразную форму. В NPT именно конус обеспечивает герметичность трубы, так как он затягивает резьбы, обычно с использованием PTFE-ленты или герметика для резьбы. Это делает NPT довольно распространенным в нефтяной и газовой, нефтехимической и морской отраслях. Метрическая резьба использует угол 60 градусов, в то время как резьба PG имеет угол 80 градусов, поэтому их смешивание приведет к повреждению резьбы и потере водонепроницаемости.
Таблица ниже подводит итоги того, как три стандарта сравниваются на первый взгляд.
Резьба.
| Угол фланца | Профиль | Метод герметизации | Типичный регион / использование | Метрическая (M) |
|---|---|---|---|---|
| Прямая ISO | Гайка и уплотнительное кольцо | 60° | Глобальный стандарт, рынки IEC | PG |
| Прямая, закругленная | Гайка и уплотнитель | 80° | Устаревшее европейское оборудование | NPT |
| Конусная | Конус и герметик | 60° | Северная Америка, нефтяная и газовая отрасли | Точка принятия решения: если измерение на вашем корпусе представлено в дробях, например, 1/2” или 3/4”, скорее всего, вы работаете с NPT/BSP, а не с метрической резьбой. Если стандарт вам не очевиден, рекомендуется дважды проверить ваше измерение с помощью измерителя шага резьбы перед размещением любых заказов. Проведение этой двухминутной проверки избавит вас от утечек. |
Пластиковый сальник или металлический: выбор материала.
Пластиковый кабельный ввод или металлический: выбор материала
Существует три основных типа, из которых кабельный ввод изготавливаются: нейлон (пластик), никелированная латунь и нержавеющая сталь. В большинстве случаев имеет смысл выбрать пластиковый кабельный ввод, так как они являются наиболее удобным вариантом для электрических и промышленных систем.
Нейлоновый кабельный ввод изготавливается из нейлона 66, который имеет рейтинг UL 94V-2 по огнестойкости, что означает, что этот материал самозатухающий. Ключевые преимущества нейлона — это его впечатляющие механические характеристики, химическая стойкость, легкий вес, электрическая изоляция и рабочие температуры в диапазоне от −40℃ до +100℃. Кроме того, нейлон естественно устойчив к коррозии и значительно дешевле металла; именно поэтому он может успешно выполнять различные функции в распределительных щитах, распределительных станциях, машинах и распределительных коробках для наружного использования.
Металлический кабельный ввод имеет определенные области применения, где они незаменимы. Никелированная латунь может использоваться в приложениях, требующих защиты от ЭМС или заземления через бронированный кабель, в то время как нержавеющая сталь (обычно 316L) может применяться в средах с химической коррозией или экстремальными температурами. Наконец, взрывозащищенные латунные кабельные вводы согласно IEC 60079 используются в опасных зонах, таких как нефтеперерабатывающие заводы и нефтехимические предприятия.
Водонепроницаемые кабельные вводы и как на самом деле работают рейтинги IP
Обычно термин “водонепроницаемый” относится к рейтингу IP68. Однако необходимо понять, что означает эта аббревиатура. IEC 60529 определяет защиту от проникновения в двух цифрах — первая показывает уровень защиты от твердых тел, а вторая — уровень защиты от жидкостей. Водонепроницаемый кабельный ввод с рейтингом IP68 — такой как нейлоновая серия IGOTO — является пылезащищенным и защищен от длительного погружения в воду в условиях, определенных производителем.
Проблема заключается в том, что она вызывает множество установок: рейтинг действителен только при правильной установке ввода. Кабельный ввод с рейтингом IP68 Водонепроницаемый кабельный ввод проваливает тестирование на влагостойкость так же легко, если он установлен в неправильное отверстие, перетянут или прикреплен к кабелю, который едва укладывается в его зажимные пределы. Необычно, когда поломка в поле связана с принудительной установкой, исправленной щедрым применением ленты PTFE, а не с самим вводом. Целостность пути уплотнения зависит от хорошей посадки резьбы, крутящего момента и диаметра кабеля.
Как правильно подобрать размер кабельного ввода
Когда речь идет о подборе размера, есть только одно ключевое измерение, которое нужно учитывать — внешний диаметр (OD) кабеля. Следующий шаг — измерить это по сравнению с диапазоном зажима размера ввода и соответствующим размером резьбы корпуса. Самое главное правило — выберите размер так, чтобы OD кабеля находился где-то в середине диапазона. Выбор ввода, который слишком велик, не поможет вам, так как он не сожмет уплотнение. Аналогично, выбор ввода, который слишком мал, также не сработает, потому что он не закроется должным образом. В любом случае ваш эффективный рейтинг IP снижается.
| Метрический размер | Диапазон кабелей (мм) | Размер ключа (мм) | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| M12×1.5 | 3 – 6.5 | 16 | Датчики, тонкие сигнальные кабели |
| M16×1.5 | 5 – 10 | 22 | Управляющее проводка |
| M20×1.5 | 6 – 12 | 24 | Кабель общего назначения |
| M25×1.5 | 13 – 18 | 33 | Большой силовой кабель |
| M32×1.5 | 12 – 21 | 36/37 | Многожильный кабель |
| M40×1.5 | 22 – 32 | 52/53 | Тяжелый силовой кабель |
| M63×1.5 | 37 – 44 | 67 | Наибольшие стандартные входы |
При выборе между двумя размерами, которые охватывают внешний диаметр вашего кабеля, выберите тот, который располагает кабель ближе к центру зажима. Имейте в виду, что стандарты резьбы не взаимозаменяемы, что означает, что M20 потребует отверстие диаметром около 20.2 мм, в то время как PG11, охватывающий тот же диапазон, потребует отверстие диаметром около 18.6 мм. Это означает, что при смене стандартов с добавленным оборудованием панель придется перерезать.
Несколько действий сохранят целостность уплотнения, как только вы прибудете на место. Во-первых, аккуратно снимите изоляцию с кабеля, чтобы уплотнительное кольцо находилось на неповрежденной круглой поверхности. Гайка-домик должна быть затянута до тех пор, пока вставка не подойдет идеально вокруг кабеля, но не должна сжимать изоляцию. Используйте контргайку или уплотнительное кольцо с внутренней стороны, если вы нарезаете резьбу в обычном отверстии, а не в резьбовом. Наконец, для наружных установок зажим должен быть направлен вниз, что позволит воде стекать от уплотнения, а не накапливаться. Все перечисленные выше действия занимают немного времени и оказывают большое влияние на установку уплотнения.
Можете ли вы 3D напечатать зажим для кабеля?
Когда вы ищете файл 3D печати зажима для кабеля, вы наткнетесь на множество моделей STL, доступных бесплатно на различных сайтах для создателей. Независимо от того, нужны ли вам параметрические конструкции, напечатанные гайки из различных материалов, таких как ABS, PETG или ASA, или тип с разъемом, вариантов бесконечно много. Если у вас есть хобби-проект на уме, печать собственного 3D зажима для кабеля может стать выгодным и дешевым вариантом.
Но хотя это хороший вариант, у него все же есть свои недостатки. Напечатанные зажимы для кабелей не обеспечивают надежное уплотнение IP68, поскольку их слои создают пути для утечек. Резьба не обладает точностью резьбы инжекционно-литой детали, а пластики потребительского класса не имеют сертификата UL 94V-2 по пожарной безопасности. Сжимающие пальцы, которые удерживают провода на месте, также могут треснуть под давлением. И что еще хуже, вся эта информация не сертифицирована.
Поэтому, хотя печать зажима для кабеля для некоторых хобби-проектов вполне приемлема, спецификация кабельный ввод для чего-то серьезного неприемлема. Всегда выбирайте зажим из нейлона UL 94V-2 или сертифицированный металлический зажим для кабеля, когда вам нужно использовать кабельный ввод в среде, критичной для безопасности.
Часто задаваемые вопросы
Для чего используется зажим для кабеля?
Он соединяет кабель в точке его входа в электрический отсек корпуса и обеспечивает защиту от натяжения, тем самым предотвращая механические силы от достижения клемм и запечатывая вход от пыли и воды, поддерживая его рейтинг защиты от проникновения.
В чем разница между кабельными вводами M16, M20 и M25?
Номинальный — это метрический приблизительный диаметр резьбы. Разъем M16 обычно использует кабели диаметром от 5 до 10 миллиметров, M20 от 6 до 12 миллиметров, а M25 от 13 до 18 миллиметров. Вы должны сделать свой выбор, учитывая внешний диаметр кабеля.
Пластиковые герметики так же хороши, как металлические?
Для большинства электрических установок и промышленных систем — да, так как высококачественный нейлоновый герметик достигает производительности IP68, огнестойкости UL 94V-2 и диапазона температур от -40°C до +100°C при более низкой цене и весе, чем у металла. Металл используется только для заземления электромагнитной совместимости, в коррозионных и моечных зонах, а также в других опасных средах.
Что означает IP68 на герметике?
Согласно IEC 60529, первая цифра (6) обозначает полную защиту от пыли, а вторая цифра (8) указывает на защиту от длительного контакта с водой. Рейтинг действителен, если правильно выполнены резьба, крутящий момент и размеры герметика.
Могу ли я использовать 3D-печатный кабельный ввод на улице?
Ничто, что требует хорошей водонепроницаемой герметизации или соблюдения норм пожарной безопасности, не должно использовать печатные вводы. Печатные вводы не гарантируют ни рейтинги IP68, ни сертификаты огнестойкости и должны использоваться только для домашних хобби и прототипирования.
Ссылки
- Кабельный ввод — обзор и терминология (Wikipedia)
- Код IP / IEC 60529 — степени защиты от проникновения (Wikipedia)
- UL 94 — воспламеняемость пластиковых материалов (Wikipedia)
В IGOTO мы производим компоненты для управления кабелями из нейлона более 25 лет, и наши вводы UL 94V-2 формуются из 100% первичного нейлона 66, имеют рейтинг IP68 и предлагаются от M12×1.5 до M63×1.5 для диапазонов кабелей от 3 до 44 мм. Изучите полный ассортимент кабельных вводов с метрической резьбой, просмотрите нашу полную категорию кабельных вводов с резьбой, или запросите报价 — с низким MOQ, индивидуальными размерами и цветами, а также быстрой доставкой напрямую от производителя, которому доверяют клиенты по всему миру.
