Come scegliere il pressacavo EMC giusto

Un singolo pressacavo EMC non selezionato correttamente può compromettere un intero sistema di automazione industriale, causando costosi tempi di fermo e rischi per la sicurezza. Con le interferenze elettromagnetiche sempre più problematiche negli ambienti industriali moderni, la scelta del pressacavo EMC corretto è più critica che mai.

I pressacavi EMC offrono protezione dalla compatibilità elettromagnetica creando una connessione elettrica sicura tra la schermatura del cavo e l'involucro dell'apparecchiatura. Questa guida completa vi illustrerà i criteri di selezione essenziali, le opzioni di materiali e le considerazioni sull'installazione per assicurarvi di scegliere il pressacavi EMC più adatto alla vostra specifica applicazione.

Cosa sono i pressacavi EMC e perché sono importanti

Comprensione della compatibilità elettromagnetica

EMC L'acronimo di Compatibilità Elettromagnetica (EMC), mentre EMI si riferisce a Interferenza Elettromagnetica (Electromagnetic Interference). Secondo le linee guida dell'UE, la compatibilità elettromagnetica (EMC) è definita come la limitazione delle emissioni elettromagnetiche delle apparecchiature, al fine di garantire che i dispositivi non disturbino le apparecchiature radio e di telecomunicazione o altre apparecchiature e che rimangano immuni alle interferenze.

I componenti elettronici negli ambienti industriali sono sempre più sensibili alle interferenze elettromagnetiche, mentre la frequenza delle interferenze continua ad aumentare. Ciò rende fondamentale un'adeguata protezione EMC in tutti gli impianti elettrici.

Il ruolo dei pressacavi EMC nella protezione del sistema

Pressacavi EMC Protegge le apparecchiature elettriche dalle interferenze elettromagnetiche e svolge una funzione chiave nella protezione EMC nelle zone di passaggio critiche verso gli involucri. Il pressacavo devia le onde elettromagnetiche sulla superficie dell'involucro secondo il principio della gabbia di Faraday.

Ecco come funzionano i pressacavi EMC:

• Continuità di schermatura:Realizzano una connessione elettromagnetica tra la guaina del cavo e la terra elettrica dell'alloggiamento, creando una gabbia di Faraday chiusa.
• Gestione delle interferenze:Quando i cavi isolati entrano nel pressacavo EMC, i componenti di contatto metallici si collegano alla rete di isolamento metallica del cavo, dirigendo le onde di interferenza elettromagnetica verso la linea di terra.
• Protezione del sistema:I pressacavi EMC scaricano le correnti di disturbo immediatamente prima che entrino nell'involucro, impedendo l'interruzione del sistema.

Criteri essenziali per la selezione dei pressacavi EMC

Requisiti di tipo e diametro del cavo

Il primo passo nella scelta del pressacavo EMC è identificare le specifiche del cavo:

Valutazione della costruzione dei cavi:

• Determina se stai lavorando con cavi armati o non armati, poiché ogni tipologia presenta requisiti diversi.
• Misurare con precisione il diametro complessivo del cavo.
• Per i pressacavi EMC, scegliere pressacavi con un intervallo di serraggio sufficientemente piccolo rispetto al diametro esterno del cavo per garantire un contatto adeguato tra l'elemento di contatto EMC e la schermatura del cavo.

Configurazione di schermatura:

• Cavi con schermatura intrecciata.
• Cavi schermati in lamina.
• Cavi con schermatura combinata.
• I cavi VFD e schermati necessitano di pressacavi che creino un percorso di terra verso la messa a terra per la protezione EMC.

Valutazione delle condizioni ambientali

La scelta dei materiali per i pressacavi deve garantire un'adeguata resistenza a fattori ambientali come polvere, umidità, urti e vibrazioni. Si considerino i seguenti fattori ambientali:

Intervallo di temperatura:

• I pressacavi EMC standard funzionano in genere da -40°C a +100°C o +120°C a seconda del modello.
• Le applicazioni ad alta temperatura potrebbero richiedere materiali specializzati.
• Si considerino gli effetti dei cicli termici in ambienti dinamici.

Umidità ed esposizione chimica:

• I pressacavi EMC garantiscono impermeabilità, protezione dall'umidità e resistenza alla nebbia salina, al vapore e agli spruzzi.
• Valutare la compatibilità chimica con detergenti, oli e solventi industriali.
• Per le applicazioni esterne, valutare la resistenza ai raggi UV.

Sollecitazioni meccaniche:

• Le ghiandole utilizzate in ambienti ad alta vibrazione devono rimanere intatte senza scorrimento a freddo.
• Le applicazioni dinamiche richiedono pressacavi EMC con corpi di serraggio metallizzati per un contatto continuo con schermature intrecciate.

Standard e classificazioni delle prestazioni EMC

I moderni pressacavi EMC stanno definendo nuovi standard nei valori di attenuazione, con modelli ad alte prestazioni che raggiungono da 65 dB a oltre 100 dB, superando significativamente i requisiti della Cat. 7A di 60 dB fino a 1.000 MHz.

Indicatori chiave delle prestazioni:

• Efficacia di schermatura su tutte le gamme di frequenza.
• Capacità di trasporto di corrente per applicazioni con correnti alternate ad alto amperaggio attraverso schermature dei cavi.
• Bassa impedenza di trasferimento per un contatto permanente e completo con schermature intrecciate.

Selezione del materiale: pressacavi EMC in ottone o acciaio inossidabile

Pressacavi EMC in ottone nichelato

I pressacavi EMC in ottone nichelato offrono una maggiore resistenza alla corrosione e alle sollecitazioni meccaniche rispetto alle alternative in plastica, pur essendo più convenienti dell'acciaio inossidabile.

Vantaggi dei pressacavi EMC in ottone:

• Ottima conduttività elettrica.
• Buona resistenza alla corrosione con nichelatura.
• Intervallo di temperatura standard da -40°C a +100°C.
• Conveniente per la maggior parte delle applicazioni industriali.
• Adatto ad applicazioni con stress ambientale moderato.

Applicazioni ideali:

• Ambienti industriali interni.
• Pannelli e armadi di controllo.
• Applicazioni di automazione standard.
• Apparecchiature per telecomunicazioni.

Pressacavi EMC in acciaio inossidabile

I pressacavi in acciaio inossidabile garantiscono una lunga durata e sono ancora più resistenti alla corrosione rispetto alle alternative in plastica o ottone, il che li rende particolarmente adatti alle applicazioni più pesanti.

Vantaggi dei pressacavi EMC in acciaio inossidabile:

• Massima durevolezza e resistenza al calore, adatte ad applicazioni di lavorazione chimica e alimentare.
• Resistenza superiore alla corrosione.
• L'acciaio inossidabile 316 incorpora livelli più elevati di molibdeno per un'eccezionale resistenza alla corrosione nelle applicazioni marine.
• Maggiore durata in ambienti difficili.

Applicazioni ideali:

• Installazioni marine e offshore.
• Impianti di lavorazione chimica.
• Produzione alimentare e farmaceutica.
• Applicazioni a temperature estreme.
• Ambienti con atmosfera corrosiva.

Matrice decisionale per la selezione dei materiali

Ambiente applicativo	Materiale consigliato	Considerazioni chiave
Standard Industrial	Ottone nichelato	Conveniente, buone prestazioni
Marina/Offshore	Acciaio inossidabile 316	Resistenza alla corrosione superiore
Elaborazione chimica	Acciaio inossidabile 316	Compatibilità chimica
Alimentare/Farmaceutico	Acciaio inox	Requisiti igienici
Alta vibrazione	Acciaio inox	Durata meccanica
attento al budget	Ottone nichelato	Costo iniziale inferiore

Tipi di filettatura e dimensioni per pressacavi EMC

Pressacavi EMC con filettatura metrica

I pressacavi EMC sono disponibili con vari tipi di filettatura, tra cui metrica, PG e NPT, in base alle esigenze del cliente.

Vantaggi della filettatura metrica:

• Disponibili nelle misure da M12 a M85 con filettature metriche standard.
• Compatibilità con lo standard ISO.
• Ampia gamma di spessori delle pareti.
• Per involucri con pareti spesse sono disponibili filettature speciali lunghe 15 mm.

Opzioni filettatura PG vs filettatura NPT

Pressacavi EMC con filettatura PG:

• Tipo di filettatura standard europea.
• Disponibili nelle varianti PG con diverse lunghezze di filettatura e intervalli di serraggio.
• Filettatura a passo metrico.
• Comune nelle apparecchiature prodotte in Europa.

Pressacavi EMC con filettatura NPT:

• Le opzioni certificate UL, cUL e NEMA sono importanti per le applicazioni del mercato nordamericano.
• Design con filettatura conica.
• Obbligatorio per le apparecchiature recanti i marchi UR, cUR, UL e CSA per l'uso negli Stati Uniti e in Canada.

Tabelle delle dimensioni e intervalli di serraggio

Per prima cosa, identifica il tipo di cavo (armato o non armato), controlla le dimensioni e il materiale del cavo, quindi verifica il diametro complessivo del cavo rispetto alla tabella delle specifiche del prodotto.

Considerazioni critiche sul dimensionamento:

• Ogni dimensione del pressacavo si adatta a una gamma variabile di dimensioni di cavi in base al tipo di filettatura scelto.
• Alcuni produttori forniscono guarnizioni di riduzione per aumentare la gamma di diametri esterni accettabili per una ghiandola.
• Tenere conto delle variazioni di tolleranza della guaina del cavo.
• Considerare le future esigenze di sostituzione dei cavi.

Gradi di protezione IP e requisiti di tenuta

Livelli di protezione IP68 vs IP69

I moderni pressacavi EMC solitamente offrono protezione IP68 fino a 10 bar di pressione, mentre alcune applicazioni richiedono livelli di protezione ancora più elevati.

Protezione IP68:

• Requisiti di protezione contro polvere e immersione.
• Adatto alla maggior parte delle applicazioni industriali.
• I sistemi di pressacavi SPRINT soddisfano i requisiti IP68.

Protezione IP69:

• Classe di protezione più elevata per applicazioni che richiedono protezione IP69.
• Richiesto per ambienti con lavaggio ad alta pressione.
• Applicazioni nell'industria alimentare e farmaceutica.

Selezione dell'inserto di tenuta

I pressacavi EMC utilizzano vari materiali di tenuta, tra cui NBR, EPDM e guarnizioni in silicone, a seconda dei requisiti dell'applicazione.

Opzioni del materiale di tenuta:

• NBR (nitrile): Resistenza all'olio, applicazioni industriali standard.
• EPDM: Resistenza alle intemperie, applicazioni all'esterno.
• Silicone: Resistenza alle alte temperature, applicazioni alimentari.
• Vitone: Resistenza chimica, ambienti aggressivi.

Opzioni impermeabili vs resistenti all'umidità

I pressacavi impermeabili mantengono una tenuta stagna nel punto in cui i cavi entrano negli involucri, composti da dadi, corpi e guarnizioni separate o integrate.

Considerare questi requisiti di tenuta:

• Immersione continua vs esposizione temporanea.
• Requisiti di differenza di pressione.
• Effetti dei cicli di temperatura sulle guarnizioni.
• Integrità della tenuta a lungo termine in applicazioni dinamiche.

Prestazioni EMC ed efficacia della schermatura

Comprensione dei valori di attenuazione della schermatura

L'attenuazione della schermatura misura la qualità dello schermo in termini di compatibilità elettromagnetica e svolge un ruolo fondamentale nella scelta del pressacavo EMC.

Benchmark delle prestazioni:

• I requisiti della categoria 7A richiedono almeno 60 dB fino a 1.000 MHz, mentre i pressacavi EMC ad alte prestazioni raggiungono da 65 dB a oltre 100 dB.
• Anche nelle gamme di frequenza elevate, fino a 2,5 GHz, i valori solitamente mantengono un minimo di 50 dB.

Sistemi di protezione EMC a 360 gradi

I moderni pressacavi EMC forniscono una protezione EMC a 360 gradi con i migliori valori di smorzamento attraverso diversi approcci progettuali:

Sistemi di serraggio del corpo:

• I corpi di serraggio metallizzati garantiscono un contatto continuo con gli schermi intrecciati anche in applicazioni dinamiche.
• Le molle triangolari entrano in contatto a 360° con le trecce di schermatura.
• Nessuna lacuna nei collegamenti dovuta a errori di assemblaggio o affaticamento del materiale.

Metodi di contatto:

• Pressacavi EMC disponibili con coni di messa a terra o inserti a molla di contatto.
• Gli elementi di serraggio integrati garantiscono il contatto completo con le trecce di schermatura.

Requisiti di capacità di trasporto di corrente

Le linee di produzione che utilizzano potenti tecniche di modulazione di frequenza come PWM e VFD possono indurre correnti alternate parassite ad alto amperaggio nelle schermature dei cavi, con correnti elettriche fino a diverse centinaia di ampere.

Applicazioni ad alta corrente:

• I pressacavi EMC standard possono rompersi sotto carichi di corrente elevati, richiedendo pressacavi Euro-Top EMC Ampacity specializzati.
• L'elevata capacità di trasporto di corrente impedisce il surriscaldamento e i danni che comprometterebbero l'efficacia della schermatura.
• Aumento della sezione di contatto tra guaina del cavo e pressacavo senza compromettere le caratteristiche di schermatura.

Considerazioni sull'installazione dei pressacavi EMC

Requisiti delle applicazioni dinamiche e statiche

Le applicazioni dinamiche richiedono design dei pressacavi EMC diversi rispetto alle installazioni statiche.

Funzionalità dell'applicazione dinamica:

• Corpi di serraggio metallizzati per un contatto continuo durante il movimento.
• Serraggio continuo con adeguata resistenza allo strappo per evitare l'allentamento automatico.
• Maggiore resistenza allo stress meccanico.

Opzioni applicazione statica:

• Principi di montaggio classici in cui gli schermi sono separati e collegati ai pressacavi.
• Adatto per applicazioni non dinamiche in cui il tempo di montaggio non è un fattore importante.
• Sono disponibili opzioni più economiche.

Preparazione del cavo e collegamento dello schermo

I tempi di montaggio dei pressacavi EMC di alta qualità sono notevolmente più brevi rispetto ai sistemi convenzionali.

Procedura di installazione:

1. Spellare il cavo nella zona interessata (con i modelli moderni non è necessario separare la schermatura).
2. Spingere il cavo attraverso il pressacavo, facendo sì che le molle triangolari stabiliscano automaticamente un contatto sicuro.
3. Posizionare il pressacavo con elemento di serraggio integrato e serrare.

Metodi tradizionali vs moderni:

• I sistemi convenzionali richiedono una laboriosa separazione, un montaggio preciso e il fissaggio della schermatura.
• I design moderni eliminano la necessità di serrare le viti a pressione, mantenendo al contempo un contatto sicuro.

Errori comuni di installazione da evitare

Errori di connessione dello scudo:

• Pressione di contatto inadeguata sulla schermatura.
• Scelta di pressacavi con intervallo di serraggio insufficiente rispetto al diametro del cavo.
• Danni alla schermatura durante l'installazione.

Problemi di tenuta:

• Un serraggio eccessivo provoca la deformazione della guarnizione.
• Utilizzo di materiali di tenuta incompatibili.
• Insufficiente scarico della trazione che provoca stress alle terminazioni dei cavi.

Problemi di messa a terra:

• Mancata fornitura di adeguati collegamenti di messa a terra ove richiesti.
• Continuità elettrica inadeguata con l'involucro.
• Corrosione nei punti di collegamento.

Conformità agli standard e alle certificazioni

Requisiti degli standard IEC e VDE

I pressacavi EMC devono soddisfare gli standard internazionali, compresi i requisiti VDE, per una corretta compatibilità elettromagnetica.

Standard chiave:

• IEC 62153-4-10 per misurazioni di pressacavi schermati.
• IEC 61156-9 Ed.1.0 per applicazioni di categoria 8.2 fino a 2 GHz.
• Test di approvazione VDE per affidabilità e prestazioni.

Certificazioni UL, CSA e NEMA

La certificazione UL è praticamente obbligatoria per i mercati nordamericani perché senza UL non esiste alcuna copertura assicurativa.

Requisiti nordamericani:

• Le certificazioni UL, cUL e NEMA sono importanti per i produttori di macchine e impianti che servono i mercati nordamericani.
• Per determinate applicazioni sono richiesti i gradi di infiammabilità UL 94V-2.
• I produttori di impianti traggono vantaggio dalla presentazione di certificati per tutti i componenti e gli assiemi.

ATEX e IECEx per aree pericolose

Per gli ambienti pericolosi, verificare che i pressacavi siano conformi agli standard internazionali pertinenti (ATEX, IECEx, NEC) per la propria regione e il proprio settore.

Certificazioni per aree pericolose:

• Certificazioni Ex db, Ex eb ed Ex tb per operazioni in Zona 1, Zona 2, Zona 21 e Zona 22.
• Conformità alla Classe I, Divisione 2 se installata secondo NEC 501.10(B)(2).
• Conformità agli standard ATEX per applicazioni europee in atmosfere esplosive.

Analisi costi-benefici e albero decisionale di selezione

Considerazioni sul costo totale di proprietà

Quando si valutano le opzioni dei pressacavi EMC, considerare i seguenti fattori di costo:

Investimento iniziale:

• Costi dei materiali (ottone vs acciaio inossidabile).
• Premio di certificazione per ambienti specializzati.
• Complessità di installazione e costi di manodopera.

Costi a lungo termine:

• Frequenza di manutenzione e sostituzione.
• Costi di inattività dovuti a guasti EMC.
• Risparmio di tempo grazie a metodi di installazione più semplici.

Valore di mitigazione del rischio:

• Prevenzione degli incidenti dovuti a interferenze elettromagnetiche.
• Costi di conformità normativa.
• Miglioramenti dell'affidabilità del sistema.

Lista di controllo per la selezione del pressacavo EMC

Requisiti del cavo:

• [ ] Tipo di cavo (armato/non armato, schermato).
• [ ] Diametro del cavo e intervallo di tolleranza.
• [ ] Costruzione dello scudo (intrecciato, a lamina, combinato).
• [ ] Requisiti di trasporto corrente.

Condizioni ambientali:

• [ ] Intervallo di temperatura di funzionamento.
• [ ] Umidità ed esposizione chimica.
• [ ] Sollecitazioni meccaniche e livelli di vibrazione.
• [ ] Requisiti di classificazione della protezione IP.

Specifiche delle prestazioni:

• [ ] Requisiti di efficacia della schermatura EMC.
• [ ] Considerazioni sulla gamma di frequenza.
• [ ] Applicazione dinamica vs statica.
• [ ] Vincoli di tempo di installazione.

Requisiti di conformità:

• [ ] Certificazioni regionali (UL, VDE, ATEX).
• [ ] Standard specifici del settore.
• [ ] Norme di sicurezza e ambientali.
• [ ] Requisiti assicurativi e di responsabilità.

Quando passare dai pressacavi standard

I cavi VFD e schermati necessitano di pressacavi che creino un percorso di terra verso la messa a terra per la protezione EMC, rendendo i pressacavi standard inadeguati per queste applicazioni.

Indicatori di aggiornamento:

• Maggiore utilizzo di azionamenti a velocità variabile, strumentazione e comunicazioni wireless che richiedono protezione EMC.
• Sensibilità del sistema alle interferenze elettromagnetiche.
• Requisiti di conformità normativa.
• Applicazioni in cui i segnali di interferenza possono compromettere la trasmissione di dati sensibili.

Esigenze specifiche dell'applicazione:

• Quando si instradano cavi con connettori, i sistemi di ingresso cavi divisi offrono alternative ai pressacavi EMC convenzionali.
• Applicazioni ad alta corrente che richiedono valori di amperaggio specifici.
• Applicazioni di elettromobilità con requisiti di connessione e manutenzione unici.

Conclusione

La scelta del pressacavo EMC corretto richiede un'attenta valutazione delle specifiche del cavo, delle condizioni ambientali, dei requisiti prestazionali e degli standard di conformità. La protezione delle apparecchiature elettriche dalle interferenze elettromagnetiche deve estendersi oltre il cavo stesso, includendo un'adeguata protezione dei punti di terminazione e di interconnessione.

La chiave per una scelta efficace del pressacavo EMC risiede nella comprensione dei requisiti specifici dell'applicazione e nella loro abbinamento con materiali, configurazioni di filettatura e specifiche prestazionali appropriati. Che si scelga l'ottone nichelato per applicazioni standard economiche o l'acciaio inossidabile per ambienti difficili, una scelta appropriata garantisce una protezione affidabile contro la compatibilità elettromagnetica.

Ricordatevi che i moderni pressacavi EMC offrono tempi di installazione notevolmente più brevi, garantendo al contempo prestazioni superiori, rendendo l'investimento iniziale conveniente grazie alla riduzione dei costi di manodopera e alla maggiore affidabilità del sistema.

Per applicazioni complesse o in caso di dubbi, consultate gli specialisti EMC che possono fornirvi indicazioni specifiche per l'applicazione e garantire che la vostra scelta soddisfi tutti gli standard e i requisiti prestazionali pertinenti. La scelta corretta del pressacavo EMC oggi previene costosi problemi di interferenza elettromagnetica domani.

*Pronti a scegliere il pressacavo EMC perfetto per la vostra applicazione? Scaricate la nostra checklist completa per la selezione del pressacavo EMC per assicurarvi di considerare tutti i fattori critici nel vostro processo decisionale.*

Correlato

Cosa sono i pressacavi EMC?

Processo di produzione dei pressacavi metallici: Un'analisi completa

10 differenze tra i pressacavi in nylon e in ottone nichelato