Цахилгаан болон багаж хэрэгслийн системийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болох кабелийн булчирхай нь янз бүрийн орчинд кабелийг бэхлэх, битүүмжлэх, хамгаалах чухал үүргийг гүйцэтгэдэг. Энэ нийтлэлд кабелийн залгуурын төрөл, сонгох аргачлалын талаар дэлгэрэнгүй гарын авлага өгөхийн тулд техникийн стандарт, материаллаг шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн туршлагыг нэгтгэсэн болно. Зохицуулалтын тогтолцоо, байгаль орчны асуудал, хэрэглээний тусгай шаардлагуудыг судалснаар энэхүү дүн шинжилгээ нь мэргэжлийн хүмүүсийг аюулгүй байдал, бат бөх чанар, гүйцэтгэлийн хувьд кабелийн зангилааны сонголтыг оновчтой болгох мэдлэгээр хангах зорилготой юм.
Кабелийн булчирхайн ангилал
Материалын найрлагаар
Кабелийн зангилаа нь бат бөх чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй, үйл ажиллагааны орчинд нийцсэн материалаар хийгдсэн байдаг.
Металл булчирхай
- Гуулин: Маш сайн дамжуулах чанар, никель бүрсэн үед зэврэлтэнд тэсвэртэй тул өргөн хэрэглэгддэг. Дунд зэргийн механик стресс хүлээгдэж буй үйлдвэрлэлийн ерөнхий хэрэглээнд тохиромжтой.
- Зэвэрдэггүй ган: Далайн суурилуулалт, химийн бодис боловсруулах үйлдвэр зэрэг идэмхий орчинд илүүд үздэг. Давстай ус, хүчил, өндөр температурт сайн тэсвэртэй.
- Хөнгөн цагаан: Хөнгөн жинтэй, агаар мандлын зэврэлтэнд тэсвэртэй, хөнгөн цагаан хуягт кабель бүхий гадаа ашиглахад тохиромжтой.
Металл бус булчирхай
- Хуванцар (Нейлон/PVC): Эрсдэл багатай орчинд зориулсан хэмнэлттэй шийдэл. PVC булчирхай нь уян хатан чанар, сул хүчлийг эсэргүүцэх чадвартай байдаг бол нейлон хувилбарууд нь чийгшүүлэх шинж чанартай тул чийгээр баялаг орчинд сайн байдаг.
- Эластомер: Ус үл нэвтрэх ажилд ашигладаг эдгээр булчирхайнууд нь IP68 зэрэглэлд хүрэхийн тулд резинэн битүүмжлэлийг агуулсан бөгөөд өндөр даралтын ус нэвтрэхээс хамгаална.
Функциональ дизайнаар
- Нэг шахалтын булчирхай: Хуяггүй кабельд зориулагдсан эдгээр булчирхайнууд нь нэг битүүмжлэх механизмаар гадна бүрхүүлийг хамгаалдаг. Хүрээлэн буй орчны сөрөг нөлөөлөл багатай дотоод байгууламжид ихэвчлэн ашиглагддаг.
- Давхар шахалтын булчирхай: Нэг нь хуяг, нөгөө нь дотоод бүрээсийн давхар битүүмжлэх цэгүүдтэй эдгээр булчирхайнууд нь аюултай бүс дэх хуягт кабельд заавал байх ёстой. Эдгээр нь хийн шилжилтээс сэргийлж, өндөр чичиргээний дор механик хадгалалтыг баталгаажуулдаг.
- Саад булчирхай: Тэсрэх аюултай орчинд (Ex d) гэрчилгээтэй, хаалт булчирхай нь давирхайн нэгдлүүдийг ашиглан кабелийн оролтыг битүүмжилж, дөл тархахаас сэргийлдэг. Кабель нь нягтрал болон дүүргэгчийн тодорхой шалгуурыг хангаагүй тохиолдолд IEC бүсийн 1/2 хэсэгт заавал байх ёстой.
- EMC булчирхай: Цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын булчирхай нь хуяг эсвэл сүлжихийг газардуулах замаар кабелийг хөндлөнгийн оролцооноос хамгаалдаг. Дохионы бүрэн бүтэн байдал хамгийн чухал байдаг өгөгдөл дамжуулах болон харилцаа холбооны системд чухал ач холбогдолтой.
Техникийн үзүүлэлтүүд болон зохицуулалтын стандартууд
IEC 60079-14:2024 Шинэчлэлтүүд
2024 оны шинэчилсэн найруулга нь галд тэсвэртэй хашааны кабелийн оролтын системд илүү хатуу шаардлага тавьдаг. Гол өөрчлөлтүүд нь:
- Саад булчирхайн мандат: 1-р бүсэд 3 метрээс бага урттай кабелийн хувьд кабелийн уртаас үл хамааран хаалт бэхэлгээг шаарддаг хөнгөлөлтийг арилгана.
- Материалын нийцтэй байдал: Булчирхай болон хашааны материалыг (жишээ нь, зэвэрдэггүй гангаар хийсэн бэхэлгээний булчирхай) тааруулах замаар цайрсан зэврэлтээс зайлсхийх талаар тодорхой зааварчилгаа.
- Туршилтын протоколууд: Нэвтрэх хамгаалалтын (IP) үнэлгээний баталгаажуулалтыг сайжруулсан бөгөөд булчирхай, лацыг нэгдсэн систем болгон турших шаардлагатай.
NEC/CEC-ийн нийцэл
- Богино залгааны үнэлгээ: Булчирхай нь ихэвчлэн UL 514B туршилтаар батлагдсан кабелийн хуягны хүчин чадалтай тэнцэх гэмтлийн гүйдлийг тэсвэрлэх ёстой.
- Аюултай байршлын гэрчилгээ: Ангилал I Div 1 хэсгүүдэд зориулсан булчирхайнууд нь UL 1203 эсвэл CSA C22.2 No 0.6 гэрчилгээ шаарддаг бөгөөд тэсрэлтээс хамгаалагдсан бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг.
Хамгийн оновчтой гүйцэтгэлийг сонгох шалгуур
Байгаль орчны хүчин зүйлүүд
Идэмхий уур амьсгал
Нефть химийн үйлдвэрүүд эсвэл далайн эрэг дээрх платформуудад зэвэрдэггүй ган эсвэл никель бүрсэн гуулин булчирхай заавал байх ёстой. H₂S эсвэл хлоридын нүхжилтийг эсэргүүцэхийн тулд бүрэх зузаан нь 10μм-ээс их байх ёстой.
Температурын хэт туйлшрал
Силикон битүүмжилсэн булчирхай нь -60 ° C-аас + 200 ° C хүртэл тэсвэрлэх чадвартай, цутгах үйлдвэр эсвэл криоген байгууламжид тохиромжтой. Деформацийн эрсдэлээс шалтгаалан 120 ° C-аас дээш температурт хуванцараас зайлсхийх хэрэгтэй.
Нэвтрэх хамгаалалт (IP)
- IP66/67: Гаднах булчирхайд зориулсан стандарт, тоос шороо, түр зуур усанд орохыг эсэргүүцдэг.
- IP68: Давхар битүүмжлэгдсэн эластомер хийцийг ашиглан байнгын усан доорх суурилуулалтанд шаардлагатай.
Кабельтай холбоотой анхаарах зүйлс
- Хуягт болон хуяггүй: SWA (ган утас хуягласан) нь хуяг хавчаар бүхий давхар шахалтын булчирхайг шаарддаг (IEC 60079-14 стандартын дагуу E1W төрөл). Хуяггүй кабелийн хувьд IP зэрэглэл нь хаалттай таарч байвал бүрээсийн битүүмжлэл бүхий нэг шахалтын булчирхай (A2 төрөл) хангалттай.
- Кабелийн диаметр ба судлын тоо: Булчирхайн хэмжээг тодорхойлохын тулд кабелийн хөндлөн огтлол (мм²) ба судлын тоо зэргийг сонгох матрицууд. Жишээлбэл, 35 мм² 4 судалтай кабельд 32 мм-ийн булчирхай шаардлагатай.
Суурилуулалт ба засвар үйлчилгээний протоколууд
Алхам алхмаар суурилуулах
- Кабелийн бэлтгэл: Гаднах бүрээсийг төгсгөлөөс нь 50 мм зайд буулгаж, хуяг дуулга болон дотоод ор дэрний даавууг ил гарга.
- Булчирхайн угсралт: Хуяг нь шахалтын цагираг болон их биений хооронд хавчаарлагдсан эсэхийг шалгаарай.
- Битүүмжлэх: IP68 стандартыг дагаж мөрдөхийн тулд битүүмжлэлд диэлектрик тос түрхэнэ. Булчирхайн самарыг үйлдвэрлэгчийн зааж өгсөн дагуу эргүүлнэ (ихэвчлэн 25-30 Нм).
Нийтлэг бэрхшээлүүд
- Хэт чангалах: Бүрээсний хэв гажилт, битүүмжлэлийг алдагдуулдаг. Булчирхайн хэмжээгээр тохируулсан эргүүлэх эрэг чангалах түлхүүрийг ашиглана.
- Материалын тохиромжгүй байдал: Хөнгөн цагааны хашлага дээрх гуулин булчирхай нь гальваник зэврэлтийг хурдасгадаг. Диэлектрик зай эсвэл тохирох материалыг ашиглана уу.
Аж үйлдвэрийн хэрэглээ ба кейс судалгаа
Газрын тос, хийн платформууд
Зэвэрдэггүй ган давхар шахалтын булчирхай (Ex d гэрчилгээтэй) нь 1-р бүсийн худгийн ам руу хий орохоос сэргийлдэг. IECEx схемийн дагуу баталгаажсан 11 кВ-ын SWA кабелийг эпокси давирхайтай хаалт булчирхай.
Дата төвүүд
360° хамгаалалттай EMC булчирхай нь Cat6A суурилуулалтанд дохионы бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг. Nylon булчирхай (IP66) шилэн кабелийг өндөр шалаар дамжуулж, цахилгаан дамжуулах шугамаас EMI-ээс зайлсхийдэг.
Хөгжиж буй чиг хандлага ба инноваци
Ухаалаг булчирхай
Даралт мэдрэгч, чийг мэдрэгч бүхий IoT-ийг дэмждэг булчирхайнууд нь бодит цагийн өгөгдлийг SCADA системд дамжуулж, урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ хийх боломжийг олгодог.
Байгальд ээлтэй материал
RoHS 3 стандартад нийцсэн био задрах боломжтой нейлон булчирхай нь хогийн цэгийн хог хаягдлыг бууруулдаг. Дахин боловсруулсан зэвэрдэггүй ган хувилбарууд нь үйлдвэрлэлийн явцад CO₂ ялгаруулалтыг 40%-аар бууруулдаг.
Дүгнэлт
Тохиромжтой кабелийн залгуурыг сонгохдоо хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдал, зохицуулалтын эрх мэдэл, кабелийн шинж чанарыг системтэй үнэлэх шаардлагатай. IEC болон NEC стандартын хувьсал нь аюултай бүсэд саад тотгор, материалын нийцтэй байдлын ач холбогдлыг онцолж байна. Ухаалаг хяналт, тогтвортой материалуудын ирээдүйн дэвшил нь нүүрстөрөгчгүйжүүлэх дэлхийн зорилтуудтай нийцэхийн зэрэгцээ найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх болно. Инженерүүд эхний зардлаас илүү амьдралын мөчлөгийн зардлын шинжилгээг нэн тэргүүнд тавьж, удаан эдэлгээ, байгаль орчинд тэсвэртэй байдлыг тэнцвэржүүлдэг булчирхайг сонгох ёстой.
