Dobór dławika kablowego — stopień IP, odciążenie naciągu i ekranowanie EMC

Przewodnik o uziemieniu i EMC w falownikach omawia, dlaczego 360-stopniowe ekranowanie kabla silnikowego jest niezbędne dla właściwości EMC. Ten artykuł cofa się o krok dalej — do samego dławika kablowego, elementu, przez który kabel wchodzi do obudowy, i który musi jednocześnie pełnić trzy funkcje często niedoceniane. Dla wariantu ATEX wprowadzeń kablowych zobacz przewodnik o wprowadzeniach kablowych ATEX Ex-d/Ex-e; ten artykuł omawia ogólne, nie-ATEX zastosowanie.

Funkcja 1 — uszczelnienie zgodne ze stopniem IP

Pierwszą funkcją dławika kablowego jest zachowanie stopnia ochrony IP obudowy, do której wchodzi kabel. Działa to tylko wtedy, gdy pierścień zaciskowy dławika rzeczywiście pasuje do średnicy zewnętrznej konkretnego kabla — każdy dławik ma określony zakres zacisku (na przykład M20 z zakresem zacisku 6-12 mm), a kabel o średnicy poza tym zakresem, lub dławik po prostu dobrany zbyt luźno lub zbyt ciasno do kabla, narusza uszczelnienie IP, nawet jeśli sam dławik jest certyfikowany na właściwy stopień IP.

Funkcja 2 — odciążenie naciągu

Drugą funkcją jest odciążenie naciągu: dławik musi mechanicznie zaciskać kabel tak, aby siły rozciągające działające na kabel (na przykład podczas przeciągania wiązki kabli lub od ciężaru zwisającego kabla) nie były przenoszone na zaciski wewnątrz obudowy. Dławik, który zapewnia tylko uszczelnienie IP, ale niewystarczająco zaciska płaszcz kabla, przepuszcza siłę rozciągającą bezpośrednio do miejsca podłączenia, co z czasem stwarza ryzyko poluzowania lub zerwania połączenia przewodu.

Funkcja 3 — ekranowanie EMC (360 stopni)

Dla kabla ekranowanego (na przykład kabla silnikowego przy falowniku) dławik ma trzecią, opcjonalną, ale niezbędną w zastosowaniach wrażliwych na EMC funkcję: połączenie ekranu kabla z obudową dookoła (360 stopni), zamiast uziemiania ekranu przez pojedynczy przewód łączący („warkoczyk" lub przewód drenażowy). Połączenie warkoczykiem działa dobrze dla sygnałów niskiej częstotliwości, ale przy wysokoczęstotliwościowych zboczach przełączania falownika ten pojedynczy przewód zachowuje się jak indukcyjność, która znacznie pogarsza skuteczność ekranowania przy wysokich częstotliwościach. Dławik EMC z pierścieniem kontaktowym 360 stopni zamiast tego zapewnia kontakt dookoła zewnętrznego płaszcza ekranu, zachowując skuteczność ekranowania w znacznie szerszym zakresie częstotliwości.

Uwaga: zamontowanie zwykłego (nie-EMC) dławika na kablu ekranowanym i uziemienie ekranu przez warkoczyk samo w sobie nie jest błędem bezpieczeństwa — ale podważa cały sens stosowania kabla ekranowanego do tłumienia EMC. Zobacz przewodnik o uziemieniu i EMC w falownikach po szczegóły.

Znaczenie praktyczne

Przy montażu wprowadzeń kablowych w rozdzielnicy, szafie sterowniczej lub skrzynce zaciskowej silnika ważne jest, aby dobierać dławik z uwzględnieniem wszystkich trzech funkcji jednocześnie: właściwego stopnia IP dla środowiska, właściwego zakresu zacisku dla wybranej średnicy kabla oraz — dla kabla ekranowanego w zastosowaniu wrażliwym na EMC — dławika z pierścieniem kontaktowym 360 stopni zamiast zwykłego dławika z połączeniem warkoczykowym.

Częste błędy

1. Dobór dławika wyłącznie na podstawie rozmiaru gwintu, bez sprawdzenia, czy zakres zacisku rzeczywiście pasuje do średnicy kabla.
2. Użycie zwykłego dławika na ekranowanym kablu silnikowym i uziemienie ekranu przez warkoczyk, przez co skuteczność ekranowania przy wysokich częstotliwościach w dużej mierze zanika.
3. Zaniedbanie funkcji odciążenia naciągu poprzez niedostateczne dokręcenie dławika, w wyniku czego ciężar kabla lub siły rozciągające ostatecznie docierają do zacisków.
4. Użycie dławika o niższym stopniu IP niż sama obudowa, przez co najsłabsze ogniwo w łańcuchu określa stopień IP całej instalacji.

Powiązane

• Uziemienie i EMC w falownikach
• Wprowadzenia kablowe ATEX Ex-d/Ex-e