Вибір кабельного вводу — ступінь IP, розвантаження від натягу та ЕМС-екранування

Гід із заземлення та ЕМС у частотних перетворювачах розглядає, чому 360°-екранування кабелю двигуна необхідне для ЕМС-характеристик. Ця стаття робить крок ще далі назад — до самого кабельного вводу, компонента, через який кабель входить у корпус, і який має одночасно виконувати три функції, що часто недооцінюються. Для ATEX-специфічного варіанту кабельних вводів див. гід з ATEX-кабельних вводів Ex-d/Ex-e; ця стаття розглядає загальне, не-ATEX застосування.

Функція 1 — ущільнення за ступенем IP

Перша функція кабельного вводу — збереження ступеня захисту IP корпуса, у який входить кабель. Це працює лише тоді, коли затискне кільце вводу дійсно відповідає зовнішньому діаметру конкретного кабелю — кожен ввід має вказаний діапазон затиску (наприклад, M20 із діапазоном затиску 6-12 мм), і кабель із діаметром поза цим діапазоном, або ввід, просто обраний завеликим чи замалим для кабелю, порушує ущільнення за IP, навіть якщо сам ввід сертифікований на потрібний ступінь IP.

Функція 2 — розвантаження від натягу

Друга функція — розвантаження від натягу: ввід має механічно затискати кабель так, щоб розтягувальні зусилля на кабель (наприклад, від протяжки кабельного пучка чи ваги підвішеного кабелю) не передавалися на клеми всередині корпуса. Ввід, який забезпечує лише ущільнення за IP, але недостатньо затискає оболонку кабелю, пропускає розтягувальне зусилля безпосередньо до місця підключення, що з часом створює ризик послаблення чи розриву з'єднання провідника.

Функція 3 — ЕМС-екранування (360°)

Для екранованого кабелю (наприклад, кабелю двигуна при частотному перетворювачі) ввід має третю, опціональну, але необхідну в ЕМС-чутливих застосуваннях функцію: з'єднання екрана кабелю з корпусом по всьому колу (360°), замість заземлення екрана через єдиний з'єднувальний провід («косичку» чи дренажний провід). З'єднання «косичкою» добре працює для низькочастотних сигналів, але на високочастотних фронтах перемикання частотного перетворювача цей єдиний провід поводиться як індуктивність, яка сильно знижує ефективність екранування на високих частотах. ЕМС-ввід із контактним кільцем на 360° натомість забезпечує контакт по всьому колу зовнішньої оболонки екрана, зберігаючи ефективність екранування у значно ширшому діапазоні частот.

Увага: встановлення звичайного (не-ЕМС) вводу на екранований кабель із подальшим заземленням екрана через «косичку» саме по собі не є порушенням безпеки — але це підриває саму мету використання екранованого кабелю для придушення ЕМС. Див. гід із заземлення та ЕМС у частотних перетворювачах для деталей.

Практична значущість

Під час монтажу кабельних вводів у розподільному щиті, шафі керування чи клемній коробці двигуна важливо обирати ввід з урахуванням усіх трьох функцій одночасно: правильного ступеня IP для навколишнього середовища, правильного діапазону затиску для обраного діаметра кабелю та — для екранованого кабелю в ЕМС-чутливому застосуванні — вводу з контактним кільцем на 360° замість звичайного вводу зі з'єднанням «косичкою».

Часті помилки

1. Вибір вводу лише за розміром різьби, без перевірки того, чи дійсно діапазон затиску відповідає діаметру кабелю.
2. Використання звичайного вводу на екранованому кабелі двигуна із заземленням екрана через «косичку», через що ефективність екранування на високих частотах значною мірою втрачається.
3. Знехтування функцією розвантаження від натягу через недостатнє затягування вводу, унаслідок чого вага кабелю чи розтягувальні зусилля зрештою досягають клем.
4. Використання вводу з нижчим ступенем IP, ніж у самого корпуса, через що найслабша ланка в ланцюгу визначає ступінь IP всієї установки.

Пов'язані матеріали

• Заземлення та ЕМС у частотних перетворювачах
• ATEX-кабельні вводи Ex-d/Ex-e