Cum să selectați și să aplicați colierul pentru cabluri adecvat pentru mănunchiurile de cabluri

Având în vedere utilizarea tot mai frecventă a componentelor și subsistemelor electrice și electronice, securizarea corespunzătoare a cablajului este un aspect important – deși adesea neglijat – al proiectării sistemului. Fie că este vorba de un dispozitiv sau de o conexiune între sisteme, obținerea unui traseu securizat, sigur şi eficient al cablurilor este esențială pentru succesul și longevitatea proiectului, în special în aplicațiile cu vibrații puternice și cu condiții de mediu dificile.

Pentru proiectanți, provocarea constă în găsirea unor coliere pentru cabluri care să satisfacă nevoile aplicației în ceea ce privește rezistența la tracțiune, longevitatea, flexibilitatea, rezistența la substanțele chimice, vibrații și toleranța la radiațiile ultraviolete (UV), fără supra-proiectare sau fără a compromite integritatea izolației și a structurii interne a cablului.

Acest lucru necesită o analiză a multiplelor tipuri de coliere pentru cabluri și a varietății de materiale disponibile în prezent, precum și o diferențiere între acestea, luând în calcul faptul că alegerea unui colier greșit pentru cabluri poate ajunge să coste mult mai mult decât s-a cheltuit pentru achiziționarea sa.

Pentru a atenua aceste îngrijorări, proiectanții trebuie să înțeleagă nuanțele legate de colierele pentru cabluri și modul în care trebuie să își alinieze alegerea la cerințele aplicației. Acest articol va oferi o prezentare generală a considerentelor legate de colierele pentru cabluri, a avantajelor fiecărui tip și a modului de aplicare eficientă a acestora, folosind exemple reale de la Panduit Corporation.

Specificații privind colierele pentru cabluri

Colierele pentru cabluri, adesea numite bride sau brăţări autoblocante, sunt disponibile în mai multe lungimi, lățimi, materiale și culori. La legarea unui mănunchi de fire, colierul pentru cabluri sau secțiunea curelei trebuie să se potrivească în jurul mănunchiului, având capătul liber tras complet prin mecanismul de blocare și strâns până la cuplarea fermă a crestăturilor de blocare ale curelei (Figura 1).

Figura 1: colier tipic pentru cabluri, prezentând părțile principale utilizate pentru fixarea fasciculelor de cabluri. (Sursa imaginii: Panduit Corporation)

Colierele pentru cabluri pot fi alcătuite dintr-o singură piesă, în care cârligul de blocare este turnat ca parte a mecanismului de blocare. În schimb, un colier de calitate superioară folosește o construcție din două piese. În modelul cu două piese, un cârlig din oțel inoxidabil rezistent la coroziune este încorporat în capul de blocare pentru a prinde o suprafață relativ netedă a colierului. Acesta este conceput pentru a asigura o blocare fermă, infinit reglabilă, deoarece nu este necesar ca lama să se potrivească într-una dintre crestăturile de blocare.

Specificația privind diametrul maxim indică cel mai mare diametru al mănunchiului de fire pe care îl poate cuprinde colierul. Mănunchiul trebuie să fie ținut ferm, fără a strânge prea tare și fără a tăia sau a cauza abraziunea izolației cablului. Colierul utilizat trebuie să fie puțin mai lung, astfel încât capătul liber să se cupleze în mecanismul de blocare.

Rezistența înfășurării este definită ca fiind rezistența de rupere la tracțiune a buclei (LTS), măsurată în kilograme (livre). LTS reprezintă valoarea maximă a forței care poate fi aplicată pe mecanismul de blocare după cuplarea acestuia. În cazul celor mai comune coliere, acesta variază între 8 și 113,40 kg (între 18 și 250 lb).

LTS depinde de dimensiunile colierului, precum și de materialul utilizat. Selectarea materialului este influențată în principal de condițiile de mediu la care va fi supus colierul pentru cabluri. Considerentele includ:

• Este destinat utilizării în interior sau în exterior?
• Care este intervalul de temperatură preconizat?
• Va fi expus la apă, ulei, substanțe chimice sau vibrații?

De exemplu, colierul pentru cabluri PLT1.5M-M10 de la Panduit face parte din seria de coliere PAN-TY@PLT a companiei. Această familie de coliere pentru cabluri este cea mai mare și mai cuprinzătoare ofertă de produse, având coliere de multe culori, din diferite materiale și tipuri de construcție. PLT1.M-M10 are o lungime nominală de 14,2 cm (5,6 in.), un diametru maxim nominal de 3 cm (1,25 in.) și o rezistență la tracțiune de 8 kg (18 lb). Colierele pentru cabluri sunt clasificate în funcție de suprafața secțiunii transversale în sub-miniaturale, miniaturale sau intermediare. PLT1.M-M10 este un colier miniatural și este proiectat cu o construcție dintr-o singură piesă. Este fabricat din nailon 6.6 și este destinat utilizării în interior.

După cum s-a menționat anterior, un alt model comun de coliere pentru cabluri este cel format din două piese, cu un cârlig separat din oțel inoxidabil care-l înlocuiește pe cel din nailon turnat din modelul cu o singură piesă (Figura 2).

Figura 2: este prezentat un model fabricat dintr-o singură piesă cu un cârlig de blocare turnat (a), alături de un model fabricat din două piese care utilizează un cârlig din oțel inoxidabil care este introdus după turnare (b). (Sursa imaginii: Panduit Corporation)

Colierul pentru cabluri de culoare albastru acvatic prezentat în stânga în Figura 2 este PLT3S-C76 de la Panduit – una dintre variantele seriei PAN-TY@PLT. Este fabricat din etilenă tetrafluoroetilenă (ETFE) și este destinat aplicațiilor care necesită rezistență chimică, ignifugare și rezistență la radiații. Colierul pentru cabluri din dreapta în Figura 2 este BT4S-M0 de la Panduit, un membru al seriei DOME-TOP BARB-TY BT, model fabricat cu un cârlig separat. În plus, această serie de coliere are un cap rotunjit și margini rotunjite pe curea, pentru a minimiza abraziunea izolației firelor. Culoarea neagră, obținută prin adăugarea de negru de fum la nailon, îmbunătățește toleranța la lumina ultravioletă, ceea ce face ca această culoare să fie folosită mai des în aplicațiile de exterior.

Colierele pentru cabluri sunt fabricate cu o gamă de materiale specifice mediului de aplicare destinat acestora. Colierele de bază sunt turnate din nailon 6.6. Nailonul 6.6 prezintă o rezistență mecanică ridicată, rigiditate, toleranță bună la căldură și rezistență chimică rezonabilă. Variantele includ nailon 6.6 rezistent la intemperii, stabilizat termic și ignifugat.

Pentru obținerea toleranțelor specifice se utilizează o varietate de alte materiale. De exemplu, DT8EH-Q0 este proiectat pentru o rezistență ridicată, precum și pentru rezistență la impact, substanțe chimice, lumină ultravioletă și intemperii. Folosește acetal (polioximetilenă sau POM), o familie de materiale care include Delrin. Acesta are o lungime de 68,58 cm (2,25 ft.) și o rezistență la tracțiune de 113,40 kg (250 lb). Aceste coliere pentru cabluri sunt concepute pentru aplicații de exterior, în condiții dure, din industria energetică și a comunicațiilor.

Intervalul de temperatură

Intervalul de temperatură la care poate rezista un colier pentru cabluri este determinat în primul rând de materialul din care este construit. Nailonul 6.6 este omologat să funcționeze într-o gamă de temperaturi cuprinse între -60 și 85 °C (-76 și +185 °F). Nailonul 6.6 stabilizat termic extinde partea superioară a intervalului până la 100 °C (212 °F). PEEK are cea mai mare toleranță la temperatură, cu o limită superioară de temperatură de 260 °C (500 °F).

Caracteristici speciale

Panduit CBR1M-M, care face parte din seria Contour-Ty, are un design unic pentru a preveni deteriorarea izolației firelor sau a învelișurilor cablurilor. Acesta este proiectat cu un cap cu profil redus care utilizează o intrare paralelă pentru a limita expunerea marginilor ascuțite și a reduce riscul de agățare, iar crestăturile de blocare sunt pe partea exterioară a curelei (Figura 3).

Figura 3: seria Contour-Ty utilizează un mecanism de blocare care este așezat în unghi drept față de secțiunea curelei pentru o inserție paralelă, precum și crestături de blocare pe partea exterioară pentru a preveni deteriorarea izolației. (Sursa imaginii: Panduit Corporation)

Colierul pentru cabluri în linie HV9150-C0 utilizează nailon 6.6 rezistent la intemperii. Din punct de vedere mecanic, acesta utilizează un mecanism de blocare cu un model cu două pene pentru a permite atât o blocare fixă, cât și una flexibilă (Figura 4).

Figura 4: HV9150-C0 utilizează un model în linie pentru intrarea paralelă în mecanismul de blocare, pentru un profil mai mic pe fasciculele de cabluri. (Sursa imaginii: Panduit Corporation)

Capul detașabil permite o legare temporară înainte de blocarea finală. Crestăturile sunt prevăzute pe ambele părți ale curelei, oferind o rezistență suplimentară la blocare și o mai mare flexibilitate. Are o lungime de 52,45 cm (1,721 ft), un diametru al fasciculului de 15,03 cm (5,92 in.) și o rezistență la tracțiune de 72,57 kg (160 lb).

Colierul pentru cabluri SST1.51-M are o lungime de 13,46 cm (5,3 in.) și o rezistență la tracțiune de 18,14 kg (40 lb) (Figura 5). Este proiectat cu o înălțime mică a capului, atât pentru aplicații normale de legare, cât și pentru aplicații prin panou. Modelul său din două piese include ceea ce Panduit susține că este cea mai mică forță de intrare din industrie și este cu 14% mai ușor decât modelele dintr-o singură piesă. În plus, colierul poate fi eliberat până la tensionarea finală.

Figura 5: modelul SST1.51-M din două piese utilizează un inel flotant pentru blocarea curelei pe o pană dințată. Înainte de blocarea finală, colierul poate fi eliberat prin tragerea inelului înapoi și prin îndoirea penei în afara curelei. (Sursa imaginii: Panduit Corporation)

În timp ce majoritatea colierelor pentru cabluri au o capacitate de întindere redusă, Panduit ERT2M-C20 are un corp proiectat pentru a fi flexibil (Figura 6).

Figura 6: colierul elastomeric pentru cabluri ERT2M-C20 are o curea flexibilă pentru a preveni strângerea excesivă. (Sursa imaginii: Panduit Corporation)

Acest tip de colier este proiectat să se adapteze la un fascicul de fire sau de cabluri optice pentru a preveni strângerea excesivă. De asemenea, are un coeficient ridicat de frecare, ce îi permite să prindă firele pentru a preveni mișcarea laterală. Acest colier detașabil are o lungime de 21,59 cm (8,5 in.) și o rezistență la tracțiune de 8,16 kg (18 lb). La fel ca și alte coliere din serie, este clasificat cu rezistență la flăcări UL94V-0 – respectând cerințele stricte de inflamabilitate în telecomunicații – și nu conține halogeni și nu este toxic.

SG100M-M0 este destinat practicilor de instalare dure din mediul de întreținere, reparații și revizii, precum și din industria construcțiilor (Figura 7).

Figura 7: colierele SGM100M-M0 prezintă o înălțime redusă a capului la instalare, un gât evazat și un vârf conic pentru o trecere ușoară. (Sursa imaginii: Panduit Corporation)

Fabricat din nailon 6.6 rezistent la intemperii, este ideal pentru aplicații cu expuneri intense la ultraviolete. Are o lungime de 10,66 cm (4,2 in.) și o rezistență nominală la tracțiune de 8,16 kg (18 lb). Cureaua sa subțire și lată este proiectată pentru flexibilitate, pentru a prinde strâns mănunchiul de cabluri și a reduce mișcarea laterală a cablului.

Concluzie

Deși colierele pentru cabluri sunt adesea luate ca atare, proiectanții trebuie să analizeze cu atenție numeroasele opțiuni disponibile pentru a se asigura că utilizează cel mai potrivit colier pentru o aplicație. După cum s-a arătat, colierele pentru cabluri sunt disponibile în lungimi de la centimetri la mai mulți metri, sunt compatibili cu o gamă largă de medii și vin cu multe caracteristici pentru îndeplinirea cerințelor diferitelor aplicații.