בעולם המודרני, הגדוש בציוד אלקטרוני מתוחכם, כֶּשֶׁל בבצועים של כבלי תקשורת פשוט לא בא בחשבון. אין רמת זמן דמימה (downtime) שנחשבת קבילה ואף אחד לא יכול להרשות לעצמו להחליף ציוד יקר זמן רב לפני תום משך החיים המשוער שלו, בעיקר כאשר שולי הרווח נעשים צרים מיום ליום והתחרות גוברת.

ובכל זאת, ישנן תקלות בכבלים הגורמות לנפילת מערכות. מדוע?

בחירת הכבל הנכון מונעת רבות מהבעיות הקשורות לתקלות בכבלים, בעיקר בתנאי שטח קשים וקיצוניים. ההנחה הנפוצה לפיה הגדרת המפרט הטכני עבור כבל היא משימה פשוטה, אינה מדויקת. אומנם קל להגדיר טווחי טמפרטורות ולסמוך על הסיכוך שמציעה מעטפת PVC. אך זה לא הכול. חשוב להבין כיצד הכבל יתפקד כשיהיה חשוף לטמפרטורות קיצוניות; יש לכמת את סוגי הכימיקלים, השמנים, הדלקים והממיסים שהכבל ייחשף להם, להבין את ההבדלים בין כבל גמיש (flexible) לבין כבל כפיף (flexing), להתחשב בדרגת השחיקה המכנית, ברמת החשיפה לקרינה אולטרה-סגולית ובהתאבכות שיוצרים שדות אלקטרומגנטיים או גלי רדיו שונים. אלה הם רק גורמים אחדים ממכלול הגורמים שיש להביא בחשבון כדי להכין מפרט מלא לכבל שיהיה "עמיד בפני כל הסיכונים" הצפויים בסביבת העבודה שלו.

כדי לסייע לכם בבחירת הכבל המתאים לדרישותיכם, רכזנו עבורכם את ארבעת השיקולים המרכזיים שיסייעו לכם לעשות את הבחירה הנכונה:

1. סיכוך

יש לספק לכבלים סיכוך (shielding) מתאים בפני הולכה או פליטה של הפרעות חשמליות בתדרים גבוהים ונמוכים, בייחוד ביישומים קריטיים. מכיוון שהכבלים מצויים בסביבות מגוונות, קשה להחליט מהו סוג הסיכוך הנחוץ להגנה על האותות המועברים בכבלים.

רמת ההגנה שהסיכוך מעניק משתנה בהתאם לסוג הסיכוך.

חברת Alpha Wire פיתחה את  סיכוך ה- SUPRASHIELD, סיכוך כפול המורכב מרדיד אלומיניום ורשת צמות העוטפת את הכבל, עבור יישומים קריטיים הדורשים הגנה מוחלטת על האות. הסיכוך מבטיח נתיב הארקה רצוף (ground path continuity) לאורך כל הכבל המונע אי-רציפויות בהעברת האותות (transmission gaps).

סיכוך SUPRASHIELD  מספק הגנה על האותות ביישומים תובעניים דוגמת יישומים הדורשים הגנה בפני הצטלבות אותות (crosstalk) של אותות בכבלים שכנים ובפני הפרעה אלקטרומגנטית מוּלכת (conducted EMI).

חשוב לציין שכאשר רמת ההגנה הנדרשת בפני הולכה או הקרנה של הפרעה אלקטרומגנטית היא בינונית בלבד, אפשר להסתפק בסיכוך אלומיניום חד-שכבתי.

מנגד, אם הכבלים הנדרשים צריכים להיות גמישים, יש לדאוג כי הסיכוך יהיה עצמו גמיש ולפיכך עמיד בפני הלחצים המכניים המופעלים עליו עקב תנועות הכבל. סיכוך אשר עשוי מרדיד אלומיניום רגיל ייקרע עם הזמן ובכך יפגע ברציפות מעבר האותות ויגרום לקריסת המערכות.

2. גמישות או כפיפות?

קיים הבדל מהותי בין גמישות (flexible) לבין כיפוף (flexing). היכולת לכופף ולהשחיל את הכבל כדי להשיג התקנה טובה ומסודרת היא חיונית. כבל גמיש מאפשר התקנה פשוטה יותר בארונות ו/או במדפי ציוד חשמלי ומקל על איתור תקלות.

ביישומי ייצור רבים, כבלים חשופים לכיפוף מתמיד. עמידותו של הכבל בהצלחה במיליוני מחזורי כיפוף היא עניין הרבה יותר מורכב מגמישות רגילה של הכבל. כיצד קובעים, אם כן, איזה כבל מתאים מבחינת עמידות למחזורי התכופפות?

ראשית, יש להגדיר את סוג הכיפוף. האם מדובר בכיפוף חד-צירי (single axis), פיתולי (torsional), או רב-צירי (multi-axis)? לכל סוג כיפוף מתאים כבל עם מערך תכונות שונה. לדוגמה, כבלי שליטה (control cables) הנתונים לכיפוף חד-צירי קיצוני (עד 14 מליון מחזורי כיפוף) חייבים להיות בעלי מבנה גמיש ומצופים לכל אורכם בשכבת סיכוך-כיפוף. בסביבות עבודה תובעניות פחות, למשל בסביבות של כיפוף חד-צירי, אפשר להסתפק בכבלים העומדים בכמיליון מחזורי כיפוף חד-צירי ובעלי מבנה העמיד בפני כיפוף (flexing style constructions).

ביישומים שבהם הכבלים חשופים לכיפוף פיתולי או משתנה (כגון במערכות רובוטיות), חיוני להגדיר מפרט לכבלים מתוחכמים אשר יכולים לעמוד בפיתול ובכיפופים אקראיים בשיעור של 360 מעלות לכל מטר.

יש לציין כי כבל בעל חתך עגול וסימטרי (round geometry) מספק איטום טוב יותר בחיבור בין הכבל לבין ארונות חשמל מאשר כבל שהחוטים הפנימיים שלו שזורים זה בזה (convoluted cable). לפיכך, הנתיב שבו יעבור הכבל יקבע מהי רמת ההתעקמות (bendability) הנדרשת ממנו.

3. חשיפה לכימיקלים, שמנים, ממיסים ודלקים

קיימת נטייה להתעלם מהשפעת הכימיקלים המצויים בסביבת הכבל, אלא אם מדובר בסכנה ברורה ומיידית, כדוגמת מגע ודאי בין שמנים חריפים לבין מעטה הפולימר החיצוני של הכבל. חשוב לזכור שחומרים רבים מגיבים באופנים שונים לאותה סביבה כימית, בהתאם לריכוזים ולזמני החשיפה לחומרים.

כמובן, יש להתחשב בהשפעת הטמפרטורה על כימיקלים הנמצאים במגע עם הכבל. כבל עשוי להיות עמיד בפני השפעותיו של חומר כימי מסוים הנמצא במצב נוזל בטמפרטורות נמוכות, אך להינזק עם עליית הטמפרטורה משום שאותו כימיקל הופך מנוזל לגז. יש גם להביא בחשבון עמידות החיבורים בפני חדירת נוזלים. למבנה הגיאומטרי החיצוני של הכבל יש השפעה מרובה על עמידותה הכוללת של המערכת.

4. טמפרטורות קיצוניות

אמנם מרבית אנשי המקצוע מודעים לחשיבות הגדרת דרישות הנובעות מהטמפרטורות בסביבת העבודה, אך רבים מתעלמים מההשפעות המלאות של טמפרטורות קיצוניות. לדוגמה, כבל חשמלי המצוי בטמפרטורה של -30⁰C יכול לתפקד היטב מבחינה חשמלית אך הטמפרטורה הנמוכה עלולה להשפיע על מאפייניו המכניים. תארו לעצמכם שמלגזה עוברת במקרה מעל הכבל כאשר הוא חשוף לטמפרטורה כזאת. האם אתם שומעים את רעש התרסקותו?  כעת תחשבו מה הם  השינויים הפיסיים המתרחשים בכבל בטמפרטורה של +45⁰C . כאן בדיוק טמונה הבעיה: אנשי המקצוע עשויים לקבוע מפרט שיאפשר לכבל לתפקד היטב בטמפרטורות  קיצוניות מבחינה אלקטרונית וחשמלית, אולם לשכוח שגם תכונותיו המכניות והפיסקליות מושפעות מטמפרטורות אלה.

לסיכום

כיום ניתן למצוא כבל מתאים כמעט לכל סביבת עבודה, בתנאי שיודעים מה מחפשים ומה לדרוש. הדבר חוסך הרבה קשיים כאשר צריך לתקן בדיעבד נזקים שנגרמו על-ידי שימוש בכבל לא מתאים.

בבואנו לבחור את הכבלים הרצויים, במיוחד כאשר מדובר בתנאים קיצוניים, יש להקפיד בקלה כבחמורה. בניית המפרט הנכון לכבל מבחינת טמפרטורות, סיכוך, חשיפה לכימיקלים ולדלקים, שחיקה, הפרעה מתדרי רדיו והפרעה אלקטרומגנטית וכל גורם עוין סביבתי אחר, אינה פשוטה כפי שהיא נראית במבט ראשון.

כבלי Xtra-Guard של חברת Alpha Wire מספקים ביצועים גבוהים ואמינות תוך עמידה בתנאי סביבה  קשים במיוחד. כבלי Xtra-Guard Flex הם הפתרון האידיאלי ליישומים הדורשים גמישות ועמידות יוצאת דופן בפני שמנים, כימיקלים, ממיסים, דלקים וטמפרטורות קיצוניות.

אלכסנדר שניידר, המייצגת את חברת Alpha Wire בישראל, מציעה מגוון רחב של כבלים וחוטים איכותיים באספקה מיידית ממלאי. צרו איתנו קשר במייל info@schneider.co.il או טלפונית 09-8924444 ונשמח לעמוד לרשותכם במציאת הפתרון המתאים שיענה על דרישותיכם.