Кабели Lapp управления

Кабели управления Lapp: технические характеристики, классификация и области применения

Кабели управления являются критически важным компонентом в системах автоматизации, управления и связи для промышленного оборудования. Продукция Lapp Group в данном сегменте, представленная преимущественно под брендами ÖLFLEX® и UNITRONIC®, задает отраслевые стандарты по надежности, гибкости и долговечности. Эти кабели предназначены для передачи сигналов низкого напряжения и данных между датчиками, исполнительными механизмами, контроллерами (ПЛК) и системами визуализации. Их ключевая задача – обеспечение бесперебойной и точной передачи информации в условиях промышленных помех, механических нагрузок и агрессивных сред.

Конструктивные особенности и материалы

Высокие эксплуатационные характеристики кабелей управления Lapp достигаются за счет продуманной конструкции и применения специализированных материалов.

• Токопроводящая жила: Используется медная проволока высокой чистоты (не ниже Cu-ETP99,95%). Для гибких и особо гибких кабелей применяется тонкопроволочная скрутка по классам 5 (гибкий) или 6 (очень гибкий) согласно DIN VDE 0295. Это обеспечивает устойчивость к многократным изгибам и вибрациям.
• Изоляция жил: Применяются материалы на основе ПВХ (для стандартных условий, маслобензостойкие составы), полиэтилена (PE) или термопластичного эластомера (TPE). Изоляция жил часто имеет цветовую или цифровую маркировку для облегчения монтажа.
• Экран: Для защиты от электромагнитных помех (ЭМП) используется экранирование. Основные типы:
  • Оплетка из луженой медной проволоки (высокая стойкость к механическим воздействиям, гибкость).
  • Алюмополимерная лента (APL) с дренажным проводом (эффективная защита от высокочастотных помех).
  • Комбинированный экран: фольга + оплетка (максимальный уровень защиты).
• Внешняя оболочка: Определяет основные внешние свойства кабеля. Lapp использует специализированные композиции ПВХ (например, ÖLFLEX® CLASSIC 110), PUR (полиуретан, как в ÖLFLEX® FD 855, для абразиво-, скручиванию- и маслостойкости), TPE (безгалогенный, с низким дымовыделением) и даже термоэластопласт на основе полиолефина (TPO) для пищевой промышленности.

Классификация и ключевые серии кабелей управления Lapp

Ассортимент систематизирован по условиям эксплуатации и техническим требованиям.

1. Кабели для стационарной и подвижной укладки внутри шкафов управления (Control Cabinet)

Предназначены для монтажа внутри электрошкафов, клеммных коробок, где требования к гибкости умеренные, но важна компактность и маркировка.

• ÖLFLEX® 150: Базовый кабель для стационарной прокладки. ПВХ изоляция и оболочка, до 61 жилы, цветовая маркировка. Сечение 0.5 – 2.5 мм².

2. Универсальные гибкие кабели для стационарной прокладки, в т.ч. в кабельных каналах

Наиболее широко используемая группа для промышленных установок.

• ÖLFLEX® CLASSIC 110: «Рабочая лошадка» промышленности. Гибкий, маслобензостойкий кабель с ПВХ оболочкой. Широкий диапазон сечений (0.14 – 95 мм²) и количество жил (1 – 50). Подходит для большинства задач по передаче сигналов и питания.
• ÖLFLEX® 190: Безгалогенная версия (Halogen Free). При пожаре выделяет мало дыма и не выделяет коррозионных газов. Критически важен для общественных зданий, транспорта, объектов энергетики.

3. Кабели для подвижного монтажа без скручивания (на кабельных цепях, Cable Carriers)

Конструкция оптимизирована для работы в кабеленесущих системах (т.н. «энергоцепи»).

• ÖLFLEX® FD: Серия Flexible & Dynamic. Кабели с оболочкой из PUR (FD 800, FD 855) или TPE (FD 790). Обладают высокой стойкостью к истиранию, ударам, многократным изгибам. Имеют малый радиус изгиба. Используются в станках, роботах, портальных системах.

4. Кабели для скручивающих применений (Torsion)

Специализированные кабели для вращающихся узлов, например, на поворотных столах, шарнирах роботов (робот-манипулятор 3-й оси).

• ÖLFLEX® TORSION: Конструкция жилы (специальная скрутка), изоляция и оболочка рассчитаны на циклическое скручивание (обычно ±180° или ±360° на метр). Оболочка, как правило, из PUR.

5. Специализированные кабели для экстремальных условий

• ÖLFLEX® HEAT 260/440: Термостойкие кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) или силикона, выдерживающие длительную работу при +260°C или даже +440°C кратковременно. Для печей, сушильных камер, термообработки.

UNITRONIC®: Кабели для передачи данных (промышленный Ethernet, Fieldbus, сигналы датчиков). Имеют точную импедансную характеристику, экранирование и конструкцию, минимизирующую перекрестные наводки.

Таблица выбора кабеля управления Lapp по основным критериям

Условия эксплуатации / Требования	Рекомендуемая серия	Ключевые свойства	Типовая область применения
Стационарный монтаж в электрошкафу	ÖLFLEX® 150	Цветная маркировка жил, компактность	Внутренняя разводка шкафов управления
Стационарная прокладка в цехе, общие условия	ÖLFLEX® CLASSIC 110	Гибкость, маслобензостойкость, универсальность	Питание и управление станками, освещением
Подвижный монтаж в кабельной цепи (энергоцепи)	ÖLFLEX® FD 855 PUR	Высокая гибкость, стойкость к истиранию и ударам	Обрабатывающие центры, портальные машины
Скручивающие движения	ÖLFLEX® TORSION 725	Оптимизирован для циклического кручения	Поворотные устройства, роботы-манипуляторы
Высокие температуры (до +260°C)	ÖLFLEX® HEAT 260 Si	Силиконовая изоляция, термостойкость	Оборудование для термообработки, сушильные печи
Помехозащищенность, передача данных	UNITRONIC® BUS	Экранирование, точный импеданс	Сети PROFIBUS, PROFINET, EtherNet/IP
Пищевая, фармацевтическая промышленность	ÖLFLEX® FOOD / ÖLFLEX® TPE	Безгалогенный, стойкость к мойке, нетоксичный	Пищевое оборудование, зоны мойки

Стандарты, сертификация и маркировка

Кабели Lapp соответствуют международным и национальным стандартам, что подтверждено сертификатами. Это гарантирует их легальное и безопасное применение в различных регионах.

• Европейские нормы: Директива низкого напряжения (LVD), Директива по ЭМС, RoHS. Гармонизированные стандарты EN 50525 (кабели силовые и управления).
• Сертификаты: VDE (Германия), UL/cUL (США/Канада), CSA, DNV (морская), GL, РСТ (Таможенный союз).
• Маркировка: На внешней оболочке наносится информация: бренд (ÖLFLEX®), тип кабеля, номинальное напряжение, количество и сечение жил, стандарт (например, VDE 0281), сертификат (например, UL AWM), иногда метраж. Маркировка устойчива к истиранию.

Правила монтажа и эксплуатации

Для обеспечения заявленного срока службы необходимо соблюдать правила.

• Радиус изгиба: Указывается в каталогах как минимально допустимый при монтаже/эксплуатации. Для стационарных кабелей обычно 4-8 x D (диаметра кабеля), для подвижных в энергоцепях – 7.5 x D и менее.
• Температурный режим: Рабочий диапазон (например, -40°C до +80°C), температура монтажа (не ниже -5°C для ПВХ), максимальная температура короткого замыкания.
• Способы прокладки: Открыто, в кабельных каналах, лотках, трубах. Важно учитывать группирование кабелей и поправочные коэффициенты на токовую нагрузку.
• Экранирование и заземление: Экран должен быть правильно оконцован (оплетка с помощью скоб, ферритовых колец или специальных разъемов) и заземлен в одной точке, как правило, со стороны управления, для исключения контурных токов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелем управления ÖLFLEX® 110 и ÖLFLEX® FD 855?

ÖLFLEX® 110 – это гибкий кабель для стационарной прокладки или применений с минимальным перемещением. ÖLFLEX® FD 855 – это кабель с оболочкой из полиуретана (PUR), разработанный для подвижного монтажа в кабельных цепях (энергоцепях), где он подвергается постоянным изгибам, трению и ударным нагрузкам. Использование 110-й серии в энергоцепи приведет к преждевременному излому жил и истиранию оболочки.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля управления?

Выбор сечения определяется двумя основными факторами:

1. Токовая нагрузка: Суммарный ток, протекающий по жилам, с учетом коэффициента группирования. Используются таблицы из стандартов (например, МЭК 60204-1) или каталогов Lapp.
2. Падение напряжения: Особенно критично для длинных линий управления (более 50-100м) и цепей питания датчиков/исполнительных механизмов. Падение напряжения не должно превышать допустимых значений для оборудования (обычно 5-10%). Расчет производится по формуле с учетом длины, сечения, материала и тока.

Для сигнальных цепей с малым током (4-20 мА) минимальное сечение обычно составляет 0.25 мм² или 0.34 мм² (22 AWG) из соображений механической прочности.

Когда необходимо применять экранированный кабель управления?

Экранирование обязательно в следующих случаях:

• Передача аналоговых сигналов низкого уровня (термопары, тензодатчики, сигналы 4-20 мА в зашумленной среде).
• Цифровые шины (PROFIBUS, CANopen, Industrial Ethernet).
• Прокладка в зонах с сильными электромагнитными полями (вблизи силовых шин, частотных преобразователей, сварочного оборудования).
• Требования нормативных документов или спецификации конечного заказчика.

Для дискретных сигналов постоянного тока 24 В в условиях слабых помех часто достаточно неэкранированного кабеля.

Что означают маркировки «Halogen Free», «LSZH», «FRNC» на кабелях Lapp?

Это обозначения, характеризующие поведение кабеля при пожаре:

• Halogen Free / Безгалогенный: Изоляция и оболочка не содержат галогенов (хлор, фтор, бром). При горении не выделяют коррозионных и токсичных газов (хлористого водорода), разрушающих электронику и опасных для дыхания.
• LSZH (Low Smoke Zero Halogen) / FRNC (Flame Retardant Non-Corrosive): Безгалогенный, с пониженным дымовыделением и огнестойкостью. Это стандартное требование для общественного транспорта, тоннелей, высотных зданий, АЭС, телекоммуникационных объектов. Яркий пример – серия ÖLFLEX® 190.

Можно ли использовать кабель управления для питания двигателей?

Да, но с существенными оговорками. Универсальные кабели, такие как ÖLFLEX® CLASSIC 110, рассчитаны на передачу силовых токов. Однако для питания двигателей, особенно с частотным регулированием, существуют специализированные кабели, например, ÖLFLEX® VFD. Они имеют особое экранирование для минимизации излучаемых помех (EMI) и конструкцию, выдерживающую импульсные напряжения от ШИМ-преобразователей. Использование обычного кабеля управления для питания двигателя от частотника может привести к повышенным электромагнитным помехам и преждевременному выходу из строя экрана.

Какой срок службы у кабелей Lapp в кабельной цепи?

Срок службы при подвижном монтаже указывается в количестве циклов (двойных ходов) и зависит от:

• Типа кабельной цепи (радиус изгиба, скорость, ускорение).
• Хода каретки (чем короче ход при том же радиусе, тем выше нагрузка).
• Конфигурации укладки (рядная, планарная).
• Внешних факторов (температура, наличие абразивной пыли, масла).

Производитель предоставляет диаграммы зависимости циклов от радиуса и хода. Для серии ÖLFLEX® FD в типовых условиях это могут быть миллионы циклов. Точный расчет рекомендуется выполнять с помощью инженерных инструментов Lapp (например, Motion Calculator).