Cáp thiết bị và cáp điều khiển

Cáp thiết bị được chế tạo để bảo vệ tín hiệu mức thấp khỏi nhiễu; cáp điều khiển được chế tạo để chuyển đổi nguồn điện đến bộ truyền động, rơle và bộ khởi động động cơ một cách đáng tin cậy. Cả hai thường được lắp đặt cạnh nhau trong cùng một cơ sở nhưng phục vụ các mục đích điện khác nhau về cơ bản, điều này được phản ánh trong kết cấu của chúng - cáp thiết bị đo ưu tiên loại bỏ tiếng ồn cặp xoắn và che chắn, trong khi cáp điều khiển ưu tiên thước đo dây dẫn có kích thước để chuyển đổi dòng điện và cách điện định mức cho điện áp được kiểm soát.

Cáp điều khiển thường mang dòng điện cao hơn ở điện áp cao hơn cáp thiết bị đo và trong khi một số cáp điều khiển có lớp chắn cho các ứng dụng nhạy cảm với tiếng ồn thì việc che chắn không phải là tính năng xác định giống như đối với cáp thiết bị đo. Việc kết hợp cả hai trong một thông số kỹ thuật — chẳng hạn như sử dụng cáp điều khiển cho mạch tín hiệu tương tự nhạy cảm — thường dẫn đến nhiễu tín hiệu và độ lệch đo mà khó chẩn đoán sau khi lắp đặt.

Cáp thiết bị và cáp tín hiệu

"Cáp tín hiệu" là thuật ngữ rộng hơn, được xác định ít chính xác hơn, có thể đề cập đến cáp thiết bị, cáp truyền dữ liệu, cáp âm thanh/video hoặc các loại cáp mang tín hiệu điện áp thấp khác tùy thuộc vào bối cảnh ngành. Cáp thiết bị được hiểu rõ nhất là một tập hợp con cụ thể của cáp tín hiệu - được xây dựng có mục đích cho các tín hiệu quy trình công nghiệp (vòng analog, cảm biến nhiệt độ, kỹ thuật số điện áp thấp) với vật liệu che chắn, cặp xoắn và vỏ bọc phù hợp với môi trường công nghiệp.

Khi thông số kỹ thuật chỉ nói "cáp tín hiệu" mà không có thêm chi tiết, cần làm rõ liệu ứng dụng có thực sự cần các tính năng loại bỏ tiếng ồn dành riêng cho cáp thiết bị đo đạc hay liệu cáp tín hiệu điện áp thấp thông thường không có lớp che chắn có đủ hay không — sử dụng thông số kỹ thuật cáp thiết bị cụ thể hơn theo mặc định là lựa chọn an toàn hơn trong bất kỳ môi trường quy trình công nghiệp nào.

Cáp thiết bị được che chắn và không được che chắn

Cáp có vỏ bọc là lựa chọn tiêu chuẩn cho hầu hết các ứng dụng thiết bị công nghiệp, vì cáp không có vỏ bọc không có khả năng bảo vệ khỏi nhiễu điện từ từ các thiết bị điện gần đó. Cáp thiết bị đo không được che chắn tồn tại và được sử dụng trong môi trường có độ nhiễu thấp hoặc trong đó loại tín hiệu vốn có khả năng chịu nhiễu tốt hơn (ví dụ: một số tín hiệu kỹ thuật số có điện áp cao hơn), nhưng đó là ngoại lệ chứ không phải là mặc định trong cài đặt công nghiệp thông thường.

Lựa chọn cáp thiết bị cho các ứng dụng công nghiệp

Lựa chọn cho các ứng dụng công nghiệp mở rộng ra ngoài các thông số kỹ thuật điện cơ bản để bao gồm độ bền môi trường, phân loại khu vực nguy hiểm và tuân thủ các mã dành riêng cho cơ sở. Ghép cáp với điều kiện khắc nghiệt nhất mà nó thực sự phải đối mặt dọc theo toàn bộ tuyến đường của nó — một sợi cáp hoạt động tốt trong phòng điều khiển nhưng chạy qua khu vực ngoài trời, tiếp xúc với hóa chất hoặc chịu nhiều rung động cần có vỏ bọc và kết cấu được xếp hạng cho phân khúc trường hợp xấu nhất đó chứ không chỉ ở điều kiện trung bình.

• Xác nhận các yêu cầu phân loại khu vực nguy hiểm (nếu có) trước khi hoàn thiện cáp và phương pháp lắp đặt
• Kiểm tra mức độ tiếp xúc với hóa chất, dầu và tia cực tím dọc theo toàn bộ tuyến cáp, không chỉ điểm lắp đặt
• Xác minh mức nhiệt độ theo cả điều kiện môi trường xung quanh và mọi mức tiếp xúc với nhiệt trong quá trình
• Xác nhận việc tuân thủ các quy định về điện của cơ sở và quốc gia có liên quan đối với loại lắp đặt

Cáp thiết bị cho hệ thống điều khiển quá trình

Hệ thống điều khiển quá trình phụ thuộc vào việc truyền tín hiệu ổn định, chính xác giữa các thiết bị hiện trường và hệ thống điều khiển, vì bất kỳ nhiễu hoặc độ lệch nào được đưa vào cáp sẽ trực tiếp chuyển thành lỗi đo hoặc mất ổn định điều khiển. Cáp thiết bị trong các ứng dụng điều khiển quá trình thường chạy dưới dạng cáp nhiều cặp từ hộp nối hiện trường trở lại tủ sắp xếp hoặc phòng điều khiển, hợp nhất nhiều tín hiệu thiết bị riêng lẻ thành số lượng cáp có thể quản lý được.

Việc định tuyến cáp trong các nhà máy xử lý thường chạy các khay cáp dọc theo cáp nguồn, điều này khiến cho việc che chắn và khoảng cách tách biệt thích hợp với các dây dẫn điện trở nên đặc biệt quan trọng — ngay cả cáp được che chắn tốt cũng được hưởng lợi từ việc tách biệt vật lý khỏi các đường chạy điện dòng điện cao ở nơi mà không gian khay cho phép.

Cáp thiết bị cho các ứng dụng dầu khí

Các cơ sở dầu khí đặt ra một số yêu cầu khắt khe nhất đối với cáp thiết bị đo: phân loại khu vực nguy hiểm yêu cầu phương pháp lắp đặt và cáp cụ thể, tiếp xúc với hydrocarbon và hóa chất cần có vật liệu vỏ chống chịu và thường có phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt đối với thiết bị ở cả môi trường ngoài khơi và sa mạc. Cáp được sử dụng trong khu vực nguy hiểm được phân loại phải đáp ứng các phê duyệt cụ thể đối với khu vực hoặc khu vực mà nó được lắp đặt, điều này ảnh hưởng đến cả kết cấu cáp và phương pháp lắp đặt được phép.

Cáp thiết bị bọc thép thường được sử dụng phổ biến trong các công trình lắp đặt dầu khí, đặc biệt vì khả năng bảo vệ cơ học mà nó bổ sung để chống lại các mối nguy hiểm vật lý điển hình ở những vị trí này - rung, va đập, hư hỏng do loài gặm nhấm khi chạy chôn và xử lý thô nói chung trong quá trình xây dựng và bảo trì.

Cáp thiết bị cho tự động hóa công nghiệp

Các hệ thống tự động hóa công nghiệp dựa vào cáp thiết bị để kết nối các cảm biến, bộ mã hóa và mô-đun I/O với PLC và bộ điều khiển tự động hóa, thường xuyên qua các cơ sở có EMI đáng kể từ bộ biến tần, bộ điều khiển servo và các thiết bị điện tử công suất chuyển mạch khác. Cáp được chỉ định cho các ứng dụng tự động hóa thường ưu tiên cả khả năng che chắn và tính linh hoạt, đặc biệt đối với các kết nối đến thiết bị chuyển động hoặc các bộ phận máy cần uốn cong cáp trong quá trình vận hành.

Ứng dụng cáp thiết bị điện áp thấp

Các ứng dụng cáp thiết bị điện áp thấp trải rộng trên hầu hết mọi ngành với chức năng giám sát quy trình hoặc điều khiển tự động: thiết bị đo đạc nhà máy xử lý nước và nước thải, hệ thống điều khiển HVAC và tự động hóa tòa nhà, giám sát nhà máy phát điện và mạng cảm biến xử lý thực phẩm/đồ uống, tất cả đều dựa trên cùng các nguyên tắc loại bỏ tiếng ồn cốt lõi ngay cả khi các yêu cầu về mã và môi trường cụ thể khác nhau tùy theo ngành.

Cáp thiết bị bọc thép và chống cháy

Cáp thiết bị chống cháy được thiết kế để tiếp tục hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định khi tiếp xúc với lửa, điều này rất quan trọng đối với các mạch an toàn và giám sát quan trọng cần duy trì hoạt động trong trường hợp khẩn cấp thay vì hỏng hóc cùng với hệ thống cáp dữ liệu và nguồn điện chung. Các loại cáp này sử dụng vật liệu cách điện chống cháy và phương pháp thi công đã được thử nghiệm và xếp hạng để duy trì tính toàn vẹn của mạch trong các điều kiện tiếp xúc với lửa và nhiệt độ xác định, khác biệt với việc chỉ đơn giản là chất chống cháy (hạn chế cháy lan nhưng không đảm bảo chức năng tiếp tục).

Cáp thiết bị bọc thép bổ sung thêm một lớp kim loại - thường là dây thép hoặc băng thép - bên dưới lớp áo khoác bên ngoài, cung cấp lớp bảo vệ cơ học chống lại sự nghiền nát, va đập và hư hỏng của loài gặm nhấm. Điều này đặc biệt phù hợp với các đường cáp chôn trực tiếp, cáp tiếp xúc với lượng người qua lại hoặc xe cộ đông đúc hoặc lắp đặt trong các khu vực công nghiệp nơi có nguy cơ hư hỏng cơ học cao hơn so với máng cáp hoặc đường ống dẫn thông thường.