کابل های سیم پیچ در اندازه های مختلف: راهنمای انتخاب عملی

این مقاله نحوه انتخاب، آماده سازی، خاتمه و آزمایش را توضیح می دهد کابل های سیمی با اندازه های مختلف را بچرخانید برای کاربردهای الکتریکی و مکانیکی این بر روی مشخصات عملی، معیارهای انتخاب در دنیای واقعی، و بهترین شیوه های گام به گام تمرکز دارد که برق کاران، نصاب ها و مهندسان طراحی می توانند فوراً از آنها استفاده کنند.

درک اصطلاحات اندازه: AWG، mm² و تعداد رشته ها

هنگامی که کابل‌های سیم پیچشی را با هم مقایسه می‌کنید، با سه روش متداول برای تعیین اندازه مواجه می‌شوید: گیج سیم آمریکایی (AWG)، سطح مقطع به میلی‌متر مربع، و تعداد/قطر رشته‌ها. AWG رایج ترین در آمریکای شمالی است. میلی متر مربع در سطح بین المللی رایج است. تعداد رشته‌ها بر انعطاف‌پذیری تأثیر می‌گذارد: رشته‌های بیشتر (سیم‌های منفرد کوچک‌تر) انعطاف‌پذیری را افزایش می‌دهند اما می‌توانند کمی رفتار مؤثر عمق پوست را در فرکانس بالا کاهش دهند.

جدول مرجع سریع: اندازه های رایج و خواص عملی

*مقادیر آمپاسیتی در اینجا محدوده‌های قانون سرانگشتی برای نصب‌های معمولی است. هنگام طراحی مدارها، با کدهای محلی، درجه بندی دما، نوع عایق و جداول درجه بندی دسته بندی تأیید کنید.

چگونه هندسه پیچش بر رفتار الکتریکی و مکانیکی تأثیر می گذارد

پیچاندن سیم ها با هم خواص الکترومغناطیسی و مکانیکی را تغییر می دهد. از نظر الکتریکی، جفت‌های چرخشی سطح حلقه را کاهش می‌دهد و حساسیت به تداخل الکترومغناطیسی خارجی (EMI) را کاهش می‌دهد. از نظر مکانیکی، گام پیچشی و تعداد رشته‌ها طول عمر انعطاف‌پذیری را تعیین می‌کنند: گام‌های سفت‌تر و رشته‌های ریز برای خم شدن مکرر در برابر خستگی مقاوم‌تر هستند. کاربرد را در نظر بگیرید: کابل برق ثابت در مقابل کابل منعطف پیوسته برای روباتیک ساختارهای متفاوتی را می طلبد.

گام، جهت دراز و تعادل جفت

گام (چرخش در واحد طول) اندوکتانس و ظرفیت بین هادی ها را تغییر می دهد. برای جفت‌های پیچ خورده محافظ که در کاربردهای سیگنال استفاده می‌شوند، گام ثابت و جهت قرارگیری متناوب در کابل‌های چند جفت، جفت جفت را قابل پیش‌بینی نگه می‌دارد. برای کابل‌های چرخشی برق، گام معمولاً برای فشرده‌بودن و سهولت پایان به جای کنترل امپدانس انتخاب می‌شود.

انتخاب اندازه مناسب: بار، افت ولتاژ و محیط نصب

برای انتخاب اندازه، سه مرحله را دنبال کنید: محاسبه جریان بار پیوسته، تخمین افت ولتاژ قابل قبول برای طول اجرا، و اعمال درجه بندی محیطی (بسته بندی، دما). برای سیستم های DC یا ولتاژ پایین، افت ولتاژ اغلب زودتر از ظرفیت حمل جریان به عامل محدود کننده تبدیل می شود. استفاده از سطح مقطع برای محاسبات افت ولتاژ (Vdrop = I × R × طول). R به اندازه و دما بستگی دارد.

• برای بارهای موتور پیوسته، اندازه جریان تمام بار موتور به اضافه ملاحظات راه اندازی.
• برای کارکردهای DC طولانی (خورشیدی/باتری)، میلی‌متر مربع بزرگ‌تر را اولویت‌بندی کنید تا افت ولتاژ را زیر حد مجاز نگه دارید (معمولاً <3٪).
• اگر کابل خم می شود، تعداد رشته های بالاتر (رشته ریز) یا یک نوع کابل انعطاف پذیر خاص را انتخاب کنید.

بهترین روش های خاتمه، چین و لحیم کاری برای هادی های پیچ خورده

پایانه های خوب یکپارچگی مکانیکی را حفظ کرده و مقاومت تماس را به حداقل می رساند. از ابزارهای چین دار برای اندازه هادی و ترمینال خاص (عایق در مقابل غیر عایق) استفاده کنید. برای هادی‌های چند رشته‌ای از فرول‌ها یا پایانه‌های پین‌شده برای جلوگیری از انحراف رشته‌ها و اطمینان از فشرده‌سازی ثابت استفاده کنید. از لحیم کاری بیش از حد کابل های انعطاف پذیر خودداری کنید – اتصالات لحیم شده در صورت خم شدن مکرر می توانند به نقاط خستگی تبدیل شوند.

• فقط حداقل عایق مورد نیاز ترمینال را بردارید. پرهیز از سوراخ کردن رشته ها
• از یک crimper کالیبره شده استفاده کنید و یک تست کشش را روی انتهای نمونه انجام دهید.
• در جاهایی که لرزش وجود دارد، به جای تکیه بر لحیم کاری، ویژگی های قفل را اضافه کنید (قفل های رزوه پیچ، گیره های مکانیکی).

تست و بازرسی: بررسی های الکتریکی و مکانیکی

قبل از برق انداختن، بررسی های تداوم، مقاومت عایق و مقاومت تماس را انجام دهید. از نظر مکانیکی، چین‌ها را برای تغییر شکل یکنواخت بررسی کنید و به دنبال رشته‌های سرگردان بگردید. برای نصب طولانی مدت، بازرسی های بصری دوره ای و بازبینی گشتاور را روی ترمینال های پیچی برنامه ریزی کنید.

روش های تست توصیه شده

یک دنباله آزمایش عملی: (1) تداوم با اهم متر جریان کم، (2) مقاومت تماس برای اتصالات برق (میکرو اهم یا میلی اهم متر)، (3) مقاومت عایق در یک ولتاژ آزمایشی مناسب، و (4) آزمایش بار عملکردی برای تأیید افزایش دما در حد انتظار می ماند.

ذخیره سازی، جابجایی و آماده سازی در محل سیم های پیچ خورده

قرقره ها و طول های برش را در مناطق خشک و تحت کنترل دما ذخیره کنید. سیم های ریز رشته را در برابر پیچ خوردگی محافظت کنید و از خم شدن تیز در نزدیکی انتهایی خودداری کنید. طول های برش را با اندازه، درجه بندی عایق، تاریخ و مدار مورد نظر برای جلوگیری از نصب اشتباه برچسب بزنید. در محل، قرقره را با احتیاط باز کنید تا از پیچ خوردن که می‌تواند باعث باز شدن جفت‌ها یا آسیب به رشته‌های داخلی شود، جلوگیری کنید.

استانداردها، علائم و نکات تدارکاتی

هنگام تهیه، برگه‌های اطلاعات تامین‌کننده را درخواست کنید که ساختار هادی، نوع عایق و درجه حرارت، و هر استاندارد مربوطه را نشان می‌دهد (به عنوان مثال، IEC، UL، یا ارجاعات کد محلی). برای کاربردهای تخصصی (عمر انعطاف‌پذیر، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، مقاومت شیمیایی) گزارش‌های آزمایش یا معادل‌های تایید شده را بخواهید.

• مواد هادی (مس خالص در مقابل مس قلع شده) را بسته به قرار گرفتن در معرض خوردگی مشخص کنید.
• درجه حرارت عایق را با کاربرد خود مطابقت دهید (به عنوان مثال 60 درجه سانتی گراد، 75 درجه سانتی گراد، 90 درجه سانتی گراد، 105 درجه سانتی گراد).
• برای کابل‌های انعطاف‌پذیر یا روباتیک، داده‌های تست چرخه انعطاف‌پذیر را از سازنده درخواست کنید.

نمونه های مورد عملی

مثال 1: برای روشنایی 12 ولت DC، 5 متر طول کشش 10 A - یک رسانا با افت ولتاژ کم (به عنوان مثال AWG 14 یا 2.5-4 میلی متر مربع) انتخاب کنید تا افت کمتر از 3٪ حفظ شود. مثال 2: برای سرب برق بازوی رباتی که به 10000 چرخه خم شدن نیاز دارد، ساختار کابلی با رشته‌های ریز و انعطاف‌پذیر را مشخص کنید و از فرول‌های چین‌دار در پایانه‌ها به جای لحیم استفاده کنید.

خلاصه: چک لیست عملی برای انتخاب و استفاده از سیم های پیچ خورده

• نیازهای جریان و افت ولتاژ را محاسبه کنید (از mm² برای ریاضی افت ولتاژ DC استفاده کنید).
• تعداد رشته ها را بر اساس انعطاف پذیری و عمر خستگی مورد نیاز انتخاب کنید.
• استفاده از فرول/کرمپ و ابزارهای کالیبره شده صحیح؛ انجام تست کشش و مقاومت
• طول برش اسناد و برچسب؛ به صورت دوره ای در محیط های خشن بازرسی و دوباره آزمایش کنید.

اگر می‌خواهید، می‌توانم چک‌لیست‌های قابل دانلود یا یک جدول قابل چاپ متناسب با اندازه‌ها و طول‌های خاص شما ایجاد کنم - اندازه هادی و جزئیات اجرا را به من بگویید و من محاسبات دقیق افت ولتاژ و ولتاژ را برای سناریوی شما ایجاد خواهم کرد.