Zapewnianie stabilności i bezpieczeństwa przy montażu kabli komunikacyjnych w przestrzeniach ochronnych
W kontekście głębokiej integracji informatyzacji i inteligencji, przestrzenie ochronne, jako kluczowe nośniki krytycznych systemów komunikacyjnych, ich stabilność i bezpieczeństwo bezpośrednio wpływają na niezawodność transmisji informacji oraz efektywność działania infrastruktury. Dlatego analiza podstawowych trudności (dopasowanie do środowiska, projektowanie zgodności elektromagnetycznej, kontrola precyzji budowy) w instalacji kabli komunikacyjnych w przestrzeniach ochronnych ma istotną wartość inżynieryjną.
1 Trudności w instalacji kabli komunikacyjnych w przestrzeniach ochronnych
1.1 Problemy z dopasowaniem wyboru kabla
Struktury jak tkanina/taśma foliowa w kabli ekranowanych, jeśli są niezgodne z częstotliwością transmisji, powodują odchylenia charakterystycznego impedancji, wpływając na stabilność/dokładność sygnału. Materiały odporne na warunki atmosferyczne (izolacja fluorynpłastowa, metalowe pancerze) spełniają potrzeby surowych środowisk, ale ich wysoka twardość/nieelastyczność konfliktuje z elastycznością montażu, narażając izolację/pancerz na uszkodzenia podczas gięcia/wciągania, zagrożenie jakości instalacji.
1.2 Konflikty projektowania trasy i zabezpieczeń przed interferencją
Ze względu na ograniczenia przestrzenne, gdy linie o silnym i słabym prądzie są położone równolegle zbyt blisko siebie, pola elektromagnetyczne z obwodów o silnym prądzie zakłócają sygnały o słabym prądzie poprzez sprzężenie, powodując zniekształcenie/zanik. Słabo izolowane układy krzyżowe w skomplikowanych przestrzeniach zwiększają sprzężenie elektromagnetyczne między parami drutów, prowadząc do problemów z przekłamaniami. Niewłaściwe zazemienie (nie stosowanie jednopunktowego/potencjałowego połączenia) powoduje, że prądy z pętli ziemnej z różnic potencjałów, pogarszają zakłócenia i zagrożenie stabilnością systemu komunikacyjnego.
1.3 Wyzwania związane z precyzją budowy
Niewłaściwe zakończenie kabla ekranowanego powoduje uszkodzenie warstwy ekranującej lub niespójne zazemienie, zwiększając opór ziemny, niszcząc integralność ekranu i pozwalając na wprowadzanie zakłóceń zewnętrznych/wycieki sygnałów wewnętrznych, obniżając efektywność ekranowania. Niedostateczne zapieczętowanie przeciwpożarowe (szczeliny z źle wypełnionej gliny przeciwpożarowej) nie blokuje płomieni/dymu. Defekty w zapieczętowaniu przeciwwilgowym (bąble/nerównomierna klejka) pozwalają na wnikanie wilgoci, powodując długoterminowe starzenie się izolacji/korozję przewodników, narażając niezawodność/bezpieczeństwo systemu komunikacyjnego.
2 Punkty kontroli jakości dla instalacji kabli komunikacyjnych w przestrzeniach ochronnych
2.1 Wybór kabla i inspekcja materiałów
Wybór kabla powinien odpowiadać potrzebom przestrzeni ochronnej: Dla ekranowania elektromagnetycznego należy używać kabli z tkaniną miedzianą (gęstość tkaniny ≥ 90%) lub strukturami podwójnie ekranowanymi (taśma foliowa + tkanina), aby zapewnić antyinterferencyjność o wysokiej częstotliwości. Dla surowych środowisk (wysoka temperatura, wilgotność) należy używać kabli z izolacją poliimidową (odporność na temperaturę ≥ 200 °C) lub kabli szczelnych z wypełnieniem olejem o klasyfikacji IP68. Inspekcja materiałów: Przewodniki miedziane muszą spełniać standardy czystości (≥ 99.99%), rozciągliwości (20% - 24%) i odchylenia przekroju (± 0.5%). Warstwy ekranujące są testowane pod kątem pokrycia, rozciągliwości przy pęknięciu (≥ 300%) i oporu ekranowania (≤ 0.5 Ω/m przy 100 kHz), aby zapewnić podstawową wydajność.
2.2 Planowanie trasy i położenie
Trasa powinna być planowana zgodnie z zasadami izolacji i zabezpieczeń przed interferencją: Kabli o silnym i słabym prądzie oraz kabli zasilających sygnałów powinno się położyć w oddzielnych szynach (odległość ≥ 500 mm). Metalowe przegrody na skrzyżowaniach blokują sprzężenie. Czułe kabli sygnałowe powinny używać niezależnych rur ekranujących, unikając równoległego położenia z kabli zasilających przez > 10 m, aby zmniejszyć zakłócenia o wysokiej częstotliwości. Podczas położenia napięcie ciągnięcia powinno być kontrolowane w granicach 80% dopuszczalnego napięcia kabla, aby zapobiec uszkodzeniu izolacji.
2.3 Kontrola jakości połączeń i końców
Zakończenie ekranowane wykonuje się za pomocą 360° pełnego okrężnego spawania, utrzymując opór kontaktu z obudową konektora ≤ 0.05 Ω, i przechodząc testy tłumienia ekranowania w zakresie 30 MHz - 1 GHz (tłumienie ≥ 60 dB), aby zapewnić integralność ekranu. Do spawania należy używać stopu cyny zawierającego 3% - 5% srebra, kontrolować temperaturę na 260 °C ± 10 °C i chłodzić przez ≥ 30 s, aby zapewnić solidne połączenia spawane. Zazemienie odbywa się na jednym końcu w źródle sygnału, utrzymując opór < 1 Ω, aby uniknąć pętli ziemnej.
2.4 Wdrożenie środków ochronnych
Dla ekranowania elektromagnetycznego, otwory przeszkodowe powinny być zapełnione trąci berylowo-miedzianymi + flangami ekranującymi, aby dopasować efektywność ekranowania ściany i zablokować przecieki. Stawy kabli powinny być umieszczane w metalowych skrzynkach ekranujących, łącząc skrzynki z ekranami kabli poprzez spawanie/spawanie, i wypełniając szczeliny klejem przewodzącym (przewodność ≥ 10⁴ S/m) dla odpowiedniego ekranowania.
W ochronie środowiska: Zapieczętowanie przeciwpożarowe polega na połączeniu toreb ogniotrwałych i gliny (grubość ≥ 200 mm, spełniającej normę UL 1479). Zapieczętowanie przeciwwilgociowe używa taśmy wodoodpornej trójskładowej (kauczuk butylowy, PVC, kauczuk samowulkanizujący) na stawach, przechodząc testy zanurzania 24-godzinne (spadek oporu izolacji ≤ 10%). Przy przejściu przez obszary o wibracjach należy zainstalować metalowe rury (10 Hz - 2000 Hz, amplituda ≤ 0.5 mm) z odstępami ≤ 500 mm, aby zapewnić ochronę mechaniczną przed uszkodzeniami spowodowanymi wibracjami.
3 Podsumowanie
Analizując podstawowe trudności (awarie ekranowania elektromagnetycznego, słaba adaptacja do środowiska, problemy z precyzją budowy) i omawiając punkty kontroli jakości, można zapewnić jakość instalacji kabli komunikacyjnych w przestrzeniach ochronnych. Przyszłe badania mogą skupić się na inteligentnym monitoringu (ocena stanu kabli w czasie rzeczywistym oparta na IoT, platformy symulacji cyfrowych bliźniaków), aby proaktywnie prognozować ryzyko związane z jakością, zwiększając bezpieczeństwo/stabilność systemów komunikacyjnych w przestrzeniach ochronnych.
