Kupując osprzęt do grupowania lub segregowania kabli, warto sięgać po produkty znanych marek – najtańsze wyroby z Dalekiego Wschodu, pochodzące z niepewnych źródeł, często nie odpowiadają minimalnym wymaganiom stawianym tego typu akcesoriom, co może przyczynić się do wystąpienia niebezpiecznych sytuacji.

Opaski kablowe

Elastyczne opaski kablowe to szeroka grupa produktów, które grupują kable w wiązki i w ten sposób dokonują segregacji samych wiązek. Od kilku lat zauważa się wzrost zróżnicowania ich zastosowań. Czasy, gdy korzystało się z jednej opaski dla każdej wiązki kabli w każdej sytuacji i dowolnych warunkach, dawno należą do przeszłości. Dziś do wyboru jest wiele rodzajów opasek o specjalistycznym zastosowaniu w różnych – także ekstremalnych – warunkach. Również opaski o uniwersalnym przeznaczeniu podzieliły się na wiele podtypów. A przy tym wszystkim wykonawcy instalacji mają do wyboru ogromną różnorodność kolorów i rozmiarów oraz elementów mocujących opaski do podłoża, ścian, korytek czy innych składników tworzących trasy dla wiązek kabli.

Podstawowym materiałem, z jakiego wykonuje się opaski kablowe, są poliamidy, zwane też nylonem (PA), oraz – w zdecydowanej mniejszości – polipropyleny (PP) i poliuretany (PU). Wykorzystanie w największym zakresie od odmian nylonu wynika z właściwości tego tworzywa. Opaski muszą być wytrzymałe na rozciąganie i zrywanie, cechować się wysoką odpornością temperaturową i odpornością na warunki środowiskowe, a także do pewnego stopnia znosić działanie agresywnych substancji chemicznych, powinny też charakteryzować się jak najniższą palnością. Te cechy posiada poliamid, który jest gęsty, topi się dopiero w temperaturze powyżej 250oC, a po dodaniu odpowiednich substancji w procesie produkcji nabywa niezłą odporność na promieniowanie UV, co ma znaczenie, gdy kable prowadzone są na zewnątrz.

Jeśli jednak zależy nam na opaskach ekstremalnie wytrzymałych na działanie wysokiej temperatury, warto sięgnąć po specjalistyczne opaski wykonane z kopolimeru powstałego w wyniku połączenia teflonu (PTFE) z etylenem. Tak uzyskane tworzywo, oznaczane symbolem E/TFE, to polimer oparty na fluorze, cechujący się wytrzymałością na długotrwałe działanie temperatur w zakresie od -80 do 150oC. Ponadto opaski z E/TFE spełniają wymagania przeciwpożarowe i zapewniają niską emisję dymu podczas spalania, co sprawia, że zakłady przemysłowe coraz chętniej po nie sięgają.

Spora część oferty rynkowej to opaski wykonane ze stali nierdzewnej lub kwasoodpornej, często pokrywanej warstwą PCV lub PA, gdy opaska ma pracować w środowisku grożącym korozją (np. woda morska). Stal zapewnia bardzo wysoką odporność na czynniki chemiczne, wytrzymałość na zrywanie, temperaturę (do ponad 500oC) i ogień. Dlatego często opaski ze stali wykorzystuje się do zabezpieczania kabli przed opadaniem i blokowaniem przejść ewakuacyjnych w przypadku wystąpienia pożaru. Metalowe opaski stosuje się obecnie we wszystkich gałęziach przemysłu: w górnictwie,przemyśle rafineryjnym, przy budowie statków czy też środków komunikacji masowej.

Odpowiednie do zastosowań

Podstawowy podział opasek wynika z ich ząbkowania, które może być wykonane po stronie wewnętrznej lub zewnętrznej. Opaski ząbkowane wewnętrznie przeznaczone są do wiązania standardowych kabli i przewodów. Produkuje się je masowo we wszelkich kolorach, długościach i z różnych tworzyw sztucznych. Ząbkowane zewnętrznie natomiast przeznaczone są do kabli o delikatnej izolacji, dla której bezpieczniejsza jest gładka wewnętrzna strona opaski. W takich sytuacjach sprawdza się rozwiązanie przenoszące ząbkowanie na stronę zewnętrzną, bez kontaktu z powierzchnią izolacji. Do tego dochodzi jeszcze jeden rodzaj opasek – całkowicie pozbawione ząbkowania, stosowane w przypadku przewodów i kabli o dużych średnicach.

Kolejny podział, jaki można wskazać, to wyodrębnienie opasek rozpinanych i nierozpinanych. Te ostatnie są opaskami jednorazowymi, rozpinane zaś można stosować wielokrotnie, bo praktycznie nie tracą one nominalnej wytrzymałości na zrywanie nawet przy wielokrotnym użyciu. Stosowane są do tymczasowego (wstępnego) mocowania.

Wszystkie wspomniane rodzaje opasek można otrzymać w wersjach z elementem mocującym, umożliwiającym bezpośredni montaż do otworów wierconych lub krawędzi. Elementy mocujące mogą być połączone z opaską w jedną całość lub stanowić osobny człon, dostępny jako płytka (cokół, klips) samoprzylepna, płytka przykręcana, płytka na kołki, na klej montażowy (idealna do miejsc o nierównej powierzchni), mocowana na wcisk z zamkiem zatrzaskowym lub jako mocowanie kotwicowe czy też tzw. choinkowe. Wszystkie one z reguły posiadają dwu- lub czterokierunkowe wejścia na opaski, co bardzo ułatwia pracę fachowca, zwłaszcza w trudno dostępnych i słabo oświetlonych przestrzeniach.

Innowacyjne rozwiązania

Wybór opasek jest ogromny, każdy fachowiec może więc sięgnąć po mniej lub bardziej standardowe rozwiązania. Do dyspozycji ma dziś również specjalistyczne, innowacyjne propozycje, znajdujące zastosowanie w specyficznych sytuacjach, gdy standardowa opaska może okazać

Jedną z propozycji stanowią opaski z mocowaniem do krawędzi. Stosowane są tam, gdzie nie można nawiercić otworów, lub gdy ze względu na temperaturę nie można zastosować akcesoriów przyklejanych. Najczęściej dotyczy to przemysłu samochodowego i elektrotechnicznego. Mocowanie takich opasek polega na wciśnięciu elementu mocującego na krawędź blachy lub tworzywa sztucznego.

Kolejny przykład to opaski jednoczęściowe z mocowaniem choinkowym z tzw. talerzykiem. Od początku przyjęły się w przemyśle samochodowym, by następnie znaleźć zastosowanie w przemyśle maszynowym i przy budowie rozdzielnic elektrycznych. Opaski tego typu mają tzw. choinkę: bolec z lamelkami zintegrowany z główką opaski. To rozwiązanie zapewnia szybkie i wygodne mocowanie opasek w otworach wierconych w blasze oraz w otworach nieprzelotowych. Talerzyk umieszczony w górnej części choinki zapewnia lepszy docisk i chroni wykorzystany otwór przelotowy przed przedostawaniem się wody lub zanieczyszczeń, zapewniając dłuższe funkcjonowanie opaski.

Do wyboru są również opaski dwuczęściowe z mocowaniem kotwicowym i talerzykiem. Składają się z dwóch elementów: opaski kablowej i kotwicowego elementu mocującego, wciskanego w wykonany wcześniej otwór, na którym wiąże się opaskę. Po wciśnięciu po drugiej stronie otworu następuje rozprężenie ramion kotwicy, która blokuje mocowanie w otworze. Do wykonania kotwicy wykorzystuje się czasem organiczny termoplastyczny polimer o symbolu PEEK, który wytrzymuje temperatury od -50 do 250°C. Opaski takie stosuje się tam, gdzie obowiązują najwyższe wymagania co do odporności na wysoką temperaturę i agresywne chemikalia.

Kolejne rozwiązanie to opaski z dodatkiem metalu, zaprojektowane dla branży spożywczej i farmaceutycznej. Stosowane są w instalacjach przewodów i kabli w maszynach produkcyjnych używanych w tych branżach, a także jako zamknięcie pojemników i worków. Opaski tego typu opracowano w celu wyeliminowania w toku produkcji zanieczyszczeń kawałkami tworzyw sztucznych. Wykonuje się je z mieszanki poliamidowej z dodatkiem cząstek metalu, dzięki czemu łatwo je wykryć przy użyciu czujnika magnetycznego.

Separatory, osłony, rury i obejmy

Kable i ich wiązki biegnące w korytkach z tworzyw sztucznych lub metalu grupuje się z reguły przy użyciu opasek kablowych, a segreguje z wykorzystaniem specjalnych separatorów, które fizycznie oddzielają obwody o różnym napięciu. Z reguły korytka mocuje się poprzez mechanizm kotwiczący, natomiast dostępne w różnej wysokości separatory – poprzez wsunięcie na wyprofilowaną w dnie korytka wypustkę. Pozwala to dopasować je do wysokości i kształtu korytka. Jeśli jego szerokość na to pozwala, możliwe jest wydzielenie dwóch lub trzech osobnych stref dla wiązek kabli, każda dla przewodów np. o innym napięciu lub przeznaczeniu.

Kolejnym stosowanym rozwiązaniem są spiralne osłony wielokrotnego użytku wykonane z polietylenu samogasnącego (PE). Zapewniają one niezłą ochronę mechaniczną przy jednoczesnej wysokiej elastyczności. Często stosuje się je do zgrupowania kabli biegnących wewnątrz korytka grzebieniowego. Spiralne osłony można zastąpić wieloma rodzajami dostępnych na rynku elastycznych rur lub węży osłonowych, które oczywiście wymagają dopasowania do średnicy wiązki przewodów i muszą być odporne na działanie niekorzystnych dla kabli czynników występujących w danej przestrzeni.

Obejmy, rury, węże i uchwyty wykonane z aluminium lub stali – pokrywanej czasem dodatkowo nylonem dla zabezpieczenia przed korozją – to także alternatywa dla opasek kablowych. Szczególnie jeśli kable i przewody biegną na zewnątrz i narażone są na działanie warunków atmosferycznych lub uszkodzenia mechaniczne. Gdy zagrożeniem są kwasy, sole i inne agresywne związki chemiczne, należy sięgnąć po akcesoria wykonane ze stali nierdzewnej. Oferta rynkowa obejmuje m.in. uchwyty kabla w wersjach dla jednego lub dwóch przewodów biegnących równolegle, pozwalające na bezpośredni montaż do ścian i sufitów kabli o średnicach od 5 do nawet 42 mm. Uchwyty takie mocuje się przy użyciu kołków rozporowych o średnicy od 6 do 10 mm lub przy pomocy osadzaka gazowego, wykonuje się je zaś ze stali zwykłej, cynkowanej ogniowo, dyfuzyjnie lub np. metodą cynku płatkowego oraz ze stali kwasowej.

Kolejną propozycję dla instalatorów montujących kable na sufitach stanowią kablowe obejmy zatrzaskowe, wykonywane ze stali kwasoodpornej lub cynkowanej. Po wprowadzeniu do nich wiązek kabli i zatrzaśnięciu ich, tak by nie mogły się z obejmy wysunąć, zostają za pomocą kołków rozporowych przytwierdzone do sufitu przy zachowaniu maksymalnego rozstawu między nimi wynoszącego do 60 cm. Ich udźwig – zależnie od wielkości samej obejmy – waha się w zakresie od 0,01 do 0,06 kN/m (ok. 5–30 kg na każdą obejmę).

Maksymalny stopień ochrony dla wiązek kabli zapewniają rury cienkościenne wykonane np. ze stali cynkowanej o grubości ok. 1,5 mm. W ten sposób przewody chroni się przed uszkodzeniem mechanicznym i wpływem czynników środowiskowych, zapewniając ich odseparowanie od innych wiązek. Rury mocuje się do ścian, sufitów lub innych powierzchni dzięki stalowym obejmom rurowym, mocowanym przy użyciu kołków rozporowych lub wkrętów. Dostępne średnice rur oscylują w zakresach od 15 do 80 mm – zależnie od tego, na którego producenta ofertę się zdecydujemy.

Oferta dostępnych na rynku akcesoriów do grupowania i segregacji przewodów w trasach kablowych stale się poszerza. Wynika to nie tylko z faktu, że instalacje kładzione są w coraz niebezpieczniejszych lub trudniejszych do opanowania środowiskach, ale też z rosnącej liczby możliwych do wykorzystania materiałów – również takich, których jeszcze dekadę lub dwie dekady temu człowiek w ogóle nie wytwarzał.

KOMENTARZE

Dariusz Ziółkowski, kierownik Działu Konstrukcji Kabli i Rozwoju
w firmie Technokabel:

Wysoki poziom automatyzacji procesów wymaga stosowania pewnych i niezawodnych rozwiązań technicznych. Elementem składowym takich rozwiązań są wysokiej jakości kable i przewody. Tendencja do miniaturyzacji przewodów wydaje się trudna do pogodzenia z zachowaniem ich dużej odporności mechanicznej. Małe grubości izolacji i powłok kabli wymagają zastosowania odpowiednio wytrzymałych materiałów. Aby zachować elastyczność i odporność na przeginanie, należy stosować giętkie, wielodrutowe konstrukcje żył przewodzących pomimo ich małych przekrojów. Bazując na wieloletnim doświadczeniu, firma Technokabel dostarcza odpowiednie rozwiązania konstrukcyjne przewodów wielożyłowych w izolacji polipropylenowej i powłoce poliuretanowej typu Li9Y11Y. Mała liczba i przekroje żył przewodzących gwarantują niewielkie średnice przewodu przy zachowaniu dużej odporności mechanicznej. Spośród miniaturowych rozwiązań technicznych w naszej ofercie mamy też płaskie przewody bezhalogenowe typu HTL9Yp, w których izolacja polipropylenowa zapewnia dużą wytrzymałość mechaniczną izolowanych żył przewodzących o małych przekrojach, a powłoka bezhalogenowa sprawia, że przewody nie rozprzestrzeniają płomienia w przypadku pożaru.

Grzegorz Bednarz, CEO w firmie Wire Solutions:

Jednym z podstawowych materiałów, które zapewniają ochronę wiązek kablowych, są oploty tkaninowe. Wykonuje się je z włókien poliestrowych, które zapewniają podstawową ochronę termiczną produktu w przedziale temp. od -70 do 150°C, a także ochronę mechaniczną. Jedną z wiodących marek na rynku europejskim w zakresie tej grupy produktowej jest hiszpański producent Relats, którego dystrybutorem na rynku w Polsce jest firma Wire Solutions. Relats w swojej ofercie ma również oploty z włókna szklanego pokryte silikonem. Produkt dzięki swojej budowie gwarantuje wysoką wytrzymałość dielektryczną oraz podwyższoną odporność na ścieranie, warunki chemiczne i atmosferyczne. Innym asortymentem chroniącym wiązki kablowe są plastikowe rury karbowane Schlemmer. Stanowią elastyczną osłonę wiązek przed uszkodzeniami mechanicznymi, warunkami atmosferycznymi, czynnikami chemicznymi i pracą w temperaturze od -40 do 200°C. Natomiast metalowe rury karbowane Schlemmer zapewniają wysoką odporność wiązek na uszkodzenia mechaniczne i chronią przed wysokim ciśnieniem, a także warunkami chemicznymi i atmosferycznymi oraz pracą w temperaturze od -50 do 250°C.