Кабели для кабельных цепей (drag chain): девять эталонных моделей — радиус изгиба, экран, ресурс и подбор аналога
Кабель для цепи выбирают не по сечению, а по радиусу, ресурсу в двойных ходах и условиям среды. Разбираем девять эталонных моделей с экраном и без него, считаем отношение R/d, деформацию при изгибе, долю меди и длину цепи, показываем цену экрана в миллиметрах и формулируем порядок подбора аналога.
1. Назначение документа и происхождение данных
Документ разбирает девять эталонных моделей кабелей для кабельных цепей (drag chain) из исходной таблицы FeiChun: управляющие кабели с экраном и без него, сигнальные кабели и кабель шины. Для каждой модели заданы схема жил, признак экрана, максимальный наружный диаметр d и минимальный радиус изгиба в цепи R. Из этих данных считаются отношение R/d, оценка деформации при изгибе, суммарное сечение меди и доля меди в сечении кабеля, а затем формулируются правила подбора аналога.
Столбец «Источник» (S1–S9, W2) взят из исходной таблицы; сами источники в таблице не приведены, поэтому значения для CF240 и CFBUS приняты как заданные. Для CF880 и CF881 значения независимо сверены с паспортами производителя: например, для CF880.05.02 в спецификации указано 12,5 × 5,5 мм = 68,75 мм[3], что совпадает со строкой 8 таблицы.
2. Исходные данные
| № | Модель | Жилы × сечение, мм² | Экран | d max, мм | R цепи, мм | Источник |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | CF881.07.03 | 3G0,75 | Да | 7,0 | 87,50 | S2 |
| 2 | CF881.05.04 | 4G0,5 | Да | 6,5 | 81,25 | S3 |
| 3 | CF881.15.03 | 3G1,5 | Да | 7,5 | 93,75 | S4 |
| 4 | CF240.03.14 | 14 × 0,34 | Да | 8,0 | 80,00 | S5 |
| 5 | CF240.03.07 | 7 × 0,34 | Да | 7,5 | 75,00 | S6 |
| 6 | CF880.07.04 | 4G0,75 | Нет | 6,5 | 81,25 | S7 |
| 7 | CF880.05.04 | 4G0,5 | Нет | 6,0 | 75,00 | S8 |
| 8 | CF880.05.02 | 2 × 0,5 | Нет | 5,5 | 68,75 | S1 |
| 9 | CFBUS.011 | 3 × (2 × 0,25) + 3G1,0 | Да | 10,5 | 105,00 | S9, W2 |
Обозначение «G» в схеме жил означает наличие жилы защитного заземления (зелёно-жёлтой); запись «14 × 0,34» — четырнадцать жил по 0,34 мм²; «3 × (2 × 0,25) + 3G1,0» — три пары по 0,25 мм² и три жилы 1,0 мм² с заземляющей.
3. Расчётные показатели
| Модель | k = R/d | ε при изгибе | Σ Cu, мм² | A, мм² | Доля меди | Диаметр изгиба 2R, мм |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CF881.07.03 | 12,5 | 4,0 % | 2,25 | 38,5 | 5,8 % | 175 |
| CF881.05.04 | 12,5 | 4,0 % | 2,00 | 33,2 | 6,0 % | 162 |
| CF881.15.03 | 12,5 | 4,0 % | 4,50 | 44,2 | 10,2 % | 188 |
| CF240.03.14 | 10,0 | 5,0 % | 4,76 | 50,3 | 9,5 % | 160 |
| CF240.03.07 | 10,0 | 5,0 % | 2,38 | 44,2 | 5,4 % | 150 |
| CF880.07.04 | 12,5 | 4,0 % | 3,00 | 33,2 | 9,0 % | 162 |
| CF880.05.04 | 12,5 | 4,0 % | 2,00 | 28,3 | 7,1 % | 150 |
| CF880.05.02 | 12,5 | 4,0 % | 1,00 | 23,8 | 4,2 % | 138 |
| CFBUS.011 | 10,0 | 5,0 % | 4,50 | 86,6 | 5,2 % | 210 |
Что показывают числа. Все девять моделей укладываются в два значения k: 12,5 у CF880/CF881 (ПВХ-управляющие кабели) и 10 у CF240 и CFBUS. Модель CF240.03.14 с d = 8,0 мм имеет R = 80 мм, а CF881.15.03 с d = 7,5 мм — 93,75 мм: у более толстого кабеля с k = 10 радиус меньше, чем у более тонкого с k = 12,5. Поэтому сравнивать кабели нужно по абсолютному R, а не по диаметру. Оценка деформации показывает тот же эффект: при k = 10 она составляет 5 %, при k = 12,5 — 4 %; это верхняя граница для однородного стержня, а в скрученной жиле деформация проволок меньше.
4. Конструкция и сечения
Экранированные модели CF881 — это те же управляющие кабели, что и CF880, с оплёткой поверх сердечника: производитель называет CF881 экранированным аналогом CF880 с тем же диапазоном температур и радиусом 12,5×d в цепи[1][2]. Оплётка нужна там, где сигнальные и управляющие линии идут рядом с приводами и другими источниками помех.
5. Цена экрана: диаметр и радиус
В таблице есть пара, у которой всё одинаково, кроме экрана: 4G0,5 в исполнении CF880 (без экрана) и CF881 (с экраном).
| Показатель | CF880.05.04 | CF881.05.04 | Изменение |
|---|---|---|---|
| Жилы | 4G0,5 | 4G0,5 | — |
| d max, мм | 6,0 | 6,5 | +0,5 мм (+8,3 %) |
| R цепи, мм | 75,0 | 81,25 | +6,25 мм (+8,3 %) |
| k = R/d | 12,5 | 12,5 | без изменений |
Экран добавляет 0,5 мм к диаметру и вместе с ним 6,25 мм к радиусу цепи; множитель k не меняется. Для конструктора это значит: экран увеличивает габарит трассы на постоянные 8 %, и при компоновке цепи радиус нужно проверять уже по экранированной модели.
6. Число жил, медь и заполнение
Доля меди в сечении показывает, сколько площади кабеля занимает проводник, а сколько — изоляция, заполнение, экран и оболочка. Значения ниже получены делением суммарного сечения жил на площадь круга диаметра d max и поэтому дают нижнюю оценку доли меди.
- CF881.07.03 (3G0,75): 5,8 % — три силовые жилы в экранированной конструкции.
- CF881.15.03 (3G1,5): 10,2 % — наибольшая доля меди в таблице; CF240.03.14 (14 × 0,34) — 9,5 %, многожильный сигнальный кабель.
- CFBUS.011: 5,2 % — большая часть сечения отдана парам, экрану и оболочке.
Вывод: сопоставлять кабели по одному диаметру некорректно. При одинаковом d меньшая доля меди означает больше материала оболочки, экрана и заполнения на единицу сечения, то есть иной баланс между гибкостью, стойкостью к износу и габаритом.
7. Подбор цепи: длина, зазор и ресурс
Радиус цепи должен быть не меньше радиуса, заданного для кабеля, а зазор внутри канала звена — с запасом относительно наибольшего диаметра кабеля (общепринятый ориентир — не менее 10 % от d, окончательное значение — по каталогу изготовителя цепи). Геометрическая длина цепи определяется ходом S и радиусом R:
| Ход S, м | R = 75 мм | R = 87,5 мм | R = 105 мм |
|---|---|---|---|
| 2 | 1,24 м | 1,27 м | 1,33 м |
| 5 | 2,74 м | 2,77 м | 2,83 м |
| 10 | 5,24 м | 5,27 м | 5,33 м |
Ресурс задаётся числом двойных ходов. Для CF880/CF881 стендовые испытания охватывают не менее 2–4 млн двойных ходов[1][2]. Календарный срок при известном числе циклов в сутки:
| Двойных ходов в сутки | 2 млн | 3 млн | 4 млн |
|---|---|---|---|
| 500 | 11,0 лет | 16,4 лет | 21,9 лет |
| 1 500 | 3,7 лет | 5,5 лет | 7,3 лет |
| 3 000 | 1,8 лет | 2,7 лет | 3,7 лет |
8. Условия применения по паспорту CF880 и CF881
| Параметр | CF880 (без экрана) | CF881 (с экраном) |
|---|---|---|
| Класс | Управляющий кабель, класс 3.1.1.1 | то же |
| Оболочка | ПВХ, пламезамедляющая | ПВХ, пламезамедляющая; оплётка экрана |
| Радиус в цепи / свободное движение / фиксированная прокладка | 12,5×d / 10×d / 7×d | 12,5×d / 10×d / 7×d |
| Температура в цепи | +5…+70 °C | +5…+70 °C |
| Скорость / ускорение (без опоры) | 3 м/с / 20 м/с² | 3 м/с / 20 м/с² |
| Ход | до 10 м, класс 1 | до 10 м, класс 1 |
| Напряжение | — | 300/500 В (300 В по UL); испытательное 2000 В |
| Условия | Преимущественно помещения; без масла и кручения | Преимущественно помещения; без масла и кручения |
Источники: паспорта CF880 и CF881[1][2]. Для CF240 и CFBUS такие данные в исходной таблице отсутствуют — запрашивать.
9. Как использовать таблицу для подбора аналога
| Шаг | Что сделать | Что запросить |
|---|---|---|
| 1 | Зафиксировать схему жил, экран и число пар | Паспорт с конструкцией по слоям |
| 2 | Сравнить максимальный d и R цепи | Заявленный k = R/d, условия его получения |
| 3 | Проверить ресурс | Число двойных ходов, ход, скорость, ускорение, температура |
| 4 | Проверить среду | Масло, УФ, вода, кручение, диапазон температур |
| 5 | Проверить электрику | Номинальное и испытательное напряжение, сопротивление и ёмкость жил, шаг скрутки пар |
| 6 | Подтвердить документы | Копии сертификатов на конкретный тип и маркоразмер |
10. Сертификация FeiChun
Технические и проектные запросы: [email protected]
+86 13855123218
Вопросы и ответы
Что означает R цепи в таблице?
Минимальный радиус изгиба кабеля в кабельной цепи. Для моделей CF880/CF881 он равен 12,5×d, для CF240 и CFBUS по таблице — 10×d; например, CF880.05.02: 12,5 × 5,5 мм = 68,75 мм.
Чем CF881 отличается от CF880?
CF881 — экранированный вариант CF880 с той же ПВХ-оболочкой и теми же 12,5×d в цепи; для 4G0,5 экран добавляет 0,5 мм к диаметру и 6,25 мм к радиусу цепи.
Почему у толстого кабеля радиус может быть меньше, чем у тонкого?
Радиус равен произведению множителя k на диаметр: CF240.03.14 (d 8,0 мм, k = 10) имеет R 80 мм, а CF881.15.03 (d 7,5 мм, k = 12,5) — 93,75 мм.
Можно ли использовать CF880/CF881 на карьере или в порту?
Не без отдельного подтверждения: паспорта предусматривают преимущественно помещения, без масла и кручения, температуру в цепи +5…+70 °C.
Как оценить длину цепи?
Геометрически L ≈ S/2 + π·R плюс запас по конструкции цепи; например, для хода 10 м и R = 87,5 мм это около 5,3 м.
Какие сертификаты у FeiChun?
По информации FeiChun: CE, UKCA, VDE, EAC, ATEX, IECEx и российский сертификат пожарной безопасности. Запрашивайте копии на конкретный тип и маркоразмер, сверяйте область и срок действия.
Источники
- igus, паспорт chainflex CF881. [PDF]
- igus, паспорт chainflex CF880. [PDF]
- igus, спецификация CF880 (пример CF880.05.02, множители радиуса по температуре и числу ходов). [PDF]
- Каталог igus chainflex, управляющие кабели (CF880, CF881): температура, скорость, ускорение, ход. [PDF]
- Исходная таблица FeiChun: эталонные модели, источники S1–S9, W2 (ссылки на источники в таблице не приведены).
- Нормативные документы: IEC 60228, IEC 60811, DIN EN 50395, DIN EN 50305.
- Метод оценки деформации при изгибе и геометрии цепи — расчёт автора.
- FeiChun Cable: сведения о сертификации кабельных систем.
Стандарты, торговые обозначения и названия производителей третьих сторон использованы исключительно для технической идентификации и не подразумевают связи с ними. Значения из документов разных лет и стран могут отличаться; в проектной документации сверяйте их с актуальными редакциями. Расчёты выполнены автором статьи.
