Кабельные сборки являются ключевыми компонентами в электрическом оборудовании, где они используются для передачи энергии и данных. Обычно такие сборки состоят из группы кабелей, заключённых в единый трубчатый материал, такой как резина или термопластик.
В этой статье рассматривается определение, функции, применения и различные типы кабельных сборок.
Что такое кабельный сборочный узел?
Кабельные сборки, также называемые жгутами проводов или кабельными жгутами, представляют собой группу кабелей, заключённых в единый трубчатый материал. Обычно материал изготовлен из винила, резины или пресс-экструдированных термопластиков, таких как полиуретан. Большинство кабелей содержит положительный провод, отвечающий за передачу электрического тока, нейтральный провод для завершения электрической цепи и заземляющий провод.
Как выглядит кабельный сборочный узел?
Типичный кабельный сборочный узел обычно включает провода или кабели (для передачи электроэнергии или сигнала), разъёмы на концах кабелей и средство изоляции для защиты кабелей от влаги или тепла, а также для обеспечения безопасности и гигиены. Оболочка или кожух охватывает весь сборочный узел, обеспечивая дополнительную защиту. Обычно также используется цветовая маркировка проводов для облегчения их идентификации.
Какова цель кабельного сборочного узла?
Кабельные сборки играют важную роль в электронных приложениях. Они помогают защищать и организовывать провода и кабели. Также они служат мерой безопасности для людей, работающих с электрическими системами, таких как электрики или подрядчики.
Как изготавливается кабельный сборочный узел?
Производство кабельных сборок включает несколько общих этапов. Сначала провода нарезаются на нужную длину с помощью специализированных машин для резки проводов. Затем концы проводов очищаются для обнажения жил. Далее провода подключаются к необходимым клеммам или корпусам разъёмов, каждый из которых имеет свои размеры и спецификации. В конце провода собираются в жгут на рабочем столе или сборочной доске, настроенной в соответствии с проектными требованиями.
Провода для сборки могут изготавливаться вручную или машинным способом. Каждый метод включает серию шагов или процессов для достижения желаемого кабельного сборочного узла. Это включает прокладку и вставку проводов через рукава, обжим клемм, скрутку проводов, закрепление жил зажимами, лентой или кабельными стяжками.
Для чего используют кабельные сборки?
Кабельные сборки находят широкое применение в различных отраслях. Они используются везде, где требуется группа кабелей для одного соединения. Эти сборки могут передавать как электроэнергию, так и сигналы. Некоторые из их распространённых применений включают: дисплеи с плоским экраном, навигационные системы, компьютеры, телекоммуникационные системы, светодиоды, электронику, дроны, автомобили, самолёты и многое другое.
Когда использовать кабельный сборочный узел?
Кабельные сборки обычно используют при работе с электронным оборудованием. Они выполняют три основные функции. Во-первых, они защищают техников и подрядчиков, заключая кабельный узел в прочную оболочку из материалов, таких как термопласт, резина или винил. Это обеспечивает безопасность от возможных опасностей, связанных с электрическими токами. Во-вторых, жгуты проводов внутри кабельных сборок облегчают навигацию по электрическим системам, поддерживая высокоорганизованную схему проводки. В-третьих, кабельные сборки служат защитным барьером для проводов и кабелей внутри оболочек, защищая их от износа, суровых условий окружающей среды и других случайных повреждений.
Можно ли использовать кабельные сборки в качестве электрических проводов?
Да, кабельные сборки могут использоваться в качестве электрических проводов, однако важно понимать разницу между ними. Электрический провод обычно представляет собой один проводник или группу проводников (проводов) без дополнительных компонентов. Это базовый элемент электрической цепи. Провода часто используют для передачи электроэнергии или сигналов.
С другой стороны, кабельный сборка — это более сложная структура, которая состоит из одного или нескольких электрических кабелей с разъемами, окончаниями, защитными оболочками и, возможно, другими компонентами. Кабельные сборки предварительно собраны и готовы к использованию решения, предназначенные для конкретных применений. Они могут включать несколько проводов или токопроводящих элементов, объединенных вместе и заключенных в внешнюю защитную оболочку.
Итак, кабельная сборка может функционировать как электрическая проводка, но обычно она обеспечивает дополнительные функции, такие как: разъемы, изоляция и защита. Однако, хотя кабельные сборки могут использоваться для передачи электроэнергии через провода в их составе, каждая сборка лучше всего использовать только по назначению.
В каких отраслях используют кабельные сборки?
Кабельные сборки обслуживают широкий спектр отраслей, которые требуют электронного оборудования, включая, но не ограничиваясь: технологию и электронику, автомобильную промышленность, медицину, аэрокосмическую и авиационную промышленность, промышленное оборудование, потребительскую электронику, телекоммуникации, сети, энергетику и распределение электроэнергии, а также военную и оборонную промышленность.
Какие бывают виды кабельных сборок?
Существует множество различных типов кабельных сборок. Некоторые из них обсуждаются ниже:
1. Формованные кабельные сборки
Формованные кабельные сборки, или овермолды, имеют свои разъемы и провода, объединенные в один компонент. Кабельная сборка помещается в форму, а затем в форму впрыскивается расплавленный пластик. После охлаждения он затвердевает. В результате получается инкапсулированный соединительный узел провода и разъема. Некоторые преимущества этого типа сборки включают: хорошую гибкую прочность в месте, где происходит большинство движений разъема и кабеля, а также хорошую стойкость к ударам, воздействию и истиранию. Этот дизайн может включать водонепроницаемый элемент, а также облегчает установку. Кабели HDMI, как показано на рисунке 1, являются хорошим примером формованной кабельной сборки:
кабель HDMI
Формованные кабельные сборки используются в приложениях, требующих более законченного и долговечного внешнего вида.
2. Компьютерные кабельные сборки
Компьютерные кабельные сборки — это те, которые используются внутри компьютеров и между компьютерами и их аксессуарами. Существует множество типов компьютерных кабелей, таких как кабели Serial ATA (SATA), VGA и USB.
SATA кабельные сборки используются для подключения устройств хранения данных и материнских плат компьютеров. Обычно они имеют 8-контактные разъемы и обеспечивают высокие скорости передачи данных. На рисунке 2 показан пример SATA кабельной сборки:
кабель SATA
VGA кабели соединяют компьютеры с мониторами и имеют 15-контактные разъемы в три ряда, соответствующие каналам RGB. USB кабели, возможно, являются наиболее известной компьютерной кабельной сборкой и используются для подключения различных типов аксессуаров к компьютерам. Кабели USB типа А имеют разъемы с четырьмя контактами, предназначенными для питания и передачи данных.
3. Плоские ленточные кабельные сборки
Как следует из названия, плоские ленточные кабели, или ленточные кабели, имеют вид плоской ленты. Они состоят из ряда параллельных проводов, аккуратно расположенных рядом друг с другом в виде ленты. Такая форма делает эти кабельные сборки идеальными для ограниченных пространств, особенно там, где важна ширина. Плоские ленточные кабельные сборки бывают разветвленными, многобранчевыми, без PVC и других типов. Эти сборки позволяют массовое соединение с помощью разъемов с разъемами-распределителями (IDC) с острыми, разветвленными контактами. IDC с ленточными кабелями — это решение для проводки, сочетающее плоский многожильный кабель с разъемом с разрывом изоляции (IDC). Этот разъем предназначен для прокалывания изоляции и установления электрических соединений с проводниками с помощью острых лезвий. Они экономичны, просты в использовании, высокой плотности и легко идентифицируются и обслуживаются. В то время как круглые кабели сейчас предпочитаются для внешних и внутренних соединений, ленточные кабели остаются выгодными, особенно в условиях ограниченного пространства. На рисунке 3 показан пример ленточного кабеля с разъемами
4. Телекоммуникационные кабельные сборки
Различные кабельные сборки применяются в телекоммуникационной сфере. Два распространенных примера кабельных сборок, используемых в телекоммуникационной индустрии, включают оптоволоконные кабели и D-образные кабели.
D-образные разъемы, изначально разработанные как компактные альтернативы для использования с электронными устройствами, широко используются в компьютерных и телекоммуникационных приложениях. Доступные в различных конфигурациях, таких как 9-контактные, 15-контактные, 25-контактные и 37-контактные, с более высокой плотностью для сложных систем, D-образные кабели обычно используют зажимы с винтами для надежного соединения, даже в тяжелых условиях. Сделанные из металла, зажимы обычно имеют рифленую поверхность для легкого захвата и ручного поворота. Винтовой вал зажима вставляется через отверстие в одном компоненте и затем закручивается в резьбовое отверстие другого, эффективно закрепляя два компонента вместе. D-образные кабели являются экономичным решением для высокоплотных разъемов благодаря простоте производства и широкому распространению в различных конфигурациях и с разным количеством контактов. Их экранированный провод также обеспечивает надежную передачу сигнала. Пример D-образного кабеля приведен на рисунке 4:
Кабель D-sub
Волоконно-оптические кабельные сборки, с другой стороны, передают данные с помощью световых импульсов, создаваемых компактными лазерами или светодиодами, а не за счет электричества. Эти световые импульсы проходят большие расстояния через тонкие стеклянные волокна, каждое тоньше одного человеческого волоса. Ядро каждого стеклянного волокна окружено отражающим стеклянным слоем, или оболочкой, которая направляет свет внутрь и позволяет ему обходить изгибы без потери сигнала. Эти отдельные волокна дополнительно покрыты пластиковыми слоями и заключены в защитную трубку для повышения прочности.
Эти кабели, используемые в телекоммуникациях, кабельном телевидении, интернете и медицинском оборудовании, обеспечивают более высокую пропускную способность, большие расстояния передачи и повышенную устойчивость к электромагнитным помехам (ЭМИ) и несанкционированному доступу. Оптоволоконные кабели бывают двух основных типов: одномодовые, использующие очень тонкие стеклянные волокна и лазер для генерации света, и многомодовые, основанные на светодиодах (LED).
5. Сборки кабелей для сетей и общего назначения связи
Сборки кабелей для сетей и общего назначения связи используются для создания системы или сети компьютеров и, как правило, для облегчения коммуникации. Наиболее распространенными сборками кабелей для сетей являются Ethernet-кабели, при этом наиболее популярным является кабель категории 5e (Cat5e).
Кабели Cat5e содержат четыре пары медных проводов. Восемь проводов индивидуально обернуты в защитную оболочку, а группа проводов покрыта одной термопластиковой оболочкой. На рисунке 5 показан пример сборки кабеля Cat5e:
Кабель Cat5e
6. Патч-корд и сборки кабелей
Патч-корд — это сборка кабеля, использующая оптический или электрический кабель для соединения устройств. Патч-корд состоит из медных проводов, обычно скрученных. Эти провода бывают различных конфигураций и размеров и имеют разъемы на каждом конце.
Ethernet-кабели являются примером специализированных патч-кордов, с четырьмя парами медных кабелей и разъемами RJ45 на каждом конце. Ethernet-кабели используются для подключения систем в сетевых целях. Патч-корды также применяются в звукозаписи и музыке, а также для соединения систем с помощью оптических патч-кордов. На рисунке 6 изображен патч-корд:
Ethernet-патч-корд
Ethernet-патч-корд. Фото: Shutterstock.com/PromKaz
7. Многопроводные сборки
Многопроводные кабельные сборки содержат более одного сигнала или питания в одном кабеле. Эти сборки полезны, когда требуется комбинация питания и сигнала в одной сборке.
Кабельные сборки видеонаблюдения — пример многопроводных сборок, которые объединяют сигнал и питание в коаксиальных кабелях для обеспечения питания и соединения видеокамер. Еще один пример — аудиомногопроводный кабель, передающий несколько аналоговых аудиосигналов в одной сборке. На рисунке 7 показан пример аудиомногопроводного кабеля:
аудиомногопроводный кабель
8. Аудио/видео (AV) сборки кабелей
AV-сборки кабелей предназначены и используются для передачи аудио- и видеосигналов. Эти сборки обычно включают несколько проводников или проводов, каждый из которых предназначен для передачи определенных сигналов, и часто заключены в защитную оболочку. Примеры AV-сборок кабелей включают кабели High-Definition Multimedia Interface (HDMI), Video Graphics Array (VGA), RCA и другие подобные конфигурации. Эти кабели обычно используются в домашних развлекательных системах (например, телевизорах), мультимедийных приложениях и профессиональных аудио/видео настройках. На рисунке 8 показан пример кабеля VGA:
VGA-кабель
VGA-кабель. Фото: Shutterstock.com/Mehmet Cetin
9. Комплекты кабелей с экранировкой RFI/EMI
Комплекты кабелей с экранировкой электромагнитных помех (EMI) и радиочастотных помех (RFI) — это кабельные сборки, содержащие специальное экранирование для защиты от EMI или RFI. Экранирование в этих сборках состоит из тонкого слоя алюминия, называемого фольгой, или сетки медных проводов, называемой оплёткой, которая покрывает внутреннюю группу проводов под защитной пластиковой оболочкой. Лучшее защитное решение достигается сочетанием фольги и оплётки, как показано на рисунке 9:
экранированный кабель
Экранированный кабель. Фото: Shutterstock.com/vinap
Комплекты экранированных кабелей защищают от EMI и RFI, вызывающих шум и искажения сигнала. Они используются в приложениях, где требуется высокая чистота сигнала, таких как системы безопасности, аудиокабели и визуальные кабели.
10. Кабельные сборки военного класса
Кабельные сборки военного класса разработаны для удовлетворения строгих требований военных и аэрокосмических приложений. Эти сборки используются в различных военных системах, включая аэрокосмическое оборудование, полевые коммуникационные линии и морское оборудование. Пример кабельной сборки, используемой в военной сфере — кабельная сборка с круговым разъёмом. Эти кабельные сборки отличаются высокой прочностью и надежностью соединений, устойчивых к загрязнениям, EMI, механическим повреждениям, влаге и вибрациям. Они рассчитаны на множество контактов для передачи питания и данных. Доступны в различных калибрах, материалах и конструкциях, что облегчает обслуживание благодаря простоте подключения и отключения. Круглые кабельные сборки изготовлены из стойких материалов, таких как нержавеющая сталь, алюминий и пластик. Они устойчивы к коррозии, а водонепроницаемые версии обеспечивают дополнительную защиту с помощью современных технологий герметизации. Они сохраняют водонепроницаемость даже при высоком давлении воды благодаря передовым технологиям герметизации, таким как прокладки и уплотнительные кольца.
Водонепроницаемые кабели с круговым разъёмом специально разработаны для обеспечения надежных и безопасных соединений в сложных условиях, защищая электрические системы от воды, пыли и загрязнений.
XTJ — ведущий OEM-производитель, который предоставляет комплексные решения от прототипирования до производства. Мы гордимся тем, что являемся сертифицированной по ISO 9001 системой управления качеством и стремимся создавать ценность в каждом клиентском взаимодействии. Мы достигаем этого через сотрудничество, инновации, улучшение процессов и исключительное мастерство.
