如何为线束选择和使用正确的电缆扎带
投稿人:DigiKey 北美编辑
2022-10-07
随着电气和电子元器件及子系统的使用越来越多,正确保护电缆成为系统设计的一个重要方面——尽管经常被忽略。无论是设备内部还是系统之间,尤其是在高振动和环境恶劣的应用中,确保电缆安全和高效布线已成为设计成功和设计寿命的关键。
设计者面临的挑战是找到能够满足应用需求的电缆扎带,具体要求包括抗拉强度、寿命、灵活性、化学品、振动和紫外线 (UV) 辐射耐受性,同时避免过度设计或不损害电缆绝缘及内部结构的完整性。
为此,需要分析多种类型的扎带和现有的各种材料,并加以区分,以避免扎带选型错误最终导致实际费用远超采购费用。
所以,设计者需要了解不同电缆扎带之间细微差别,以及如何选择才能与应用要求相一致。本文将概述电缆扎带的考虑因素、每种类型的优势,并以 Panduit Corporation 产品为例,说明如何有效地使用电缆扎带。
电缆扎的带规格
电缆扎带通常称为束线带或绑扎带,提供各种长度、宽度、材料和颜色选择。绑扎线束时,绑带部分应适合线束,将自由端完全穿过锁紧机制并拉紧,直到绑带锁齿牢固地啮合(图 1)。
图 1:说明主要部分用来固定电缆束的典型扎带,(图片来源:Panduit Corporation)
电缆扎带可以是单件式结构,其中锁紧倒钩模塑成形,是锁定机制的一部分。相比之下,质量较高的扎带则采用两件式结构。在两件式设计中,一个耐腐蚀不锈钢倒钩嵌入锁紧头,以抓取相对光滑的扎带表面。这种结构是为了实现牢固锁定,由于倒钩不需要适应锁齿,因此能够无限地调整。
最大直径规格表示扎带所能绑扎线束的最大直径。绑扎的时候应可靠固定,但不要过度紧固,也不要切断或磨损电缆绝缘层。实际操作中,所用扎带应长一点,以便与自由端在锁定机制中啮合。
缠绕强度是指环形拉伸强度 (LTS),以磅为单位。LTS 是指一旦锁紧机制与绑带啮合后,能够在锁紧机制上施加的最大作用力。最常见的扎带作用力范围在 18 磅和 250 磅之间。
LTS 取决于扎带尺寸及所用材料。扎带使用环境是影响材料选择的主要因素。具体考虑因素包括:
- 用于室内还是室外?
- 预期温度范围是多少?
- 是否会暴露在水、油、化学品或振动环境中?
例如,Panduit 的 PLT1.5M-M10 电缆扎带属于该公司的 PAN-TY@PLT 系列扎带。该系列扎带是该公司最大、最全面的产品,包括了许多颜色、材料和结构类型的扎带。PLT1。M-M10 的标称长度为 5.6 英寸,最大直径为 1.25 英寸,抗拉强度为 18 磅。绑带按横截面积可分为超小型、小型或中型。PLT1。M-M10 是一种采用一件式结构设计的微型扎带。这种扎带采用尼龙 6.6 制造的,用于室内。
如前所述,另一种常见的电缆扎带设计由两部分组成,用独立的不锈钢倒钩代替一件式设计中的模塑尼龙倒钩(图 2)。
图 2:一件式结构的锁紧钩 (a) 和两件式结构的锁紧钩 (b),两件式结构使用不锈钢钩,在成型后插入。(图片来源:Panduit Corporation)
图 2 中左侧所示水蓝色电缆扎带是 Panduit 的 PLT3S-C76,属于 PAN-TY@PLT 系列的一个变体型号。这种扎带采用乙烯 - 四氟乙烯 (ETFE) 制成,适合需要耐化学性、阻燃性和抗辐射性的应用。图 2 中右侧的电缆扎带是 Panduit 的 BT4S-M0,属于 DOME-TOP BARB-TY BT 系列且配有独立倒钩。此外,该系列的绑带具有圆形头部和圆形边缘,能够尽可能地减少对电线绝缘层造成的磨损。通过在尼龙中添加炭黑来形成黑色,提高了紫外线耐受性,使这种颜色的产品更常见于户外应用。
电缆扎带采用一系列特定材料制造,以满足其预期的应用环境需求。基本扎带由尼龙 6.6 模制而成。尼龙 6.6 具有高机械强度、刚性、良好的耐热性和合理的耐化学性。其变型包括耐候性、热稳定性和阻燃性尼龙 6.6。
而其他各种材料也被用来实现特定耐受能力。例如,DT8EH-Q0 的设计特点是强度高、耐冲击、耐化学品、抗紫外线和耐候。该扎带采用乙缩醛(聚甲醛或 POM)制造,这是一个包括 Delrin 在内的材料系列。其长度为 2.25 英尺,抗拉强度为 250 磅。这些电缆扎带是专为电力和通信行业的恶劣户外应用而设计的。
温度范围
电缆扎带所能承受的温度范围主要取决于其结构材料。尼龙 6.6 的额定工作温度为 -76°F 至 +185°F。尼龙 6.6 具有热稳定性,将温度范围上限扩大到 212°F。PEEK 具有最高温度容限,其温度上限为 500°F。
具体特性
Panduit CBR1M-M 属于 Contour-Ty 系列,设计独特,可防止电线绝缘层或电缆护套受损。该电缆扎带设计有扁平头部,采用平行入口,以限制尖锐边缘的暴露并减少卡柱的情况,其绑带外侧有锁齿(图 3)。
图 3:Contour-Ty 系列具有与扎带部分成直角的锁紧机制,以便将绑带部分平行插入,同时锁齿位于外部,以防损伤绝缘。(图片来源:Panduit Corporation)
HV9150-C0 直插式电缆扎带使用耐候型尼龙 6.6。在机械方面,该扎带使用了双楔设计式锁紧机制,可固定地或者灵活锁紧(图 4)。
图 4:HV9150-C0 采用直插式设计,可平行进入锁紧机制,以使在电缆束上的外形更扁平。(图片来源:Panduit Corporation)
可释放的头部便于在最终锁紧之前进行临时绑扎。锁齿位于绑带两侧,提高了锁紧强度和灵活性。该扎带长度 1.721 英尺,线束直径为 5.92 英寸,抗拉强度为 160 磅。
SST1.51-M 电缆扎带长 5.3 英寸,抗拉强度为 40 磅(图 5)。这种扎带的头部高度较小,适合正常绑扎和穿板应用。其两件式设计具有 Panduit 所称的业内最低穿过力,而且比单件式设计轻了 14%。此外,这种扎带可在最终拉紧之前松开。
图 5:SST1.51-M 两件式设计采用浮动套箍,将绑带锁定在齿状楔子上。在最终锁紧之前,可将套箍向后拉并使楔子朝着远离扎带的方向弯曲,从而松开扎带。(图片来源:Panduit Corporation)
大多数电缆扎带的拉伸能力小,而 Panduit ERT2M-C20 采用柔性主体设计(图 6)。
图 6:ERT2M-C20 弹性电缆扎采用柔性绑带,以防过度锁紧。(图片来源:Panduit Corporation)
这类型扎带采用符合电线或光缆束的设计,可以防止过度锁紧。这类电缆扎带还具有很大的摩擦系数,能够夹紧电缆,防止侧向移动。这种可松动扎带 8.5 英寸长,抗拉强度为 18 磅。与该系列中的其他扎带一样,这种扎带具有 UL94V-0 阻燃等级——满足严格的电信可燃性要求,且无毒,不含卤素。
SG100M-M0 是专为维护、维修和大修环境以及建筑业的粗暴式安装而设计的(图 7)。
图 7:SGM100M-M0 扎带的特点是安装后头部高度小,具有喇叭状的颈部和锥形顶端,便于穿过。(图片来源:Panduit Corporation)
该扎带采用耐候型尼龙 6.6 制成,非常适适合遭受强烈紫外线照射的应用。该扎带长 4.2 英寸,抗拉强度 18 磅,其薄而宽的绑带部分提高了灵活性,可以紧紧抓住电缆束,减少电线的横向运动。
结语
尽管电缆扎带经常被视为是一类理所当然的产品,但设计者需要仔细考虑大量可用的选择,以确保在应用中使用最合适的扎带。如图所示,电缆扎带长度从几个英寸到多个英尺不等,可适应广泛的环境,且功能丰富,可满足各种各样的应用需求。
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