Festoon Cableفستون کیبل چیست؟ آشنایی با کابل فستون، انواع، ساختار و کاربرد آن

 

راهنمای تخصصی انتخاب کابل برای سیستم‌های متحرک جرثقیل و تجهیزات حمل مواد

در جرثقیل‌های سقفی، دروازه‌ای، بالابرها و بسیاری از تجهیزات حمل مواد، بخشی از دستگاه دائماً در حال حرکت است؛ در حالی که باید برق، فرمان و گاهی اطلاعات کنترلی نیز به آن منتقل شود. استفاده از کابل ثابت معمولی در چنین شرایطی باعث کشیدگی، گره‌خوردگی، ساییدگی و شکست زودهنگام هادی‌ها می‌شود. یکی از متداول‌ترین راهکارها برای مدیریت این حرکت، سیستم فستون و کابل متناسب با آن است.

اصطلاح Festoon Cable یا «کابل فستون» بیش از آنکهساختار و ساختمان مشخصی از کابل را معرفی کند، به نوع کاربرد و نحوه حرکت کابل اشاره دارد. در سیستم فستون، کابل به کمک مجموعه‌ای از ترولی‌ها یا نگهدارنده‌های متحرک روی یک ریل حمل می‌شود و در فاصله میان ترولی‌ها به شکل حلقه‌های U آویزان می‌ماند. هنگام حرکت جرثقیل یا دستگاه، ترولی‌ها به یکدیگر نزدیک یا از هم دور می‌شوند و حلقه‌های کابل بدون کشیده‌شدن مستقیم، باز و بسته می‌شوند.

به همین دلیل، کابلهایی که با عنوان فستون عرضه می‌شوند الزاماً ساختمان یکسانی ندارند. کابل فستون می‌تواند تخت یا گرد، قدرت یا کنترل، شیلددار یا بدون شیلد و دارای روکش PVC، لاستیک یا پلی‌یورتان باشد. انتخاب صحیح آن به نوع حرکت، سرعت دستگاه، ارتفاع حلقه‌ها، شرایط محیطی و مشخصات الکتریکی مدار بستگی دارد .

یک سیستم فستون معمولاً از ریل، ترولی‌های حمل کابل، ترولی ابتدایی، ترولی انتهایی یا Tow Trolley، گیره‌ها و کابل تشکیل می‌شود. بخشی از کابل به نقطه ثابت متصل است و بخش دیگر همراه قسمت متحرک دستگاه حرکت می‌کند. ترولی‌ها وزن کابل را تحمل می‌کنند و اجازه می‌دهند کابل در حلقه‌هایی منظم جمع و باز شود.

این آرایش چند مزیت مهم دارد. کابل روی زمین کشیده نمی‌شود، فشار کششی مستقیم به محل اتصال آن وارد نمی‌شود و حرکت کابل در یک مسیر قابل‌کنترل صورت می‌گیرد. همچنین امکان انتقال هم‌زمان برق، فرمان، سیگنال، داده و حتی شیلنگ‌های پنوماتیک یا هیدرولیک در یک مسیر وجود دارد.

سیستم‌های فستون بیش از همه در جرثقیل‌های سقفی و دروازه‌ای، بالابرها، خطوط مونتاژ، تجهیزات بندری، سیستم‌های انتقال مواد، تأسیسات تصفیه آب، ماشین‌آلات صنعتی و انبارهای مکانیزه دیده می‌شوند.

 

آیا فستون کیبلFestoon Cable یک نوع مشخص کابل است؟

خیر. این مهم‌ترین نکته در شناخت کابل فستون است. عنوان Festoon به ما می‌گوید کابل در یک سیستم آویز متحرک کار خواهد کرد، اما جنس عایق و روکش، شکل کابل، تعداد رشته‌ها، سطح مقطع، ولتاژ و توانایی مکانیکی آن را مشخص نمی‌کند.

برای مثال، هر سه کابل زیر ممکن است در یک سیستم فستون به کار روند:

•   کابل تخت PVC برای مدار فرمان یک جرثقیل داخل سالن؛
•   کابل تخت لاستیکی برای محیط مرطوب یا صنعتی؛
•   کابل گرد لاستیکی NSHTÖU برای شرایط مکانیکی سنگین‌تر.

بنابراین عبارت «Festoon Cable 12×2.5 mm²» به‌تنهایینشاندهده ساختار و مشخصات کابل نیست. برای تکمیل مشخصات باید مشخص شود کابل تخت است یا گرد، قدرت است یا کنترل، چه ولتاژی دارد، در فضای بسته یا باز کار می‌کند، چه مقدار وزن را تحمل می‌کند و با چه سرعت و تعداد سیکلی حرکت خواهد کرد.

کابل‌های فستون در دو شکل اصلی تخت و گرد تولید می‌شوند. در کابل فستون تخت، رشته‌ها معمولاً در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. این آرایش سبب می‌شود کابل هنگام خم‌شدن رفتار منظم‌تری داشته باشد و در حلقه‌های آویزان کمتر به دور محور خود بچرخد. کابل تخت فضای عمودی کمتری اشغال می‌کند و به‌خوبی روی Saddle یا نگهدارنده ترولی می‌نشیند. به همین دلیل در جرثقیل‌های سقفی داخل سالن و مدارهای کنترل بسیار رایج است.

کابل فستون گرد از نظر نصب و ترمینیشن  کاربرد بیشتری در بسیاری از پروژه‌ها دارند  و برای کاربردهای قدرت، محیط‌های بیرونی و شرایط مکانیکی سنگین انتخاب‌های بیشتری در اختیار طراح قرار می‌دهد. با این حال، کابل گرد در یک سیستم فستون باید به‌درستی مهار شود تا وزن حلقه‌ها باعث کشش بیش از حد یا پیچش کابل نشود.

انتخاب میان کابل تخت و گرد را نمی‌توان فقط بر اساس قیمت انجام داد. شکل و اندازه ترولی‌ها، عمق حلقه، طول مسیر، سرعت حرکت، فضای نصب و قطر یا وزن کابل باید هم‌زمان بررسی شوند.

آیا کابل فستون ضدپیچش است؟

خیر؛ فستون بودن کابل به‌تنهایی به معنی ضدپیچش بودن آن نیست. واژه Festoon فقط نشان می‌دهد کابل در یک سیستم آویز متحرک و معمولاً میان چند ترولی کار می‌کند. مقاومت در برابر پیچش، ویژگی ساختمان خود کابل است و باید در دیتاشیت سازنده با عباراتی مانند Anti-torsion، Torsion-resistant یا Supporting Braid مشخص شده باشد.

کابل‌های فستون تخت به دلیل قرارگرفتن رشته‌ها در کنار یکدیگر، حرکت جهت‌دار و تمایل کمتری به چرخیدن حول محور طولی دارند. بااین‌حال، این ویژگی به معنی تحمل چرخش محوری نامحدود یا کاربرد رباتیک نیست. کابل تخت نیز اگر هنگام نصب تاب داده شود، روی ترولی نامناسب قرار گیرد یا حلقه‌های آن درست تنظیم نشوند، ممکن است تغییر شکل دهد و زودتر از موعد آسیب ببیند.

کابل‌های فستون گرد معمولی الزاماً ضدپیچش نیستند. تنها بعضی کابل‌های گرد مخصوص، از جمله بسیاری از کابل‌های NSHTÖU، دارای بافت پلی‌استری تقویت‌کننده یا لایه Anti-torsion هستند. این لایه تمایل کابل به پیچش و ایجاد حالت مارپیچی یا Corkscrew را کاهش می‌دهد و تحمل آن را در برابر تنش پیچشی افزایش می‌دهد؛ اما حتی چنین کابلی نیز «کاملاً ضدپیچش» نیست و باید در محدوده پیچش، کشش، سرعت و شعاع خمش اعلام‌شده توسط سازنده استفاده شود.

بنابراین هنگام سفارش گذاری ، به‌جای درخواست کلی «کابل فستون ضدپیچش» بهتر است نوع حرکت و مقدار پیچش واقعی مشخص و از سازنده تأیید شود که کابل پیشنهادی برای همان شرایط دارای ساختمان Anti-torsion است.

 

NSHTÖU چه ارتباطی با Festoon Cable دارد؟

کابل NSHTÖU که با املای NSHTOEU نیز نوشته می‌شود، یک کابل گرد لاستیکی مخصوص Reeling و کاربردهای متحرک سنگین با ولتاژ نامی 0.6/1 کیلوولت است. ساختمان استاندارد این کابل در DIN VDE 0250-814 تعریف شده و معمولاً شامل هادی مسی افشان قلع‌اندود، عایق لاستیکی یا EPR، روکش داخلی، بافت تقویت‌کننده ضدپیچش و روکش بیرونی مقاوم است.

NSHTÖU برای جمع‌شدن و بازشدن مکرر روی درام و تحمل هم‌زمان خمش، کشش و پیچش طراحی شده است. این کابل در جرثقیل، Hoist، کانوایر، ماشین‌آلات حمل مواد و بعضی سیستم‌های فستون سنگین استفاده می‌شود.

با این حال، NSHTÖU مترادف Festoon Cable نیست. NSHTÖU یک Type و ساختمان فنی مشخص است؛ در حالی که Festoon نام روش حمل و حرکت کابل است. به بیان ساده، یک کابل NSHTÖU می‌تواند در سیستم فستون استفاده شود، اما هر کابل فستونی NSHTÖU نیست.

همچنین نباید کابل NSHTÖU را با NSSHÖU اشتباه گرفت. NSSHÖU عمدتاً کابل لاستیکی Heavy Duty برای معدن، حفاری، تونل و ماشین‌آلات سنگین است. قابلیت استفاده دینامیکی یا Reeling آن باید بر اساس دیتاشیت همان سازنده بررسی شود و نمی‌توان آن را به‌صورت خودکار جایگزین NSHTÖU کرد.

 

انواع کابل فستون از نظر وظیفه

کابل فستون قدرت برای تغذیه موتور، ترمز، بالابر یا بخش متحرک جرثقیل به کار می‌رود و سطح مقطع آن بر اساس جریان، افت ولتاژ، طول مسیر و شرایط حرارتی تعیین می‌شود.

کابل فستون کنترل معمولاً تعداد رشته بیشتری با سطح مقطع پایین‌تر دارد و برای انتقال فرمان‌های کلید حدی، کنتاکتور، سنسور و تجهیزات کنترلی استفاده می‌شود. شناسایی رشته‌ها می‌تواند به‌صورت رنگی یا با شماره‌گذاری انجام شود.

در مدارهای حساس به نویز از کابل فستون شیلددار استفاده می‌شود. این کابل ممکن است دارای شیلد کلی یا شیلد مجزا برای زوج‌ها باشد. برای Encoder، شبکه صنعتی، سیگنال‌های آنالوگ یا موتورهای تغذیه‌شده با درایو، انتخاب نوع شیلد و نحوه اتصال آن اهمیت زیادی دارد.

کابل‌های هیبریدی نیز می‌توانند رشته‌های قدرت، کنترل و فیبر نوری را در یک مجموعه واحد قرار دهند. این طرح‌ها در جرثقیل‌های بندری، تجهیزات کانتینری و سامانه‌هایی که هم‌زمان به برق و ارتباط پرسرعت نیاز دارند کاربرد دارند.

PVC معمولاً اقتصادی‌ترین گزینه برای محیط داخلی، دمای متعارف و تنش مکانیکی متوسط است. این پلیمر برای بسیاری از جرثقیل‌های سالن تولید مناسب است، اما در سرمای شدید، سایش زیاد یا تماس مستمر با روغن ممکن است انتخاب مطلوبی نباشد.

روکش لاستیکی یا نئوپرن انعطاف‌پذیری و مقاومت محیطی بالاتری ارائه می‌دهد و برای فضای باز، رطوبت، روغن، شرایط جوی و تنش مکانیکی سنگین‌تر مناسب‌تر است. کابل‌های لاستیکی معمولاً قطر و وزن بیشتری دارند و قیمت آن‌ها نیز از نمونه‌های PVC بالاتر است.

PUR در برابر سایش، بریدگی و بسیاری از روغن‌ها عملکرد بسیار خوبی دارد و در بعضی کاربردها امکان ساخت کابل با قطر کمتر را فراهم می‌کند. با این حال، نوع دقیق ترکیب PUR و محدوده دمایی آن باید از دیتاشیت سازنده کنترل شود.

عبارت‌های «مقاوم در برابر روغن Oil Resistance»، «ضد UV»، «ضدحریق» یا «بدون هالوژن Halogen Free » نباید صرفاً از ظاهر یا نام تجاری کابل استنباط شوند. برای هرکدام باید استاندارد آزمون یا گواهی مربوط به همان محصول در دسترس باشد. Flame Retardant نیز الزاماً به معنی LSZH نیست.

برای استعلام کابل فستون چه اطلاعاتی لازم است؟

در یک استعلام فنی کامل بهتر است اطلاعات زیر درج شود:

• نوع سیستم: Festoon، Drum Reel، Drag یا Energy Chain؛
• کابل تخت یا گرد؛
• کاربرد قدرت، کنترل، دیتا یا ترکیبی؛
• تعداد رشته و سطح مقطع؛
• ولتاژ نامی؛
• وجود یا نبود رشته ارت؛
• شیلددار یا بدون شیلد؛
• طول مسیر حرکت و طول کابل؛
• سرعت، شتاب و تعداد سیکل؛
• ارتفاع یا عمق حلقه‌ها؛
• نصب داخل سالن یا فضای باز؛
• محدوده دمایی؛
• تماس با روغن، آب، مواد شیمیایی یا UV؛
• استاندارد و گواهی موردنیاز؛
• حداقل شعاع خمش و حداکثر نیروی کشش.

اگر مشتری فقط عبارت «Festoon Cable» را همراه تعداد رشته و سطح مقطع اعلام کند، هنوز امکان انتخاب قطعی وجود ندارد. شکل کابل، نوع روکش، شرایط حرکت و محیط بهره‌برداری نیز باید تعیین شوند.

جمع‌بندی

فستون کیبلFestoon Cable کابلی است که برای انتقال برق، فرمان یا داده به بخش متحرک جرثقیل و ماشین‌آلات مشابه، در یک سیستم آویز ترولی‌دار استفاده می‌شود. واژه Festoon ساختمان مشخصی از کابل را بیان نمی‌کند؛ بلکه شیوه نصب و حرکت آن را توضیح می‌دهد.

کابل فستون می‌تواند تخت یا گرد، PVC، لاستیکی یا PUR، قدرت، کنترل، شیلددار یا هیبریدی باشد. NSHTÖU نیز یکی از کابل‌های گرد لاستیکی قابل استفاده در برخی سیستم‌های فستون سنگین است، اما با عنوان عمومی Festoon Cable یکسان نیست.

انتخاب صحیح کابل باید بر اساس مشخصات الکتریکی و مکانیکی به‌صورت هم‌زمان انجام شود. توجه به شکل ترولی، طول مسیر، عمق حلقه، سرعت حرکت، تعداد سیکل، شعاع خمش، وزن کابل و شرایط محیطی، از توقف ناگهانی جرثقیل و هزینه‌های بالای تعمیر جلوگیری می‌کند.