如何为线束选择和使用正确的电缆扎带

作者:Art Pini

投稿人:DigiKey 北美编辑

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)。

说明主要部分用来固定电缆束的典型扎带图图 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)。

一件式结构和两件式结构的图图 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)。

Panduit Contour-Ty 系列的图图 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)。

Panduit HV9150-C0 采用了直插式设计图 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。

Panduit SST1.51-M 两件式的设计图图 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)。

Panduit ERT2M-C20 弹性电缆扎带的图图 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)。

Panduit SGM100M-M0 扎带的特点是安装后头部高度小图 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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关于此作者

Art Pini

Arthur (Art) Pini 是 DigiKey 的特约作者。他拥有纽约城市学院的电气工程学士学位和纽约城市大学的电气工程硕士学位。Art 在电子领域拥有超过 50 年的经验,曾在 Teledyne LeCroy、Summation、Wavetek 和 Nicolet Scientific 担任重要工程和营销职位。Art 对测量技术很感兴趣,在示波器、频谱分析仪、任意波形发生器、数字化仪和功率计方面有着丰富的经验。

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