高柔性电缆和电线，适用于不断弯曲的应用场合

非常简单的电缆由实心导线和塑料护套组成。这种电缆可以弯曲并保持这种弯曲——如果你不经常这样做，否则电线会断裂。这样的简单电缆用于室内安装。一旦永久安装，电缆将在原位保持数十年不变。在许多其他具有挑战性的应用中，电缆有时需要非常灵活和可移动，而这类实心导线并不适用。

了解什么是柔性电缆和高柔性电缆、它们有何不同、它们是如何构造的、它们具有哪些特性以及它们的使用时间和地点。

什么是柔性电缆和高柔性电缆？

LAPP 的所有动力、控制和数据电缆绝大多数都是柔性电缆。然而，电缆的柔性程度（即移动性和弯曲测量）取决于设计和材料特性。有些电缆只能偶尔弯曲，而有些则可以弯曲数百万次。有些电缆还专门针对轴向运动应力（即扭转）进行了优化。

发现电缆下的芭蕾舞者！

你知道吗？

永久性的埋地电缆一般都比较坚硬和不灵活。请参阅我们的 "电缆专家顾问"，了解为什么会出现这种情况，以及永久性埋地电缆与其他类型的电缆和电线有何不同。

了解更多

如何移动柔性电缆和高柔性电缆，它们在哪里使用？

如果电缆保持在安装时的位置，则称为固定安装和静态使用。这些固定安装的电缆通常用于建筑安装，只有在维护、修理或翻新时才会移动。因此，这种电缆几乎不会发生任何运动，最重要的是，不会产生永久性的弯曲应力。

在工业环境中，电缆到处移动的情况更为常见：在生产线上的移动机器部件或加工站上，在拖链应用、机器人、风力涡轮机和石油钻井平台中，在车辆和电机中，在起重机和商用车辆上，甚至在发生振动的应用中也是如此。

来看看为灵活使用或持续弯曲而开发的电缆可能面临的典型弯曲应力：

灵活的电缆布线

柔性应用

电缆暴露在偶尔的、非受力移动的条件下。

典型应用：

机床、手持式电气设备、移动式电气设备、电缆卷筒的频繁收放等。

弯曲（直线运动）

持续弯曲

电缆长期暴露在弯曲运动产生的应力下。

典型应用

在用于自动化应用的水平和垂直拖链中，这是对电缆要求最高的位置之一。

在这里，动力电缆、伺服电缆和数据电缆紧挨在一起，并随着机器的运转而来回移动。有时速度超过每秒五米，重力加速度超过五倍（5x 9.81 m/s²）。电缆在电缆拖链中的铺设方式使其只向一个方向弯曲。

扭转（三维运动）

持续弯曲

电缆长期暴露在扭转运动产生的应力下。

典型应用

在机舱和风力涡轮机塔架之间的回路中发生平缓、缓慢的扭转。
相比之下，许多工业机器人的动态性和速度要快得多。在这里，电缆以高扭转角绕自身旋转，并承受高转速和剧烈弯曲。电缆专为 3D 运动而设计。

究竟什么是扭转？

例如，扭转并不是指缆线的弯曲，扭结或扭曲，而是指缆线以一定的扭转角度绕自身纵向旋转。该扭转角以每米电缆长度的度数表示。典型值为 360°/m。这种电缆每米可绕轴扭转一次不会造成任何损坏，并且可以双向扭转。这适用于无屏蔽的电缆；有屏蔽时，该值通常为 180° 或每米半圈。

Bending

Torsion

扭转的弯曲应力可能只作用于电缆的轴向（这种情况很少见），也可能是弯曲和扭转同时作用的结果（这种情况更为常见）。
在不断弯曲的应用中，电缆经常会受到强大的作用力。它们必须具备高加速、强减速和快速变向的能力。

高柔性电缆是如何制造的？

高柔性（数据）电缆通常针对线性负载（如拖链中出现的负载）或扭转负载（主要由工业机器人引起）而设计。只有少数几种电缆可以在整个使用寿命期间承受弯曲和扭转。您可以通过LAPP 上的产品名称 ROBOT 来识别这些产品。

哪些特性对拖链电缆至关重要？

电缆必须满足许多要求才能被视为适合用于拖链：

拖链电缆采用细导线或超细导线，可实现最大的移动灵活性。高柔性数据电缆一般采用 7 线或 19 线铜导体。高度灵活的电源和控制电缆可轻松包含 80 多根独立导线。因此，导体非常灵活，因此在拖链或扭转应用中出现机械应力时，编织层不会过早断裂。

拖链电缆柔性高，弯曲半径小。根据不同的类型，这些产品可以连续弯曲到允许范围内的最小弯曲半径，而不会影响其功能。弯曲半径定义为电缆直径的倍数（例如 10 x 外径）。注：电缆的最小弯曲半径必须与拖链系统所用的弯曲半径一致！

供电用拖链电缆的特点是外径尽可能小。多芯规格通常包含不超过 25 个多芯规格。缆普还建议在多根电缆之间划分所需的芯数。在需要特别节省空间或导体截面非常大的情况下，单芯电缆通常具有明显的优势（单芯电缆，在产品名称中以 SC 标识）。

拖链电缆的单根芯线根据需要实现的灵活性，以不同的铺设长度进行绞合。绞合导线和芯线通常都是扭曲的，因为这样可以提高柔韧性。如果所有电线和芯线都并行运行，那么电缆每次弯曲时，外侧的电线和芯线都会被拉长，而内侧的电线和芯线则会被压缩。这将使电缆变得非常坚硬，单根导体可能断裂，整个芯线层可能移位，并由于螺旋导致过早失效。其原理是：敷设长度越短，即芯线绞合越短，电缆的柔韧性就越好。

拖链电缆的特点是重量轻。最终，拖链不仅要承受自身的重量，还要承受放置在其中的电缆和介质软管的重量，长度（米）以米为单位，加速和制动。

拖链电缆的护套和绝缘材料应符合拖链要求和当时的环境条件。应用往往就是这样决定材料的！

在机器人电缆和扭转电缆中，哪种电缆设计占主导地位？

在弯曲半径允许的情况下，特殊的机器人电缆可与高柔性拖链电缆一样用于拖链运行中，在拖链运行中，电缆上有严格规定参数的线性连续弯曲运动。不过，拖链电缆不能用于三维机器人操作。这是设计原因造成的，根据拖链和机器人电缆的基本结构，就能明白其中的原因。

对于拖链电缆，适用的原则如下：铺设长度越短，即芯线绞合越短，绞合组件就越柔韧。机器人电缆的情况恰恰相反，因为铺设长度越长，吸收扭转的能力就越强。这是因为如果铺设长度太短，芯线可能会在三维运动中断裂。

机器人缆线的外层有滑动箔，在某些情况下，外层之间也有滑动箔，这样在发生扭转时，芯线组件可以在护套内轻松移动。

此外，外护套通常以软管挤出而不是冲压挤出的方式制造，以便于芯组件的旋转。

必须遵守哪些应用参数？

上述特性对以下应用参数有重大影响，在选择电缆时需要考虑。

注：必须始终根据电缆/软管的特性来设计电缆拖链，而不是反过来。不过，拖链电缆的使用寿命在很大程度上取决于拖链的正确安装、拖链的类型和质量。

电缆会受到哪种类型的移动？直线运动、旋转运动、组合运动？

与拖链相关

电缆可以弯曲到什么程度？弯曲半径对使用寿命有决定性影响：弯曲半径越小，电缆的应变越大。

与拖链相关

移动距离表示拖链电缆可水平或垂直悬挂在dian电缆拖链的米数。

与拖链相关

拖链电缆在拖链中的外露速度是多少？电源和控制电缆以及数据电缆通常适用于高达 10 米/秒的速度。

了解LAPP 拖链电缆的移动速度

电缆会受到多大的加速度影响？

数据电缆的加速度一般可达10m/s2。动力和控制电缆的加速度可达80m/s2。

LAPP 拖链电缆的加速度值

与拖链相关

拖链电缆在拖链中可承受多少次弯曲？

这意味着它可以弯曲而没有任何明显功能损害的频率。缆普的拖链电缆经过数百万次弯曲测试。实际数量在很大程度上取决于所使用的拖链参数和当地的环境条件。

与扭转应用相关

扭转电缆在应用中能承受多少次扭转？

也就是说，它可以在轴向方向上绕指定角度旋转多少次，而不会出现任何明显的功能障碍？缆普的扭转电缆经过数百万次扭转循环测试。实际数字在很大程度上取决于当地当时的环境条件。

应用中的温度如何？
电缆暴露在何种湿气中？
电缆在室内还是室外使用？
是否存在油类或化学物质？
目前的污染程度如何？

光缆究竟有多柔韧？

光纤电缆是长距离高数据传输速率的首选。它们由塑料光纤（POF）、塑料铠装光纤（PCF）和玻璃纤维组成，塑料光纤适用于最短距离（70 米以内），塑料铠装光纤适用于最长距离（100 米以内），玻璃纤维适用于更远距离和需要最高数据传输速率的应用。原则上，只要遵守推荐的弯曲半径，所有类型的纤维都适用于柔性应用。这样您就不用担心玻璃光纤会裂开了。不过，为了达到尽可能高的传输性能，光缆的弯曲半径至少应是直径的 15 倍。虽然较小的弯曲半径不会导致它们断裂，但会导致衰减增加，这意味着光线会在狭小的曲线中损失，信号质量也会受到影响。包裹光纤的材料在很大程度上决定了光缆承受移动的能力。这里经常使用芳纶纤维，即赋予防弹背心或纤维增强塑料优异性能的合成纤维。如果光缆被拉伸，纺织护套会吸收拉力，防止光缆也被拉伸。

如何测试高柔性数据电缆？

决定性的因素取决于在实际条件下发生的情况。因此，在LAPP 测试中心进行的测试，其结果适用于实际应用。

缆普的中心拥有先进的测试设备，不仅能测试电缆拖链中数据电缆的一般使用寿命，还能测试电缆的性能。换句话说，在多少个弯曲周期后，磁芯会断裂？相反，对所有周期的传输性能都进行了检查。这样就能准确地追踪到，例如，Cat.6A 拖链电缆在经过多少次弯曲后，就不再符合 IEC 61156-6 的要求。如果传输关键参数（如阻尼值）在一定次数的弯曲循环后恶化，这对我们来说就不再是令人满意的结果了。对于 ETHERLINE® 数据电缆，简单的连续性检查、是远远不够的！

我们用于风力涡轮机的电缆在一个 12 米高的旧电梯井中进行扭转测试。其他制造商测试了以更锐角扭转的较短电缆长度，并根据这些数据推断出较长电缆长度的数据。