Maskinkablage förbinder exempelvis motorer, givare, ställdon, styrsystem och säkerhetskomponenter i en industrimaskin. Kraven på kablaget beror på maskinens elektriska funktioner, rörelser och driftsmiljö. Ett kablage i ett apparatskåp utsätts för andra belastningar än kablar som rör sig kontinuerligt i en robot eller kabelkedja.
Maskinkablage och maskinens riskbedömning
För maskiner som släpps ut på marknaden eller tas i drift gäller bland annat Arbetsmiljöverkets AFS 2023:4 om produkter – maskiner. Föreskrifterna ställer krav på riskbedömning och på att elektriska riskkällor hanteras i konstruktionen.
Den 20 januari 2027 börjar EU:s maskinförordning (EU) 2023/1230 tillämpas och ersätter det nuvarande regelverket baserat på maskindirektivet. Kablaget behöver därför behandlas som en del av maskinens samlade elektriska konstruktion.
Rätt dimensionering kräver flera parametrar
Ledararea är bara en del av dimensioneringen. Även kabellängd, ström, installationssätt, temperatur och överströmsskydd behöver bedömas. Vid längre kabelsträckor kan även spänningsfallet behöva kontrolleras.
Vid kundanpassad kablagetillverkning behöver underlaget därför tydligt ange de elektriska och mekaniska kraven. Det kan bland annat omfatta:
- ledararea, spänning och ström
- kabellängder och kontaktdon
- temperatur och kemisk exponering
- rörelse och tillåten böjradie
- märkning och krav på skärmning.
Kabelvalet behöver alltså baseras på den faktiska installationen, inte enbart på antal ledare och ledararea.
Driftsmiljö och rörelse påverkar kabelvalet
I verktygsmaskiner kan kablaget utsättas för olja, skärvätska, metallspån och vibrationer. I processutrustning kan fukt, kemikalier eller högre temperaturer förekomma.
Kablar som används i robotar, linjäraxlar och kabelkedjor utsätts dessutom för återkommande mekanisk rörelse. Kabelns konstruktion och böjradie behöver då vara anpassade för detta. En kabel avsedd för fast installation är inte automatiskt lämplig för kontinuerlig böjning.
Även förläggningen spelar roll. Kablar ska inte utsättas för onödig dragbelastning, klämning, nötning eller kontakt med skarpa kanter.
Kraft och signaler behöver hanteras rätt
Ett maskinkablage kan innehålla både kraftmatning, analoga signaler, givarkablar och kommunikationsbussar. Frekvensomriktare och servodrifter kan dessutom skapa elektromagnetiska störningar.
Kabeltyp, skärmning, jordning och fysisk förläggning behöver därför ingå i maskinens EMC-arbete. Elsäkerhetsverket beskriver EMC-reglerna som krav på både störningar som utrustningen avger och störningar som den ska kunna tåla.
Vid konstruktion av elkablage för industriella applikationer kan exempelvis skärmade kablar, partvinnade ledare eller särskilda kontaktlösningar behövas. Utförandet beror på maskinens elektriska system och ansluten utrustning.
Märkning förenklar service och minskar risken för fel
Kabel- och ledarmärkning bör följa maskinens elschema och övriga dokumentation. Det gör felsökning och underhåll enklare och minskar risken för felkoppling.
AFS 2023:4 anger också att felaktiga anslutningar som kan skapa risk i första hand ska förhindras genom konstruktionen. Om detta inte är möjligt ska de delar eller anslutningsdon som ska kopplas samman ha tydlig information.
Märkningen behöver samtidigt tåla den miljö där den används. Olja, värme och rengöringsmedel kan annars göra den oläslig med tiden.
Slutsats
Maskinkablage behöver dimensioneras utifrån elektrisk belastning, rörelse och driftsmiljö. Kabeltyp, böjradie, skärmning, märkning och anslutningar behöver bedömas tillsammans med maskinens övriga elektriska konstruktion.
När dessa krav definieras redan vid konstruktionen blir det enklare att tillverka, dokumentera, felsöka och underhålla maskinens elsystem.
