三種機器人電纜標準之間的區別

當前國內外已經有了多個工業機器人專用線纜標準，常見的三種機器人電纜標準，分別是：

TUV 萊茵制定的2 PfG 2577/07.19；

中國機器人產業聯盟制定的CRlA 0003-2016；

VDE制定的VDE-PB-0022:2018-07。

今天我們一起了解下這三大標準之間的區別。

一、標準的結構框架不同

在標準結構框架上，2 PfG 2577/07.19和CRlA 0003-2016與傳統的線纜標準在結構上類似。

1、兩份標準都是首先從絕緣、護套材料的類別、線纜結構以及額定電壓等參數來命名線纜型號。

2、接著將試驗分為型式試驗（T）、抽樣試驗（S）、例行試驗（R）三類。

3、再按照絕緣、護套材質、線纜結構等對所有試驗按照電性能、結構尺寸、絕緣，護套的機械性能以及高低溫性能、成品線纜EMC特性、成品線纜機械特性（如拖鏈試驗）以及不延燃試驗等方面展開描述。

而VDE-PB-0022:2018-07并沒有從絕緣材料的類別、線纜結構以及額定電壓等參數來命名線纜型號，它屬于一個測試規范（Test Specification）。

1、它規定了不同工業操作條件的線纜的適應性，并且建立了一個針對不同工業使用領域的線纜分類。

2、這份標準作為針對在工業環境下使用的特定電纜屬性進行評估的基礎，要和相應電纜的產品標準配合閱讀。

3、它依據線纜使用的不同環境的嚴酷度，來規定各個試驗參數以及要求。

4、它劃分了五個方面的試驗：機械性能試驗、化學沖擊試驗、熱性能試驗、電磁兼容試驗和燃燒性能試驗。

二、對線纜劃分等級的依據不同

2 PfG 2577按照線纜的機械強度對線纜劃分等級，具體為：

CRlA 0003-2016并沒有對線纜劃分等級，而是依據不同使用場合再細化為若干分標準，具體為：

1、CRIA 0003.1-2016

（工業機器人專用電纜 第1部分：一般要求）

2、CRIA 0003.2-2016

（工業機器人專用電纜 第2部分：試驗方法）

3、CRIA 0003.3-2016

（工業機器人專用電纜 第3部分：工業機器人彎扭布線用護套電纜）

4、CRIA 0003.4-2016

（工業機器人專用電纜 第4部分：工業機器人拖鏈布線用護套電纜）

VDE-PB-0022對線纜的等級劃分考慮了移動操作的各個方面、對于媒介的抵抗和熱性能。劃分等級的主要考慮方面是彎曲，扭轉，對于媒介的抵抗，以及低溫和高溫。具體為：

不同等級的線纜對于同樣的試驗項目有不同的要求。該標準對機械性能，對高低溫特性，以及對媒介的抵抗，都依據使用場合的不同嚴酷度劃分了等級。

三、試驗參數和要求不同

三個標準在某些實驗項目的試驗參數和要求上也有所不同，例如：

1、偏心旋轉試驗

■ 2 PfG 2577在附錄C中有具體要求。

兩個電纜固定點距離旋轉盤的距離各為300mm，旋轉盤上的彎曲半徑是150mm，每分鐘50次，要求轉50,000次不出現損壞。

■ CRIA 0003-2016未做規定。

■ VDE-PB-0022在附錄B中有具體要求。

兩個電纜固定點距離旋轉盤的距離各為300mm，每分鐘50次。

但是依據電纜外徑D的不同，有三個彎曲半徑可供選擇，分別是：

D ≤ 12.5 mm，彎曲半徑 = 150mm

12.5 mm < D ≤ 25 mm, 彎曲半徑 = 120mm

D > 25 mm，彎 曲 半 徑 = 80mm

只有等級B1和T1的線纜才有這項測試要求，要求轉300,000次不出現損壞。

2、90°彎曲試驗

■ 2 PfG 2577要求：

對外徑大于32mm線纜適用，彎曲半徑=10 X 電纜外徑， 拉力依據總的導體截面積查表而定，彎曲頻次=30±2次/分鐘，要求能承受1,000,000次不損壞。

■ CRIA 0003-2016要求：

彎曲半徑=5 X 電纜外徑，拉力=0.5Kgf (4.9N)，彎曲頻次=60次/分鐘，要求能承受10,000,000次不損壞，且前后直流電阻變化率應小于2%，能承受耐壓試驗。

■ VDE-PB-0022要求：

彎曲半徑 =2.5 X 電纜外徑，拉力=5 N/mm2 X導體截面積，彎曲頻次=20次/分鐘。

針對B1等級的線纜，要求5,000次不損壞；

針對B2等級的線纜，要求20,000次不損壞；

3、拖鏈試驗

■ 2 PfG 2577要求：

對于電力電纜，彎曲半徑=7.5 X電纜外徑。

對于信號傳輸纜，彎曲半徑=10 X彎曲半徑，速度=1 m/s，行程=500 ± 50 mm，次數5,000,000次。

對于通過的判據要求無具體規定。

■ CRIA 0003-2016要求：

彎曲半徑=5 X電纜外徑，速度=1 m/s，行 程 > 1m，建議次數20,000,000次。

要求試驗前后直流電阻變化率< 2%，試驗后的樣品能承受絕緣耐壓試驗，且表面無裂紋等損傷。

■ VDE-PB-0022要求：

針對B2等級的線纜，彎曲半徑=12.5 X電纜外徑，速度=3 m/s，加 速 度 = 10 m/ s2，行程 = 3 m, 次數 1,000,000次。

針對B3等級的線纜，彎曲半徑=7.5 X電纜外徑，速度=5 m/s，加 速 度 = 50 m/ s2，行程 = 3 m。次數5,000,000次。

要求電纜絕緣護套無開裂或者螺旋狀變形，導體無斷裂，通信電纜回波損耗滿足相應的要求，

光纜的光時域反射圖像無異常。

4、電磁兼容（EMC) — 轉移阻抗

■ 2 PfG 2577要求：測試方法參照EN 50289-1-6。

對于帶屏蔽的電力電纜和數據電纜，一律參照EN 50395, Clause 12的要求：在30MHz的測試頻率下，ZT不得超過250 mΩ/m。

■ CRIA 0003-2016要求：測試方法參照IEC 62153-4-3，接受要求未做規定。

■ VDE-PB-0022要求：測試方法參照EN 50289-1-6。

對于帶屏蔽的電力電纜，參照EN 50395, Clause 12的要求：在30MHz的測試頻率下，ZT不得超過250 mΩ/m。

對于數據電纜，參照EN 50288-2-1, cl. 5.1.2.11, Grade 2：

ZT ≤ 50 mΩ/m at 1 MHz；

ZT ≤ 100 mΩ/m at 10 MHz；

ZT ≤ 200 mΩ/m at 30 MHz；

ZT ≤ 1000 mΩ/m at 100 MHz。

線纜作為保障工業機器人整體品質、實現智能的地基部分，是不可或缺的，其未來發展的走向成為關注的焦點。

• Q

  TRVV拖鏈電纜標準與RVV軟電纜標準一樣嗎？

  A

  嚴格意義上來說，TRVV拖鏈電纜標準與RVV軟電纜標準不一樣，應高于RVV軟電纜標準。軟電纜RVV適用于固定安裝，拖鏈電纜TRVV不僅可用于固定安裝，更適用于移動使用。拖鏈電纜TRVV可看作軟電纜RVV的升級版，因此，軟電纜RVV國家標準也適用于拖鏈電纜TRVV，但僅滿足軟電纜國標的拖鏈電纜并不是好的拖鏈電纜。

• Q

  高柔性拖鏈電纜越軟越好嗎？

  A

  高柔性拖鏈電纜并不是越軟越好。雖然柔軟性對于拖鏈電纜在拖鏈系統中的順暢運行有一定的作用，可以減少彎曲應力，但是“軟”的釋義是物體結構疏松，受力后易變形（跟“硬”相對）。如果過于柔軟，可能會帶來一些問題。比如，可能會導致電纜的抗拉伸強度和抗擠壓能力下降，在一些復雜的應用環境中容易受損。

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