Структурныя кампаненты дроцяной і кабельнай прадукцыі можна ў цэлым падзяліць на чатыры асноўныя структурныя часткі: праваднікі, ізаляцыйныя пласты, экрануючыя пласты і абалонкі, а таксама напаўняльныя элементы і элементы расцяжэння і г.д. У залежнасці ад патрабаванняў выкарыстання і сцэнарыяў прымянення прадукцыі, некаторыя вырабы маюць надзвычай простыя канструкцыі, толькі з адным структурным кампанентам - дротам, напрыклад, паветраныя голыя правады, кантактныя правады, медна-алюмініевыя шыны (шыны) і г.д. Знешняя электрычная ізаляцыя гэтых вырабаў забяспечваецца выкарыстаннем ізалятараў і прасторавай адлегласці падчас мантажу і пракладкі (г.зн. выкарыстаннем паветранай ізаляцыі).
Пераважная большасць дроцяной і кабельнай прадукцыі мае абсалютна аднолькавую форму папярочнага сячэння (без уліку вытворчых памылак) і мае выгляд доўгіх палос. Гэта вызначаецца асаблівасцю таго, што яны выкарыстоўваюцца для фарміравання ланцугоў або шпулек у сістэмах або абсталяванні. Таму пры вывучэнні і аналізе структурнага складу кабельнай прадукцыі неабходна назіраць і аналізаваць толькі па іх папярочных сячэннях.
Ніжэй прыведзены падрабязны аналіз складу канструкцыі кабеля і матэрыялаў кабеля:
1. Склад структуры кабеля: праваднік
Драты — гэта найбольш фундаментальныя і незаменныя асноўныя кампаненты прадуктаў, якія выконваюць функцыю перадачы току або электрамагнітнай хвалі. Дрот — гэта скарачэнне ад праводнай жылы.
З якіх матэрыялаў вырабляюцца праваднікі кабеляў? Матэрыялы праваднікоў звычайна вырабляюцца з каляровых металаў з выдатнай электраправоднасцю, такіх як медзь і алюміній. Аптычныя кабелі, якія выкарыстоўваюцца ў аптычных сетках сувязі, якія хутка развіваліся ў апошнія тры дзесяцігоддзі, выкарыстоўваюць аптычныя валокны ў якасці праваднікоў.
2. Склад структуры кабеля: ізаляцыйны пласт
Ізаляцыйны пласт — гэта кампанент, які пакрывае перыферыю правадніка і служыць электрычным ізалятарам. Гэта значыць, ён можа гарантаваць, што перададзены ток або электрамагнітныя хвалі, светлавыя хвалі будуць распаўсюджвацца толькі ўздоўж правадніка і не будуць выцякаць вонкі. Патэнцыял на правадніку (гэта значыць рознасць патэнцыялаў, якая ўтвараецца з навакольнымі аб'ектамі, гэта значыць напружанне) можа быць ізаляваны. Гэта значыць, неабходна забяспечыць як нармальную функцыю перадачы па правадніку, так і бяспеку знешніх аб'ектаў і людзей. Правады і ізаляцыйныя пласты — гэта два асноўныя кампаненты, якія павінны прысутнічаць у складзе кабельных вырабаў (акрамя голых правадоў).
Што такое ізаляцыйныя матэрыялы для кабеляў: У сучасных правадах і кабелях класіфікацыя ізаляцыйных матэрыялаў для кабеляў у асноўным падзяляецца на дзве катэгорыі: пластмасы і гума. Палімерныя матэрыялы з'яўляюцца дамінантнымі, што прыводзіць да шырокага спектру вырабаў з правадоў і кабеляў, прыдатных для розных мэтаў і экалагічных патрабаванняў. Звычайныя ізаляцыйныя матэрыялы для правадоў і кабеляў ўключаюць полівінілхларыд (ПВХ),зшыты поліэтылен (XLPE), фторапласты, гумовыя сумесі, этыленпрапіленавыя гумовыя сумесі і ізаляцыйныя матэрыялы з сіліконавай гумы.
3. Склад канструкцыі кабеля: абалонка
Пры мантажы і эксплуатацыі правадных і кабельных вырабаў у розных асяроддзях павінны быць кампаненты, якія абараняюць увесь выраб, асабліва ізаляцыйны пласт. Гэта абалонка. Паколькі ізаляцыйныя матэрыялы павінны мець выдатныя электраізаляцыйныя ўласцівасці ўсіх відаў, неабходна патрабаваць надзвычай высокай чысціні і надзвычай нізкага ўтрымання прымешак у матэрыялах. Часта немагчыма ўлічваць іх ахоўную здольнасць ад знешняга свету. Такім чынам, розныя ахоўныя канструкцыі павінны адказваць за супраціўленне розным механічным уздзеянням звонку (г.зн., падчас мантажу, выкарыстання і падчас выкарыстання), устойлівасць да атмасфернага асяроддзя, устойлівасць да хімічных рэчываў або алеяў, прадухіленне біялагічных пашкоджанняў і зніжэнне пажарнай небяспекі. Асноўнымі функцыямі кабельных абалонак з'яўляюцца гідраізаляцыя, вогнеўстойлівасць, вогнеўстойлівасць і прадухіленне карозіі. Многія кабельныя вырабы, спецыяльна распрацаваныя для добрых знешніх умоў (напрыклад, чыстых, сухіх і ўнутраных асяроддзяў без механічных знешніх уздзеянняў), або тыя, што з ізаляцыйнымі матэрыяламі, якія па сваёй прыродзе валодаюць пэўнай механічнай трываласцю і ўстойлівасцю да надвор'я, могуць абысціся без кампанента ахоўнага пласта.
Якія тыпы матэрыялаў для абалонкі кабеляў існуюць? Асноўнымі матэрыяламі для абалонкі кабеляў з'яўляюцца гума, пластык, пакрыцці, сілікон і розныя валакністыя вырабы і г.д. Характарыстыкамі гумовага і пластыкавага ахоўнага пласта з'яўляюцца мяккасць і лёгкасць, і ён шырока выкарыстоўваецца ў мабільных кабелях. Аднак, паколькі як гумовыя, так і пластыкавыя матэрыялы маюць пэўную ступень водапранікальнасці, іх можна ўжываць толькі тады, калі ў якасці ізаляцыі кабеля выкарыстоўваюцца высокапалімерныя матэрыялы з высокай вільгацятрываласцю. Тады некаторыя карыстальнікі могуць спытаць, чаму на рынку ў якасці ахоўнага пласта выкарыстоўваецца пластык? У параўнанні з характарыстыкамі пластыкавых абалонак, гумовыя абалонкі маюць больш высокую эластычнасць і гнуткасць, больш устойлівыя да старэння, але іх вытворчы працэс адносна больш складаны. Пластыкавыя абалонкі маюць лепшыя механічныя ўласцівасці і воданепранікальнасць, а таксама багатыя рэсурсамі, маюць нізкую цану і лёгка апрацоўваюцца. Таму яны больш шырока выкарыстоўваюцца на рынку. Варта адзначыць, што калегам па галіны варта адзначыць, што існуе іншы тып металічнай абалонкі. Металічныя абалонкі выконваюць не толькі функцыі механічнай абароны, але і функцыю экранавання, згаданую ніжэй. Яны таксама валодаюць такімі ўласцівасцямі, як каразійная стойкасць, трываласць на сціск і расцяжэнне, а таксама воданепранікальнасць, што можа прадухіліць трапленне вільгаці і іншых шкодных рэчываў унутр ізаляцыі кабеля. Таму яны шырока выкарыстоўваюцца ў якасці абалонак для сілавых кабеляў з папяровай ізаляцыяй, прасякнутых алеем, з дрэннай вільгацятрываласцю.
4. Склад структуры кабеля: экрануючы пласт
Экрануючы пласт з'яўляецца ключавым кампанентам у кабельных вырабах для дасягнення ізаляцыі электрамагнітнага поля. Ён можа не толькі прадухіліць уцечку ўнутраных электрамагнітных сігналаў і перашкод для знешніх прыбораў, вымяральных прыбораў або іншых ліній, але і блакаваць знешнія электрамагнітныя хвалі ад траплення ў кабельную сістэму праз злучэнне. Структурна экрануючы пласт размяшчаецца не толькі на вонкавым боку кабеля, але і паміж парамі або групамі правадоў у шматжыльных кабелях, утвараючы шмат'ярусныя «экраны электрамагнітнай ізаляцыі». У апошнія гады, з ростам патрабаванняў да высокачастотных кабеляў сувязі і абароны ад перашкод, экрануючыя матэрыялы эвалюцыянавалі ад традыцыйнай металізаванай паперы і паўправадніковых папяровых стужак да больш дасканалых кампазітных матэрыялаў, такіх якалюмініевая фальга майларавыя стужкі, медна-фальгаваныя майларавыя стужкі і медныя стужкі. Распаўсюджаныя экрануючыя структуры ўключаюць унутраныя экрануючыя пласты, вырабленыя з праводзячых палімераў або паўправодных стужак, а таксама вонкавыя экрануючыя пласты, такія як падоўжная абгортка меднай стужкай і плеценая медная сетка. Сярод іх у плеценым пласце часцей за ўсё выкарыстоўваецца алавяная медзь для павышэння каразійнай устойлівасці. Для спецыяльных сцэнарыяў прымянення, такіх як кабелі са зменнай частатой з выкарыстаннем кампазітнага экранавання з меднай стужкі + меднага дроту, кабелі перадачы дадзеных з выкарыстаннем падоўжнай абгорткі з алюмініевай фальгі + абцякальнай канструкцыі, а таксама медыцынскія кабелі, якія патрабуюць высокага пакрыцця пасрэбраных медных плеценых слаёў. З надыходам эры 5G гібрыдная экрануючая структура з алюмініева-пластыкавай кампазітнай стужкі і алавянага меднага дроту стала асноўным рашэннем для высокачастотных кабеляў. Практыка галіны паказвае, што экрануючы пласт ператварыўся з дапаможнай структуры ў незалежны асноўны кампанент кабеля. Выбар матэрыялаў для яго павінен усебакова ўлічваць частотныя характарыстыкі, характарыстыкі выгібу і фактары кошту, каб задаволіць патрабаванні электрамагнітнай сумяшчальнасці розных сцэнарыяў прымянення.
5. Склад канструкцыі кабеля: запоўненая канструкцыя
Многія вырабы з правадоў і кабеляў з'яўляюцца шматжыльнымі. Напрыклад, большасць нізкавольтных сілавых кабеляў маюць чатыры або пяць жыл (падыходзяць для трохфазных сістэм), а гарадскія тэлефонныя кабелі выпускаюцца ў колькасцях 800, 1200, 2400 і 3600 пар. Пасля таго, як гэтыя ізаляваныя жылы або пары правадоў абкладзяцца (або абкладзяцца групамі некалькі разоў), узнікаюць дзве праблемы: адна заключаецца ў тым, што форма не круглая, а другая заключаецца ў тым, што паміж ізаляванымі жыламі правадоў ёсць вялікія зазоры. Такім чынам, падчас абкладкі кабеля неабходна дадаць запаўняльную структуру. Запаўняльная структура павінна зрабіць вонкавы дыяметр кабеля адносна круглым, што спрыяе абгортванню і экструзіі абалонкі, а таксама зрабіць структуру кабеля стабільнай, а ўнутраную частку трывалай. Падчас выкарыстання (пры расцяжэнні, сцісканні і згінанні падчас вытворчасці і пракладкі) сіла прыкладаецца раўнамерна, не пашкоджваючы ўнутраную структуру кабеля. Такім чынам, хоць запаўняльная структура з'яўляецца дапаможнай структурай, яна таксама неабходная, і існуюць падрабязныя правілы выбару яе матэрыялу і канструкцыі формы.
Матэрыялы для напаўнення кабеляў: звычайна ў якасці напаўняльнікаў для кабеляў выкарыстоўваюцца поліпрапіленавая стужка, нетканы поліпрапіленавы канат, канопляны канат або адносна недарагія матэрыялы з перапрацаванай гумы. Каб выкарыстоўвацца ў якасці матэрыялу для напаўнення кабеляў, ён павінен мець характарыстыкі негатыўнага ўздзеяння на ізаляваную жылу кабеля, не быць гіграскапічным сам па сабе, не схільным да ўсаджвання і не карозіі.
6. Склад канструкцыі кабеля: элементы, якія падвяргаюцца расцяжэнню
Традыцыйныя вырабы з правадоў і кабеляў абапіраюцца на браніраваны пласт абалонкі, каб супрацьстаяць знешнім сілам расцяжэння або сілам расцяжэння, выкліканым іх уласнай вагой. Тыповымі канструкцыямі з'яўляюцца сталёвая стужка і сталёвы дрот (напрыклад, для падводных кабеляў выкарыстоўваюцца тоўстыя сталёвыя дроты дыяметрам 8 мм, якія скручваюцца для ўтварэння браніраванага пласта). Аднак, каб абараніць аптычныя валокны ад нязначных сіл расцяжэння і прадухіліць нязначную дэфармацыю валокнаў, якая можа паўплываць на прадукцыйнасць перадачы, структура валаконна-аптычнага кабеля абсталявана першаснай і другаснай абалонкай, а таксама спецыяльнымі кампанентамі сілы расцяжэння. Акрамя таго, калі кабель навушнікаў мабільнага тэлефона мае структуру, у якой тонкі медны дрот або тонкая медная стужка абмотваецца вакол сінтэтычных валаконных нітак, а звонку экструдаваны ізаляцыйны пласт, гэта сінтэтычнае валаконнае нітка з'яўляецца элементам расцяжэння. У заключэнне, у спецыяльных, невялікіх і гнуткіх вырабах, распрацаваных у апошнія гады, якія патрабуюць шматразовага выкарыстання згінанняў і скручвання, элементы расцяжэння адыгрываюць важную ролю.
Якія матэрыялы ўваходзяць у склад кампанентаў кабеля, якія працуюць на расцяжэнне: сталёвыя стужкі, сталёвыя дроты і фальга з нержавеючай сталі
Час публікацыі: 25 красавіка 2025 г.