A vezeték- és kábeltermékek szerkezeti elemei általában négy fő részre oszthatók:vezetők, szigetelőrétegek, árnyékoló és védőrétegek, valamint kitöltő elemek és húzóelemek. A felhasználási követelményektől és az alkalmazási forgatókönyvektől függően egyes termékszerkezetek meglehetősen egyszerűek, és csak vezetőket tartalmaznak szerkezeti elemként, mint például a szabadvezetékes csupasz vezetékek, a kontakthálózati vezetékek, a réz-alumínium gyűjtősínek (gyűjtősínek) stb. Ezen termékek külső elektromos szigetelése a telepítés során szigetelőkre és a térbeli távolságra (azaz levegőszigetelésre) támaszkodik a biztonság garantálása érdekében.
1. Vezetők
A vezetők a legalapvetőbb és nélkülözhetetlenebb alkatrészek, amelyek felelősek az elektromos áram vagy az elektromágneses hullámok információinak átviteléért egy terméken belül. A vezetőket, amelyeket gyakran vezetőképes vezetékmagoknak is neveznek, nagy vezetőképességű színesfémekből, például rézből, alumíniumból stb. készítik. Az elmúlt harminc évben a gyorsan fejlődő optikai kommunikációs hálózatokban használt optikai kábelek optikai szálakat használnak vezetőként.
2. Szigetelőrétegek
Ezek az alkatrészek körülveszik a vezetőket, elektromos szigetelést biztosítva. Biztosítják, hogy az átvitt áram vagy elektromágneses/optikai hullámok csak a vezető mentén terjedjenek, és ne kifelé. A szigetelőrétegek megakadályozzák, hogy a vezető potenciálja (azaz feszültsége) befolyásolja a környező tárgyakat, és biztosítják mind a vezető normál átviteli funkcióját, mind a tárgyak és az emberek külső biztonságát.
A vezetők és a szigetelőrétegek a kábeltermékek két alapvető alkotóeleme (a csupasz vezetékek kivételével).
3. Védőrétegek
A telepítés és üzemeltetés során fellépő különféle környezeti feltételek mellett a vezeték- és kábeltermékeknek védelmet nyújtó alkatrészekkel kell rendelkezniük, különösen a szigetelőréteg számára. Ezeket az alkatrészeket védőrétegeknek nevezzük.
Mivel a szigetelőanyagoknak kiváló elektromos szigetelő tulajdonságokkal kell rendelkezniük, nagy tisztaságúaknak és minimális szennyeződés-tartalommal kell rendelkezniük. Ezek az anyagok azonban gyakran nem képesek egyidejűleg védelmet nyújtani a külső tényezőkkel szemben (azaz a telepítés és használat során fellépő mechanikai erőhatásokkal szemben, a légköri viszonyokkal, vegyszerekkel, olajokkal, biológiai veszélyekkel és tűzveszélyekkel szembeni ellenállás). Ezeket a követelményeket különféle védőréteg-szerkezetek elégítik ki.
A kifejezetten kedvező külső környezetre (pl. tiszta, száraz, külső mechanikai erőhatások nélküli beltéri terek) tervezett kábelek esetében, vagy olyan esetekben, amikor maga a szigetelőréteg anyaga bizonyos mechanikai szilárdsággal és éghajlati ellenállással rendelkezik, előfordulhat, hogy nincs szükség védőrétegre, mint komponensre.
4. Árnyékolás
Ez egy olyan alkatrész a kábeltermékekben, amely elszigeteli a kábelen belüli elektromágneses mezőt a külső elektromágneses mezőktől. Még a kábeltermékeken belüli különböző vezetékpárok vagy csoportok között is szükséges a kölcsönös szigetelés. Az árnyékoló réteg „elektromágneses szigetelőképernyőként” írható le.
Az ipar évek óta a védőréteg szerkezetének részeként tekint az árnyékoló rétegre. Azonban javasolták, hogy különálló alkatrészként tekintsenek rá. Ez azért van, mert az árnyékoló réteg funkciója nemcsak a kábelterméken belül továbbított információk elektromágneses elszigetelése, megakadályozva azok szivárgását vagy a külső eszközökkel vagy más vezetékekkel való interferenciát, hanem a külső elektromágneses hullámok elektromágneses csatoláson keresztüli bejutásának megakadályozása is a kábeltermékbe. Ezek a követelmények eltérnek a hagyományos védőréteg funkcióitól. Ezenkívül az árnyékoló réteg nemcsak a terméken kívül helyezkedik el, hanem a kábelben minden egyes vezetékpár vagy több érpár között is. Az elmúlt évtizedben a vezetékeket és kábeleket használó információátviteli rendszerek gyors fejlődése, valamint a légkörben lévő elektromágneses hullám-interferenciaforrások számának növekedése miatt az árnyékolt szerkezetek sokfélesége megsokszorozódott. Széles körben elfogadottá vált az a felismerés, hogy az árnyékoló réteg a kábeltermékek alapvető alkotóeleme.
Sok vezeték- és kábeltermék többeres, például a legtöbb kisfeszültségű erősáramú kábel négy- vagy öteres kábel (háromfázisú rendszerekhez alkalmas), valamint a városi telefonkábelek 800 pártól 3600 párig terjednek. Miután ezeket a szigetelt ereket vagy vezetékpárokat egy kábellé egyesítették (vagy többszörösen csoportosították), szabálytalan alakzatok és nagy rések keletkeznek a szigetelt erek vagy vezetékpárok között. Ezért a kábelszerelés során egy kitöltő szerkezetet kell beépíteni. Ennek a szerkezetnek a célja, hogy viszonylag egyenletes külső átmérőt tartson fenn tekercseléskor, megkönnyítve a tekercselést és a köpeny extrudálását. Ezenkívül biztosítja a kábel stabilitását és a belső szerkezet integritását, egyenletesen elosztva az erőket használat közben (nyújtás, összenyomás és hajlítás a gyártás és a fektetés során), hogy megakadályozza a kábel belső szerkezetének károsodását.
Ezért, bár a kitöltő szerkezet kiegészítő jellegű, szükséges. Részletes előírások vonatkoznak a szerkezet anyagának kiválasztására és kialakítására.
A hagyományos vezeték- és kábeltermékek jellemzően a védőréteg páncélozott rétegére támaszkodnak, hogy ellenálljanak a külső húzóerőknek vagy a saját súlyuk okozta feszültségnek. A tipikus szerkezetek közé tartozik az acélszalag-páncélozás és az acélhuzal-páncélozás (például 8 mm vastag acélhuzalok, amelyeket páncélozott rétegbe sodornak a tengeralatti kábelekhez). Az optikai kábelekben azonban a szál kisebb húzóerőktől való védelme érdekében, elkerülve az átviteli teljesítményt befolyásoló enyhe deformációt, elsődleges és másodlagos bevonatokat, valamint speciális szakítószilárdsági elemeket építenek be a kábelszerkezetbe. Például a mobiltelefon-fejhallgató-kábelekben egy finom rézhuzalt vagy vékony rézszalagot, amely szintetikus szálra van tekercselve, egy szigetelőréteggel extrudálnak, ahol a szintetikus szál szakítószilárdsági elemként működik. Összességében az elmúlt években a speciális, kis és rugalmas termékek fejlesztésében, amelyek többszöri hajlítást és csavarást igényelnek, a szakítószilárdsági elemek jelentős szerepet játszanak.
Közzététel ideje: 2023. dec. 19.