A vezeték- és kábeltermékek szerkezeti elemei általában négy fő szerkezeti részre oszthatók: vezetők, szigetelőrétegek, árnyékoló rétegek és burkolatok, valamint töltőelemek és húzóelemek stb. A termékek felhasználási igényeitől és alkalmazási forgatókönyveitől függően egyes termékek rendkívül egyszerű szerkezetűek, csak egyetlen szerkezeti elemmel, a vezetékkel, mint például a szabadvezetékes csupasz vezetékek, felsővezetékek, réz-alumínium gyűjtősínek (gyűjtősínek) stb. Ezen termékek külső elektromos szigetelését szigetelők és térbeli távolságtartás (azaz levegőszigetelés) biztosítja a telepítés és a fektetés során.
A vezeték- és kábeltermékek túlnyomó többsége pontosan azonos keresztmetszeti alakú (a gyártási hibákat figyelmen kívül hagyva), és hosszú szalagok formájában vannak. Ezt az a tulajdonság határozza meg, hogy áramkörök vagy tekercsek kialakítására használják őket rendszerekben vagy berendezésekben. Ezért a kábeltermékek szerkezeti összetételének tanulmányozásakor és elemzésekor csak a keresztmetszeteiket kell megfigyelni és elemezni.
A következőkben részletesen elemezzük a kábelszerkezet összetételét és a kábelanyagokat:
1. Kábelszerkezet összetétele: Vezető
A vezetékek a termékek legfontosabb és nélkülözhetetlen fő alkotóelemei, amelyek áram- vagy elektromágneses hulláminformációk továbbítására szolgálnak. A vezeték a vezetőképes mag rövidítése.
Milyen anyagokat tartalmaznak a kábelvezetők? A vezetők anyagai általában kiváló elektromos vezetőképességű színesfémekből, például rézből és alumíniumból készülnek. Az optikai kommunikációs hálózatokban használt optikai kábelek, amelyek az elmúlt három évtizedben gyorsan fejlődtek, optikai szálakat használnak vezetőként.
2. Kábelszerkezet összetétele: Szigetelőréteg
A szigetelőréteg egy olyan elem, amely a vezeték kerületét borítja, és elektromos szigetelőként szolgál. Vagyis biztosítja, hogy az átvitt áram vagy elektromágneses hullámok, fényhullámok csak a vezeték mentén haladjanak, és ne áramoljanak kifelé. A vezető potenciálja (azaz a környező tárgyakhoz viszonyított potenciálkülönbség, azaz a feszültség) izolálható. Vagyis biztosítani kell mind a vezeték normál átviteli funkcióját, mind a külső tárgyak és személyek biztonságát. A vezetékek és a szigetelőrétegek a két alapvető alkotóelem, amelyeknek jelen kell lenniük a kábeltermékeknek (a csupasz vezetékek kivételével).
Mik azok a kábelszigetelő anyagok: A mai vezetékekben és kábelekben a kábelszigetelő anyagok osztályozása főként két kategóriába sorolható: műanyagok és gumi. A polimer anyagok dominálnak, ami a vezeték- és kábeltermékek széles választékát eredményezi, amelyek alkalmasak különböző felhasználási célokra és környezeti követelményeknek. A vezetékek és kábelek gyakori szigetelőanyagai közé tartozik a polivinil-klorid (PVC),térhálósított polietilén (XLPE), fluoroplasztikák, gumivegyületek, etilén-propilén gumivegyületek és szilikon gumi szigetelőanyagok.
3. Kábelszerkezet összetétele: Köpeny
Amikor a vezeték- és kábeltermékeket különféle környezetekben telepítik és üzemeltetik, olyan alkatrészekre van szükség, amelyek védik a teljes terméket, különösen a szigetelőréteget. Ez a burkolat. Mivel a szigetelőanyagoknak mindenféle kiváló elektromos szigetelő tulajdonsággal kell rendelkezniük, az anyagok rendkívül nagy tisztaságúak és rendkívül alacsony szennyeződés-tartalmúak. Gyakran lehetetlen figyelembe venni a külvilággal szembeni védőképességüket. Ezért a különféle védőszerkezeteknek felelősnek kell lenniük a külső (azaz a telepítési, felhasználási helyszíni és használat közbeni) mechanikai erőhatások elviseléséért vagy ellenállásáért, a légköri környezettel szembeni ellenállásért, a vegyszerekkel vagy olajokkal szembeni ellenállásért, a biológiai károsodások megelőzéséért és a tűzveszély csökkentéséért. A kábelburkolatok fő funkciói a vízállóság, az égésgátlás, a tűzállóság és a korrózióvédelem. Számos, kifejezetten jó külső környezetre (például tiszta, száraz és mechanikai külső erőktől mentes beltéri környezetre) tervezett kábeltermék, vagy azok, amelyek szigetelőanyagai eredendően bizonyos mechanikai szilárdsággal és időjárásállósággal rendelkeznek, nélkülözhetik a védőréteg-komponenst.
Milyen típusú kábelköpeny anyagok léteznek? A fő kábelköpeny anyagok közé tartozik a gumi, műanyag, bevonat, szilikon és különféle szálas termékek stb. A gumi és műanyag védőréteg jellemzői a puhaság és a könnyűség, és széles körben használják mobilkábelekben. Mivel azonban mind a gumi, mind a műanyag bizonyos fokú vízáteresztő képességgel rendelkezik, csak akkor alkalmazhatók, ha nagy polimer tartalmú, nagy nedvességállóságú anyagokat használnak kábelszigetelésként. Ezután egyes felhasználók megkérdezhetik, hogy miért használnak műanyagot védőrétegként a piacon? A műanyag köpenyek tulajdonságaihoz képest a gumiköpenyek nagyobb rugalmassággal és hajlékonysággal rendelkeznek, jobban ellenállnak az öregedésnek, de gyártási folyamatuk viszonylag bonyolultabb. A műanyag köpenyek jobb mechanikai tulajdonságokkal és vízállósággal rendelkeznek, és bőséges erőforrásokkal rendelkeznek, alacsonyak és könnyen feldolgozhatók. Ezért szélesebb körben használják őket a piacon. Az iparági versenytársaknak meg kell jegyezniük, hogy létezik egy másik típusú fémköpeny is. A fémköpenyek nemcsak mechanikai védelmi funkciókat látnak el, hanem az alább említett árnyékoló funkciót is ellátják. Olyan tulajdonságokkal is rendelkeznek, mint a korrózióállóság, a nyomó- és szakítószilárdság, valamint a vízállóság, amelyek megakadályozzák a nedvesség és más káros anyagok bejutását a kábelszigetelés belsejébe. Ezért széles körben használják őket olajjal impregnált, papírszigetelésű, gyenge nedvességállóságú tápkábelek burkolataként.
4. Kábelszerkezet összetétele: Árnyékoló réteg
Az árnyékoló réteg kulcsfontosságú eleme a kábeltermékeknek az elektromágneses térszigetelés eléréséhez. Nemcsak a belső elektromágneses jelek kiszivárgását és a külső műszerek, mérők vagy más vezetékek zavarását akadályozza meg, hanem blokkolja a külső elektromágneses hullámok bejutását a kábelrendszerbe csatolás révén. Szerkezetileg az árnyékoló réteg nemcsak a kábel külső oldalán helyezkedik el, hanem a többeres kábelekben az érpárok vagy vezetékcsoportok között is található, többszintű „elektromágneses szigetelőképernyőket” alkotva. Az elmúlt években, a nagyfrekvenciás kommunikációs kábelekkel és az interferenciavédelemmel szembeni növekvő követelményekkel, az árnyékoló anyagok a hagyományos fémezett papírból és félvezető papírszalagokból a fejlettebb kompozit anyagokká fejlődtek, mint példáulalumínium fólia mylar szalagok, rézfólia mylar szalagok és rézszalagok. Az elterjedt árnyékoló szerkezetek közé tartoznak a vezető polimerekből vagy félvezető szalagokból készült belső árnyékoló rétegek, valamint a külső árnyékoló rétegek, mint például a rézszalag hosszanti tekercselése és a fonott rézháló. Ezek közül a fonott réteg többnyire ónozott rezet használ a korrózióállóság fokozása érdekében. Speciális alkalmazási esetekben, például rézszalag + rézhuzal kompozit árnyékolást használó változó frekvenciájú kábelek, alumíniumfólia hosszanti tekercselését + áramvonalas kialakítást alkalmazó adatkábelek, valamint nagy lefedettségű ezüstözött rézfonat rétegeket igénylő orvosi kábelek esetében. Az 5G korszak megjelenésével az alumínium-műanyag kompozit szalag és az ónozott rézhuzal szövés hibrid árnyékoló szerkezete a nagyfrekvenciás kábelek mainstream megoldásává vált. Az ipari gyakorlat azt mutatja, hogy az árnyékoló réteg egy kiegészítő szerkezetből a kábel független magkomponensévé fejlődött. Az anyagok kiválasztásánál átfogóan figyelembe kell venni a frekvenciajellemzőket, a hajlítási teljesítményt és a költségtényezőket, hogy megfeleljenek a különböző alkalmazási forgatókönyvek elektromágneses kompatibilitási követelményeinek.
5. Kábelszerkezet összetétele: Töltött szerkezet
Sok vezeték- és kábeltermék többeres. Például a legtöbb kisfeszültségű tápkábel négy- vagy öteres kábel (háromfázisú rendszerekhez alkalmas), a városi telefonkábelek pedig 800, 1200, 2400 és 3600 pár közötti kiszerelésben kaphatók. Miután ezeket a szigetelt vezetékereket vagy párokat kábelezték (vagy többször csoportosították), két probléma merül fel: az egyik az, hogy az alak nem kerek, a másik az, hogy nagy rések vannak a szigetelt vezetékerek között. Ezért a kábelezés során kitöltő szerkezetet kell hozzáadni. A kitöltő szerkezet célja, hogy a kábel külső átmérője viszonylag kerek legyen, ami elősegíti a burkolat tekercselését és kihúzását, valamint hogy a kábelszerkezet stabil és a belső szerkezet erős legyen. Használat közben (a gyártás és a fektetés során történő nyújtás, összenyomás és hajlítás során) az erő egyenletesen oszlik el anélkül, hogy a kábel belső szerkezete károsodna. Ezért, bár a kitöltő szerkezet egy segédszerkezet, arra is szükség van, és részletes előírások vonatkoznak az anyagválasztására és az alakjának kialakítására.
Kábeltöltő anyagok: A kábelek töltőanyagai általában polipropilén szalagot, nem szőtt PP kötélt, kenderkötelet vagy viszonylag olcsó, újrahasznosított gumiból készült anyagokat tartalmaznak. Ahhoz, hogy kábeltöltő anyagként használható legyen, rendelkeznie kell azokkal a tulajdonságokkal, hogy nem befolyásolja károsan a szigetelt kábelmagot, nem lehet higroszkópos, nem hajlamos a zsugorodásra és nem korrodálódik.
6. Kábelszerkezet összetétele: Húzóelemek
A hagyományos vezeték- és kábeltermékek a külső húzóerők vagy a saját súlyuk által okozott húzóerők elviselésére a köpeny páncélzatára támaszkodnak. A tipikus szerkezetek az acélszalag-páncélzat és az acélhuzal-páncélzat (például tengeralatti kábelekhez 8 mm átmérőjű vastag acélhuzalokat használnak, amelyeket sodorva alkotják a páncélzatréteget). Azonban az optikai szálak kisebb húzóerőktől való védelme és a szálak enyhe deformációjának megakadályozása érdekében, amely befolyásolhatja az átviteli teljesítményt, az optikai kábel szerkezetét elsődleges és másodlagos burkolattal, valamint dedikált húzóerő-komponensekkel látják el. Ezenkívül, ha egy mobiltelefon fejhallgató-kábele olyan szerkezetet alkalmaz, ahol finom rézhuzalt vagy vékony rézszalagot tekercselnek a szintetikus szálak köré, és egy szigetelőréteget extrudálnak a külsejére, akkor ez a szintetikus szál a húzóelem. Összefoglalva, az utóbbi években kifejlesztett speciális, kis és rugalmas termékekben, amelyek többszöri hajlítást és csavarást igényelnek, a húzóelemek fő szerepet játszanak.
Milyen anyagok tartoznak a kábel szakítószilárdsági alkatrészeihez: acélszalagok, acélhuzalok és rozsdamentes acélfóliák
Közzététel ideje: 2025. április 25.