Drato kaj Kablo: Strukturo, Materialoj kaj Ŝlosilaj Komponantoj

Teknologia gazetaro

Drato kaj Kablo: Strukturo, Materialoj kaj Ŝlosilaj Komponantoj

La strukturaj komponantoj de drataj kaj kablaj produktoj povas esti ĝenerale dividitaj en kvar ĉefajn strukturajn partojn: konduktiloj, izolaj tavoloj, ŝirmaj tavoloj kaj ingoj, same kiel plenigaj elementoj kaj streĉaj elementoj, ktp. Laŭ la uzpostuloj kaj aplikaj scenaroj de la produktoj, iuj produktoj havas ekstreme simplajn strukturojn, kun nur unu struktura komponanto, la drato, kiel ekzemple supraj nudaj dratoj, ĉenliniaj dratoj, kupro-aluminiaj busbaroj (busbaroj), ktp. La ekstera elektra izolado de ĉi tiuj produktoj estas certigita per uzado de izoliloj kaj spaca distanco dum instalado kaj metado (tio estas, per uzado de aera izolado).

La vasta plimulto de dratoj kaj kabloj havas precize la saman transversan sekcon (ignorante fabrikadajn erarojn) kaj estas en formo de longaj strioj. Ĉi tion dependas de la trajto, ke ili estas uzataj por formi cirkvitojn aŭ volvaĵojn en sistemoj aŭ ekipaĵoj. Tial, studante kaj analizante la strukturan konsiston de kabloproduktoj, necesas nur observi kaj analizi de iliaj transversaj sekcoj.

kablo

Jen detala analizo de la konsisto kaj materialoj de la kablostrukturo:

1. Konsisto de la kablostrukturo: Konduktilo

Dratoj estas la plej fundamentaj kaj nemalhaveblaj ĉefaj komponantoj por produktoj por plenumi la funkcion de transdono de kurento aŭ elektromagnetaj ondoj. Drato estas la mallongigo de konduktiva kerno.

Kiujn materialojn uzas kablokonduktiloj? La materialoj de konduktiloj ĝenerale konsistas el neferaj metaloj kun bonega elektra konduktiveco, kiel ekzemple kupro kaj aluminio. La optikaj kabloj uzataj en la optikaj komunikaj retoj, kiuj rapide disvolviĝis dum la pasintaj ĉirkaŭ tri jardekoj, uzas optikajn fibrojn kiel konduktilojn.

2. Konsisto de la kablostrukturo: Izoltavolo

La izola tavolo estas komponanto, kiu kovras la periferion de la drato kaj servas kiel elektra izolilo. Tio estas, ĝi povas certigi, ke la transdonita kurento aŭ elektromagnetaj ondoj, lumondoj nur vojaĝas laŭlonge de la drato kaj ne fluas eksteren. La potencialo sur la konduktilo (tio estas, la potenciala diferenco formita al la ĉirkaŭaj objektoj, tio estas, la tensio) povas esti izolita. Tio estas, necesas certigi kaj la normalan transmisian funkcion de la drato kaj la sekurecon de eksteraj objektoj kaj homoj. Dratoj kaj izolaj tavoloj estas la du bazaj komponantoj, kiuj devas ĉeesti por konsistigi kabloproduktojn (krom nudaj dratoj).

Kio estas kablaj izolaj materialoj: En la hodiaŭaj dratoj kaj kabloj, la klasifiko de kablaj izolaj materialoj ĉefe falas en du kategoriojn: plastoj kaj kaŭĉuko. Polimeraj materialoj estas dominaj, kaŭzante vastan gamon da dratoj kaj kabloj taŭgaj por malsamaj uzoj kaj mediaj postuloj. Oftaj izolaj materialoj por dratoj kaj kabloj inkluzivas polivinilkloridon (PVC),krucligita polietileno (XLPE), fluoroplastoj, kaŭĉukaj kombinaĵoj, etilenaj propilenaj kaŭĉukaj kombinaĵoj, kaj silikonkaŭĉukaj izolaj materialoj.

3. Konsisto de la kablostrukturo: Ingo

Kiam dratoj kaj kabloj estas instalitaj kaj funkciigitaj en diversaj medioj, necesas komponantoj, kiuj protektas la tutan produkton, precipe la izolan tavolon. Tio estas la ingo. Ĉar izolaj materialoj devas havi bonegajn elektrajn izolajn ecojn de ĉiuj specoj, necesas postuli ekstreme altan purecon kaj ekstreme malaltan malpuraĵan enhavon de la materialoj. Ofte ne eblas konsideri ĝian protektan kapablon kontraŭ la ekstera mondo. Tial, diversaj protektaj strukturoj devas respondeci pri eltenado aŭ rezistado al diversaj mekanikaj fortoj de ekstere (t.e., instalado, uzloko kaj dum uzo), rezisto al atmosfera medio, rezisto al kemiaĵoj aŭ oleoj, preventado de biologiaj damaĝoj kaj redukto de fajrodanĝeroj. La ĉefaj funkcioj de kablaj ingoj estas akvorezisto, fajrorezistado, fajrorezisto kaj korodpreventado. Multaj kablaj produktoj speciale desegnitaj por bonaj eksteraj medioj (kiel puraj, sekaj kaj endomaj medioj liberaj de mekanikaj eksteraj fortoj), aŭ tiuj kun izolaj materialoj, kiuj esence posedas certan mekanikan forton kaj veterreziston, povas rezigni pri la protekta tavolo.

Kiuj tipoj de kablaj ingoj ekzistas? La ĉefaj kablaj ingoj inkluzivas kaŭĉukon, plaston, tegaĵon, silikonon, kaj diversajn fibrajn produktojn, ktp. La karakterizaĵoj de la kaŭĉuka kaj plasta protekta tavolo estas moleco kaj malpezeco, kaj ĝi estas vaste uzata en porteblaj kabloj. Tamen, ĉar kaj kaŭĉukaj kaj plastaj materialoj havas certan gradon de akvopermeablo, ili povas esti aplikataj nur kiam altpolimeraj materialoj kun alta humidrezisto estas uzataj kiel kabla izolado. Tiam iuj uzantoj eble demandos kial plasto estas uzata kiel protekta tavolo en la merkato? Kompare kun la karakterizaĵoj de plastaj ingoj, kaŭĉukaj ingoj havas pli altan elastecon kaj flekseblecon, estas pli rezistemaj al maljuniĝo, sed ilia fabrikada procezo estas relative pli kompleksa. Plastaj ingoj havas pli bonajn mekanikajn ecojn kaj akvoreziston, kaj estas abundaj je rimedoj, malaltaj en prezo kaj facile prilaboreblaj. Tial, ili estas pli vaste uzataj en la merkato. Industriaj kolegoj notindas, ke ekzistas alia tipo de metala ingo. Metalaj ingoj ne nur havas mekanikajn protektajn funkciojn, sed ankaŭ la ŝirman funkcion menciitan sube. Ili ankaŭ posedas ecojn kiel korodrezisto, kunprema kaj streĉa forto, kaj akvorezisto, kiuj povas malhelpi humidon kaj aliajn damaĝajn substancojn eniri la internon de la kabla izolado. Tial, ili estas vaste uzataj kiel ingoj por ole-impregnitaj paperizolitaj elektrokabloj kun malbona humidrezisto.

4. Konsisto de la kablostrukturo: Ŝirma tavolo

La ŝirma tavolo estas ŝlosila komponanto en kablaj produktoj por atingi elektromagnetan kampan izoladon. Ĝi povas ne nur malhelpi internajn elektromagnetajn signalojn elflui kaj interferi kun eksteraj instrumentoj, mezuriloj aŭ aliaj linioj, sed ankaŭ bloki eksterajn elektromagnetajn ondojn eniri la kablan sistemon per kuplado. Strukture, la ŝirma tavolo ne nur estas metita sur la ekstera flanko de la kablo, sed ankaŭ ekzistas inter la paroj aŭ grupoj de dratoj en plurkernaj kabloj, formante plurnivelajn "elektromagnetajn izoladajn ekranojn". En la lastaj jaroj, kun la kreskantaj postuloj por altfrekvencaj komunikadaj kabloj kaj kontraŭinterferoj, ŝirmaj materialoj evoluis de tradiciaj metaligitaj paperoj kaj duonkonduktaĵaj paperbendoj al pli progresintaj kompozitaj materialoj kiel ekzemple...aluminio-foliaj milaraj bendoj, kuprafoliaj milaraj bendoj, kaj kupraj bendoj. Oftaj ŝirmaj strukturoj inkluzivas internajn ŝirmajn tavolojn faritajn el konduktivaj polimeroj aŭ duonkonduktivaj bendoj, same kiel eksterajn ŝirmajn tavolojn kiel ekzemple longituda volvaĵo de kupra bendo kaj plektita kupra reto. Inter ili, la plektita tavolo plejparte uzas stankovritan kupron por plibonigi korodreziston. Por specialaj aplikaj scenaroj, kiel ekzemple varifrekvencaj kabloj uzantaj kupran bendon + kupran dratan kompozitan ŝirmadon, datenkabloj uzantaj aluminian folian longitudan volvaĵon + flulinian dezajnon, kaj medicinaj kabloj postulantaj alt-kovrajn arĝentkovritajn kuprajn plektitajn tavolojn. Kun la apero de la 5G-epoko, la hibrida ŝirma strukturo de aluminio-plasta kompozita bendo kaj stankovrita kupra drata teksado fariĝis la ĉefa solvo por altfrekvencaj kabloj. Industria praktiko montras, ke la ŝirma tavolo evoluis de akcesora strukturo al sendependa kerna komponanto de la kablo. La elekto de materialoj por ĝi devas amplekse konsideri frekvencajn karakterizaĵojn, fleksan rendimenton kaj kostfaktorojn por plenumi la elektromagnetajn kongruecajn postulojn de malsamaj aplikaj scenaroj.

5. Konsisto de la kablostrukturo: Plenigita strukturo

Multaj dratoj kaj kabloj estas plurkernaj. Ekzemple, plej multaj malalttensiaj elektrokabloj estas kvar- aŭ kvin-kernaj kabloj (taŭgaj por trifazaj sistemoj), kaj urbaj telefonkabloj venas en kvantoj de 800, 1200, 2400 ĝis 3600 paroj. Post kiam ĉi tiuj izolitaj drataj kernoj aŭ paroj estas kabligitaj (aŭ kabligitaj en grupoj plurfoje), ekzistas du problemoj: unu estas, ke la formo ne estas ronda, kaj la alia estas, ke ekzistas grandaj interspacoj inter la izolitaj drataj kernoj. Tial, pleniga strukturo devas esti aldonita dum kablado. La pleniga strukturo devas igi la eksteran diametron de la kablado relative ronda, kio favoras la envolvadon kaj eltrudadon de la ingo, kaj ankaŭ igi la kablan strukturon stabila kaj la internon forta. Dum uzo (dum streĉado, kunpremado kaj fleksado dum fabrikado kaj metado), la forto estas egale aplikata sen difekti la internan strukturon de la kablo. Tial, kvankam la pleniga strukturo estas helpa strukturo, ĝi ankaŭ estas necesa, kaj ekzistas detalaj regularoj pri ĝia materiala elekto kaj formdezajno.

Kablaj plenigaĵoj: Ĝenerale, la plenigaĵoj por kabloj inkluzivas polipropilenan bendon, neteksitan PP-ŝnuron, kanaban ŝnuron, aŭ relative malmultekostajn materialojn faritajn el reciklita kaŭĉuko. Por esti uzata kiel kabla plenigaĵo, ĝi devas havi la karakterizaĵojn ne kaŭzi negativajn efikojn sur la izolitan kablan kernon, ne esti higroskopa per si mem, ne esti ema al ŝrumpado kaj ne korodi.

6. Konsisto de kablostrukturo: Streĉaj elementoj

Tradiciaj drataj kaj kablaj produktoj dependas de la kirasa tavolo de la ingo por elteni eksterajn streĉajn fortojn aŭ streĉajn fortojn kaŭzitajn de sia propra pezo. La tipaj strukturoj estas ŝtalbenda kiraso kaj ŝtaldrata kiraso (ekzemple, por submaraj kabloj, dikaj ŝtalaj dratoj kun diametro de 8mm estas uzataj kaj torditaj por formi la kirasan tavolon). Tamen, por protekti la optikajn fibrojn kontraŭ malgrandaj streĉaj fortoj kaj malhelpi iometan deformadon de la fibroj, kiu povus influi la transmisian rendimenton, la strukturo de la optika fibra kablo estas ekipita per primara kaj sekundara tegaĵo kaj ankaŭ dediĉitaj streĉaj fortoj. Krome, se la aŭdilkablo de poŝtelefono adoptas strukturon, kie fajna kupra drato aŭ maldika kupra bendo estas volvita ĉirkaŭ sintezaj fibraj filamentoj kaj izola tavolo estas elstarigita ekstere, ĉi tiu sintezaj fibraj filamentoj estas la streĉa elemento. Konklude, en la specialaj, malgrandaj kaj flekseblaj produktoj evoluigitaj en la lastaj jaroj, kiuj postulas plurajn fleksajn kaj tordajn uzojn, streĉaj elementoj ludas gravan rolon.

Kiuj materialoj estas inkluditaj por kablaj streĉaj komponantoj: ŝtalaj strioj, ŝtalaj dratoj kaj rustorezistaŝtalaj folioj


Afiŝtempo: 25-a de aprilo 2025