Τα δομικά στοιχεία των καλωδίων και των καλωδίων μπορούν γενικά να χωριστούν σε τέσσερα κύρια μέρη:αγωγός, στρώματα μόνωσης, θωράκιση και προστατευτικά στρώματα, μαζί με εξαρτήματα πλήρωσης και στοιχεία εφελκυσμού. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις χρήσης και τα σενάρια εφαρμογών, ορισμένες δομές προϊόντων είναι αρκετά απλές, έχοντας μόνο αγωγούς ως δομικό συστατικό, όπως τα γυμνά καλώδια, η ατμόσφαιρα, τα καλώδια του δικτύου, η ασφάλεια του χαλκού-αλουμινίου.
1.
Οι αγωγοί είναι τα πιο θεμελιώδη και απαραίτητα εξαρτήματα που είναι υπεύθυνα για τη μετάδοση των πληροφοριών ηλεκτρομαγνητικού κύματος ή ηλεκτρομαγνητικού κύματος εντός ενός προϊόντος. Οι αγωγοί, που συχνά αναφέρονται ως αγώγιμοι πυρήνες σύρματος, είναι κατασκευασμένοι από μη σιδηρούχα μέταλλα όπως χαλκός, αλουμίνιο κλπ. Τα καλώδια οπτικών ινών που χρησιμοποιούνται σε ταχέως εξελισσόμενα δίκτυα οπτικής επικοινωνίας τα τελευταία τριάντα χρόνια χρησιμοποιούν οπτικές ίνες ως αγωγοί.
2. Μονωτικά στρώματα
Αυτά τα εξαρτήματα περιβάλλουν τους αγωγούς, παρέχοντας ηλεκτρική μόνωση. Εξασφαλίζουν ότι τα τρέχοντα ή ηλεκτρομαγνητικά/οπτικά κύματα μεταδίδονται μόνο ταξιδεύουν κατά μήκος του αγωγού και όχι προς τα έξω. Τα στρώματα μόνωσης διατηρούν το δυναμικό (δηλαδή, τάση) στον αγωγό από την επίδραση των γύρω αντικειμένων και τη διασφάλιση τόσο της συνήθους λειτουργίας μετάδοσης του αγωγού όσο και της εξωτερικής ασφάλειας για αντικείμενα και ανθρώπους.
Οι αγωγοί και τα στρώματα μόνωσης είναι τα δύο θεμελιώδη συστατικά που είναι απαραίτητα για τα καλωδιακά προϊόντα (εκτός από τα γυμνά καλώδια).
Σε διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης και της λειτουργίας, τα προϊόντα καλωδίων και καλωδίων πρέπει να έχουν εξαρτήματα που προσφέρουν προστασία, ειδικά για το στρώμα μόνωσης. Αυτά τα εξαρτήματα είναι γνωστά ως προστατευτικά στρώματα.
Επειδή τα υλικά μόνωσης πρέπει να διαθέτουν εξαιρετικές ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης, απαιτούν υψηλή καθαρότητα με ελάχιστο περιεχόμενο ακαθαρσίας. Ωστόσο, αυτά τα υλικά συχνά δεν μπορούν να παρέχουν ταυτόχρονα προστασία από εξωτερικούς παράγοντες (δηλαδή, μηχανικές δυνάμεις κατά την εγκατάσταση και χρήση, αντίσταση σε ατμοσφαιρικές συνθήκες, χημικές ουσίες, έλαια, βιολογικές απειλές και κινδύνους πυρκαγιάς). Αυτές οι απαιτήσεις αντιμετωπίζονται από διάφορες δομές προστατευτικού στρώματος.
Για τα καλώδια που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για ευνοϊκά εξωτερικά περιβάλλοντα (π.χ. καθαρή, στεγνούς, εσωτερικούς χώρους χωρίς εξωτερικές μηχανικές δυνάμεις) ή σε περιπτώσεις όπου το ίδιο το υλικό στρώματος μόνωσης παρουσιάζει ορισμένη μηχανική αντοχή και αντοχή στο κλίμα, δεν υπάρχει καμία απαίτηση για προστατευτικό στρώμα ως συστατικό.
4. Θωράκιση
Είναι ένα συστατικό σε καλωδιακά προϊόντα που απομονώνουν το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο μέσα στο καλώδιο από εξωτερικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Ακόμη και ανάμεσα σε διαφορετικά ζεύγη καλωδίων ή ομάδες εντός των καλωδιακών προϊόντων, απαιτείται αμοιβαία απομόνωση. Το στρώμα θωράκισης μπορεί να περιγραφεί ως "ηλεκτρομαγνητική οθόνη απομόνωσης".
Για πολλά χρόνια, η βιομηχανία έχει θεωρήσει το στρώμα θωράκισης ως μέρος της δομής προστατευτικής στρώσης. Ωστόσο, προτείνεται να θεωρηθεί ως ξεχωριστό στοιχείο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η λειτουργία του στρώματος θωράκισης δεν είναι μόνο η ηλεκτρομαγνητική απομόνωση των πληροφοριών που μεταδίδονται μέσα στο καλωδιακό προϊόν, εμποδίζοντας την διαρροή ή την πρόκληση παρεμβολής σε εξωτερικά όργανα ή σε άλλες γραμμές, αλλά και να εμποδίζει την είσοδο εξωτερικών ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από την ηλεκτρομαγνητική σύζευξη. Αυτές οι απαιτήσεις διαφέρουν από τις παραδοσιακές λειτουργίες προστατευτικού στρώματος. Επιπλέον, το στρώμα θωράκισης δεν ρυθμίζεται μόνο εξωτερικά στο προϊόν, αλλά και τοποθετείται μεταξύ κάθε ζεύγους καλωδίων ή πολλαπλών ζευγών σε ένα καλώδιο. Κατά την τελευταία δεκαετία, λόγω της ταχείας ανάπτυξης συστημάτων μεταφοράς πληροφοριών που χρησιμοποιούν καλώδια και καλώδια, μαζί με αυξανόμενο αριθμό πηγών παρεμβολών ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα, πολλαπλασιάστηκε η ποικιλία των θωρακισμένων δομών. Η κατανόηση ότι το στρώμα θωράκισης είναι ένα θεμελιώδες στοιχείο των καλωδιακών προϊόντων έχει γίνει ευρέως αποδεκτό.
Πολλά προϊόντα καλωδίων και καλωδίων είναι πολλαπλά πυρήνα, όπως τα περισσότερα καλώδια ισχύος χαμηλής τάσης που είναι καλώδια τεσσάρων πυρήνων ή πέντε πυρήνων (κατάλληλα για τριφασικά συστήματα) και καλώδια αστικής τηλεφώνου που κυμαίνονται από 800 ζεύγη έως 3600 ζεύγη. Αφού συνδυάζετε αυτούς τους μονωμένους πυρήνες ή ζεύγη καλωδίων σε ένα καλώδιο (ή πολλές φορές ομαδοποίηση), υπάρχουν ακανόνιστα σχήματα και μεγάλα κενά μεταξύ των μονωμένων πυρήνων ή των ζεύγους καλωδίων. Ως εκ τούτου, μια δομή πλήρωσης πρέπει να ενσωματωθεί κατά τη διάρκεια της συναρμολόγησης καλωδίων. Ο σκοπός αυτής της δομής είναι να διατηρηθεί μια σχετικά ομοιόμορφη εξωτερική διάμετρο στην περιτύλιξη, διευκολύνοντας την περιτύλιξη και την εξώθηση της θήκης. Επιπλέον, εξασφαλίζει τη σταθερότητα των καλωδίων και την ακεραιότητα της εσωτερικής δομής, οι δυνάμεις διανομής ομοιόμορφα κατά τη χρήση (τέντωμα, συμπίεση και κάμψη κατά τη διάρκεια της κατασκευής και τοποθέτησης) για να αποφευχθεί η ζημιά στην εσωτερική δομή του καλωδίου.
Επομένως, αν και η δομή πλήρωσης είναι βοηθητική, είναι απαραίτητη. Υπάρχουν λεπτομερείς κανονισμοί σχετικά με την επιλογή και το σχεδιασμό αυτής της δομής.
Τα παραδοσιακά προϊόντα καλωδίων και καλωδίων βασίζονται συνήθως στο θωρακισμένο στρώμα του προστατευτικού στρώματος για να αντέχουν τις εξωτερικές δυνάμεις εφελκυσμού ή την ένταση που προκαλείται από το δικό τους βάρος. Οι τυπικές δομές περιλαμβάνουν θωράκιση από χάλυβα και θωράκιση από χάλυβα σύρματος (όπως χρησιμοποιώντας καλώδια χάλυβα πάχους 8 mm, στριμμένα σε ένα θωρακισμένο στρώμα, για υποβρύχια καλώδια). Ωστόσο, στα καλώδια οπτικών ινών, για την προστασία της ίνας από μικρές δυνάμεις εφελκυσμού, αποφεύγοντας οποιαδήποτε ελαφρά παραμόρφωση που μπορεί να επηρεάσει την απόδοση της μετάδοσης, οι πρωτογενείς και δευτερεύουσες επικαλύψεις και τα εξειδικευμένα συστατικά εφελκυσμού ενσωματώνονται στη δομή του καλωδίου. Για παράδειγμα, σε καλώδια ακουστικών κινητού τηλεφώνου, ένα λεπτό καλώδιο χαλκού ή λεπτή ταινία χαλκού που τραυματίστηκε γύρω από τη συνθετική ίνα εξωθείται με ένα μονωτικό στρώμα, όπου η συνθετική ίνα λειτουργεί ως συστατικό εφελκυσμού. Συνολικά, τα τελευταία χρόνια, στην ανάπτυξη ειδικών μικρών και ευέλικτων προϊόντων που απαιτούν πολλαπλές στροφές και ανατροπές, τα στοιχεία εφελκυσμού διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο.
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκέμβριος-19-2023