數(shù)字電纜是從市話電纜提高發(fā)展而來的。俗稱“數(shù)據(jù)電纜”和“網(wǎng)線”。根據(jù)所能傳輸?shù)淖罡哳l率作如下分類:
1類——傳輸音頻信號(hào),是傳統(tǒng)的市話電纜。
2類——最高傳輸頻1MHZ,是市話開通載波技術(shù)用的電纜。
3類——最高傳輸頻率16MHZ。從3類起稱為“數(shù)字電纜”。
4類——最高傳輸頻率20MHZ。
5類——最高傳輸頻率100MHZ。
5E——最高傳輸頻率100MHZ,可以同時(shí)雙向傳輸。
6類——最高傳輸頻率250MHZ。
6A——最高傳輸頻率500MHZ。
7類——最高傳輸頻率600MHZ。
現(xiàn)在也有專家提出生產(chǎn)最高傳輸頻率1000MHZ(1GHZ)的電纜,還沒有結(jié)論,但生產(chǎn)高速數(shù)字線很多單位在進(jìn)行,傳輸頻率要達(dá)到3GHZ以上。
以上電纜的阻抗都是100歐姆,另有一種阻抗是150歐姆的數(shù)字纜,其最高傳輸頻率為300MHZ,導(dǎo)線線徑為0.64,規(guī)格只有2對(duì)一種規(guī)格,主要是儀器儀表內(nèi)用。
三. 數(shù)字電纜型號(hào)表示法:
1 2 3 4 5 — 6 — 7 8
1. 電纜類別,用字母表示:
HS——水平布線電纜。
2.導(dǎo)線材料,用字母表示:
T——銅,一般省略不表。
LT——銅包鋁
3.絕緣材料,用字母表示。
4.護(hù)套材料,用字母表示。
以下符號(hào)3、4通用
Y——聚烯烴塑料,包括低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙乙烯(PP)。
V——聚氯乙烯(PVC)。
Z——低煙無鹵阻燃聚烯烴塑料。(LSNHP)
W——聚全氟乙丙烯。(FEP)是聚四氟乙烯和聚六氟丙烯共聚物。
5.電纜的特征,用字母表示:
P——屏蔽。
T——阻水纜,包含油膏填充和包阻水帶。
C——自承式。
R——軟電纜。
B——平行式。
6.最高傳輸頻率,用電纜的分類表示:
如:“5”表示最高頻率為100MHZ、“6A”表示最高頻率為500MHZ、“150”表示是阻抗是150歐姆,最高頻率為300MHZ的電纜。
7.線對(duì)規(guī)格,用一組數(shù)學(xué)式表示:口×2×口
第一個(gè)數(shù)表示絞對(duì)線數(shù)量,第三個(gè)數(shù)表示導(dǎo)線線徑。
如:4×2×0.57;25×2×0.5等。
8.絞對(duì)線屏蔽:
P——有絞對(duì)線分別屏蔽
四. 數(shù)字電纜的結(jié)構(gòu)
數(shù)字電纜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:小巧精致,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,元件數(shù)少。
數(shù)字電纜的生產(chǎn)流程:
導(dǎo)線拉絲→退火→預(yù)熱→擠包絕緣層→檢測(cè)→絞對(duì)→檢測(cè)→成纜→(包帶)→檢測(cè)→(包屏蔽層)→護(hù)套→成圈→成品檢測(cè)→打包。
1.導(dǎo)線:最多是用銅線,因?yàn)殂~的導(dǎo)電性能好,導(dǎo)電率僅次于銀。導(dǎo)體一般用單根銅絲,軟電纜用多根細(xì)銅絲絞合組成導(dǎo)體。
為節(jié)省成本,現(xiàn)在也有用銅包鋁鎂合金絲的,用于5類、5E類電纜沒有大問題,可降低導(dǎo)線成本60%左右。在電氣性能方面只有衰減大一點(diǎn),阻抗和串音都可以合格,因?yàn)閿?shù)字電纜通信距離很短,衰減大一點(diǎn)無關(guān)大局。
2.絕緣單線,簡(jiǎn)稱“單線”
導(dǎo)線擠包絕緣層后成為絕緣單線。絕緣材料要求絕緣性能好、介電常數(shù)小、不吸潮、生產(chǎn)方便。聚乙烯是理想材料,絕緣電阻系數(shù)達(dá)到1016—1017,介電常數(shù)為2.3,比聚氯乙烯(5.0)小一倍多。選用高密度聚乙烯,它的耐磨性更好。
單線分十種顏色:
a線: 白、紅、黑、黃、紫;
b線: 蘭、桔、綠、棕、灰。
白色線加色條是為防止施工時(shí)混線,數(shù)字電纜絞對(duì)節(jié)距很小,實(shí)際上施工中是不大可能混線的,所以不加色條也沒有關(guān)系,但用戶有要求我們還是加色條的。
絕緣一般用實(shí)心聚乙烯,但7類纜要用“皮—泡—皮”三層絕緣,中間一層用物理發(fā)泡,目的為減小電容。
3.絞對(duì)線
用兩根不同顏色的單線,按一定的節(jié)距絞合成一對(duì),組成通信用的一個(gè)回路,生產(chǎn)廠稱之“絞對(duì)線”。數(shù)字電纜和市話電纜最大的不同是節(jié)距很小,最大節(jié)距只有20mm左右,目的就是為做得更加精致,可以最大限度地平衡電容偶合,減小串音。
絞對(duì)用的兩根單線顏色配合原則:a線一個(gè)色譜和b線五個(gè)色譜分別相結(jié)合,一共組成25個(gè)色譜,順序編1~25號(hào),總共25個(gè)編號(hào)。(全世界統(tǒng)一)
1 白蘭、2 白桔、3 白綠、4 白棕、5 白灰、
6 紅蘭、7 紅桔、8 紅綠、9 紅棕、10 紅灰、
11 黑蘭、12 黑桔、13 黑綠、14 黑棕、15 黑灰、
16 黃蘭、17 黃桔、18 黃綠、19 黃棕、20 黃灰
21 紫蘭、22 紫桔、23 紫綠、24 紫棕、25 紫灰。
4.成纜線
把若干個(gè)絞對(duì)線按一定的規(guī)律絞合起來,就成為電纜芯,也稱“成纜線”。絞合目的:一是把多對(duì)絞對(duì)線固定起來,使它不松散;二是使電纜柔軟,便于彎曲。
數(shù)字纜中用得最多的品種是4對(duì),而4對(duì)絞合屬于星絞,星絞結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定,電氣性能最好,所以大于4對(duì)的電纜盡量用4對(duì)作子單位。如:8對(duì)電纜用2個(gè)4對(duì)子單位做成8字型;16對(duì)電纜用4個(gè)4對(duì)子單位;25對(duì)電纜用6個(gè)4對(duì)子單位加1對(duì)單獨(dú)絞對(duì)線組成。
25對(duì)的纜芯又稱為“基本單位”。100對(duì)電纜可用4個(gè)基本單位,其絞對(duì)線編號(hào)用各子單位的扎帶區(qū)分,第一個(gè)基本單位用“白蘭”扎帶,線對(duì)編號(hào)為1~25號(hào),第二個(gè)基本單位用“白桔”扎帶,編號(hào)為26~50號(hào),第三個(gè)基本單位用“白綠”扎帶,編號(hào)為51~75號(hào),第四個(gè)基本單位用“白棕”扎帶,編號(hào)為76~100號(hào)。25對(duì)以內(nèi)的電纜中子單位不需要用扎帶區(qū)分編號(hào),而是按色譜區(qū)分編號(hào)。
成纜線的A、B端之分:面對(duì)電纜端面,絞對(duì)線序號(hào)是順時(shí)針排列的為A端,反之為B端。
5.護(hù)套
成纜線擠包護(hù)套后才成了真正的電纜。
數(shù)字電纜的護(hù)套作用:一是保護(hù)纜芯,二是固定纜芯。所以要包得緊,把纜芯緊緊固定住。如果纜芯不固定住,電纜扭動(dòng)一下電氣參數(shù)就會(huì)改變,而且越變?cè)讲睢?/div>
護(hù)套材料目前用最多的是聚氯乙烯(PVC),因?yàn)榫勐纫蚁┍容^軟,老化性能較好,有一定的阻燃性。但它容易吸潮,燃燒起來會(huì)釋放出大量的有毒濃煙。所以室外纜為了防潮氣而選用聚乙烯作護(hù)套料,聚乙烯的防潮性能比聚氯乙烯好二十多倍;如果需要綠色環(huán)保電纜,必須選用低煙無鹵阻燃聚烯烴作護(hù)套料。
護(hù)套內(nèi)加撕裂繩是浪費(fèi),不起任何作用。
6.屏蔽層
屏蔽的作用:一是防止外界電磁波對(duì)本電纜正常通信的干擾;二是阻止本電纜的傳輸信號(hào)外漏而泄密。
有兩種屏蔽:一.成纜后總屏蔽;二.絞對(duì)線分別屏蔽后成纜,成纜后有總屏蔽和無總屏蔽兩種。
屏蔽形式:
1. 單屏蔽:一層鋁塑復(fù)合帶。另需要加一根線不小于φ0.5mm的銅質(zhì)導(dǎo)
線作為排流線,鋁塑復(fù)合帶內(nèi)襯一層塑料帶保護(hù)纜芯。
2. 雙屏蔽:一層鋁塑復(fù)合帶+一層金屬絲編織層。
3. 四屏蔽:重復(fù)以上步驟組成:鋁塑復(fù)合帶+編織層+鋁塑復(fù)合帶+編織
層,共四層金屬層組成一個(gè)屏蔽體系。
有編織層的不需要另加金屬排流線。
編織用金屬絲有鍍錫銅絲和鋁鎂合金絲兩種,其屏蔽效果差不多,成本前者
比后者高3倍多。
五.質(zhì)量要求和主要電氣參數(shù):
數(shù)字電纜的電氣性能最主要的是“衰減、阻抗、串音”三項(xiàng)。
1.衰減是指電信號(hào)在傳輸過程中的衰耗。因?yàn)閿?shù)字電纜的通信距離很短,所以衰減這一指標(biāo)不是最重要的,即使大一點(diǎn)也不影響通信質(zhì)量。因此用銅包鋁作導(dǎo)線雖然衰減大一點(diǎn),但不會(huì)影響正常通信,而導(dǎo)線成本卻有很大的下降。
2.阻抗是一項(xiàng)重要指標(biāo),阻抗好比自來水管和水籠頭的規(guī)格,水管和籠頭的規(guī)格不配套,裝上了也漏水;如果電纜的阻抗和終端機(jī)的阻抗不匹配,傳輸?shù)碾娦盘?hào)就產(chǎn)生反射,稱之“反射波”或“回波”,會(huì)嚴(yán)重干擾正常通信。數(shù)字電纜規(guī)定阻抗是100±15Ω,在這個(gè)范圍內(nèi)是合格的,可以正常通信;如果超出這個(gè)范圍就需看回波損耗,回波損耗就是消除回波的能力,如果回波損耗合格,說明這根電纜對(duì)回波的抵抗能力是好的,還是可以正常通信,當(dāng)然這根電纜仍然是合格的,所以回波損耗是越大越好。這是數(shù)字電纜設(shè)計(jì)時(shí)加的雙重保險(xiǎn),因?yàn)閿?shù)字電纜的確不容易生產(chǎn)。
3.串音是另一項(xiàng)重要指標(biāo),當(dāng)傳輸頻率增高后串音增加更大,將嚴(yán)重影響正常通信,市話電纜長期不能突破串音這個(gè)關(guān),所以長期只能開通音頻信號(hào)。數(shù)字電纜的偉大之處就是突破了這一關(guān),使傳輸頻率達(dá)到幾百M(fèi)HZ。串音會(huì)造成誤碼,破壞正常通信。衡量串音好引好的指標(biāo)是“串音損減”,它越大越好。
4.時(shí)延和時(shí)延差:在普通通信中影響不大,也容易做合格,但在高科技領(lǐng)域,如導(dǎo)彈發(fā)射、衛(wèi)星通信、神舟飛船、遙控等,是絕對(duì)不能馬虎的。用油膏填充的阻水電纜的時(shí)延比不填充電纜的時(shí)延要大,不能用普通數(shù)字電纜的標(biāo)準(zhǔn)作指標(biāo),比普通數(shù)字纜大約需增大3%~5%。
數(shù)字電纜的質(zhì)量要求很高,一般用戶都比較重視,但在驗(yàn)收產(chǎn)品質(zhì)量方面由于一些不規(guī)范的方法,往往會(huì)發(fā)生一些誤會(huì)和扯皮,造成不必要的矛盾和糾紛。
如:導(dǎo)線線徑規(guī)定是Φ0.5mm,按國家標(biāo)準(zhǔn)公差±0.005mm,就是在Φ0.495mm和Φ0.505mm之間都是符合標(biāo)準(zhǔn)的,但在成品中抽測(cè)導(dǎo)線線徑比較困難,因?yàn)榻g對(duì)節(jié)距小,銅絲扭曲厲害,不容易抹直,而如果抹不直,測(cè)出的外徑就不正確,而如果用勁抹直了,銅絲又被拉細(xì)了,這就扯不清了。正確的方法是測(cè)直流電阻,既簡(jiǎn)單也不會(huì)扯皮。Φ0.5mm銅絲的標(biāo)準(zhǔn)電阻在20℃時(shí)≤95Ω/㎞。
還有的用戶測(cè)銅絲的伸長率,是沒有道理的。因?yàn)樯a(chǎn)廠家都會(huì)盡量使銅絲軟一點(diǎn),銅絲軟的好生產(chǎn),導(dǎo)線在絞對(duì)成纜時(shí)不會(huì)扭斷,電阻也小,硬銅絲比軟銅絲電阻大3%左右。但也是因?yàn)楣?jié)距小,生產(chǎn)過程中被反復(fù)扭曲伸長率變小,1019標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的成品電纜導(dǎo)體伸長率≮15%,它不是出廠要求,而是企業(yè)的自控標(biāo)準(zhǔn)。這一項(xiàng)檢測(cè)更麻煩,更容易扯皮,因?yàn)闇y(cè)伸長率必須首先把試品拉直,而用手工把彎彎曲曲的銅絲拉直的過程中,銅絲已經(jīng)伸長了不少了,再測(cè)出的伸長率肯定不正確了。
在護(hù)套外觀上的看法也不一樣,用戶往往說廠家生產(chǎn)的電纜皮包骨頭不好看,甚至批評(píng)廠家偷工減料,這是個(gè)極大的誤會(huì)。數(shù)字電纜必須皮包骨頭,才能把纜芯固定住,保證電氣性能的穩(wěn)定,另外數(shù)字電纜護(hù)套標(biāo)準(zhǔn)壁厚薄,里面沒有包層,要包的緊肯定會(huì)在外表顯現(xiàn)出皮包骨頭。從護(hù)套料用量來講,皮包骨頭的電纜因?yàn)榇嬖谇断断禂?shù),所以用料反而多一點(diǎn)。
數(shù)字電纜的衰減和溫度成正比,如果在夏天高溫下或者天雖不是很熱,但在太陽下曝曬后兩、三個(gè)小時(shí)內(nèi)就檢測(cè),衰減會(huì)很大。正確做法是,應(yīng)放在室內(nèi)四個(gè)小時(shí)后檢測(cè),檢測(cè)儀表的溫度設(shè)置和存放電纜的環(huán)境溫度相同;如果檢測(cè)儀表沒有測(cè)試溫度設(shè)定,就要進(jìn)行溫度換算,換算到標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)的衰減值,標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃。
屏蔽電纜最好用電纜盤裝,如果用蜂窩式成圈,因?yàn)槌扇r(shí)扭曲厲害,阻抗不合格率增加。我們做過試驗(yàn):用同一組電纜一部分箱裝、一部分盤裝,盤裝的合格率高于箱裝;也試驗(yàn)過把箱裝的不合格屏蔽電纜拉出來放直后,重新測(cè)試就合格了。
六. 介紹一下常用的數(shù)字通信電纜:
1.室內(nèi)電纜:屬于水平布線電纜,用量最大,護(hù)套常用聚氯乙烯塑料。現(xiàn)在也有用低煙無鹵阻燃聚烯烴塑料作護(hù)套料。
2.室外電纜:為了防潮,用防潮性能好的聚乙烯作護(hù)套材料。室外纜內(nèi)加一層聚脂薄膜是為了防止單線和護(hù)套粘連,和性能無關(guān),最好不加聚脂薄膜,因?yàn)榧右院笫估|芯固定不住。
3.阻水電纜:用油膏填充或繞包阻水帶的電纜。有縱向阻水、橫向阻水和雙向阻水三種方式。
4.阻燃電纜:氧指數(shù)28以上的電纜;現(xiàn)在一般氧指數(shù)要32以上,高阻燃電纜的氧指數(shù)要38以上。
5.軟電纜和柔軟電纜為:軟電纜是導(dǎo)線用多根(一般用7根)細(xì)銅絲經(jīng)束線組成導(dǎo)體,一般用作插頭線用。柔軟電纜,不僅導(dǎo)體要用更細(xì)的銅絲束制,絕緣料和護(hù)套料也要用彈性材料生產(chǎn)。
6.屏蔽電纜:有屏蔽層的電纜,包括總屏蔽和絞對(duì)線分別屏蔽。
7.環(huán)保電纜和綠色環(huán)保電纜:普通的環(huán)保電纜是指它所用的聚氯乙烯護(hù)套料不含鉛和鎘兩種有害元素;而綠色環(huán)保電纜必須所有材料都要求無毒無害,現(xiàn)在一般絕緣用聚乙烯,護(hù)套用低煙無鹵阻燃聚烯烴。聚乙烯是無毒無害的,燃燒起來發(fā)煙量很小。
8.平行電纜:成品電纜外形為8字形或偏平形的電纜。2對(duì)和8對(duì)數(shù)字電纜最好制成8字形電纜。
9.自承式電纜:纜芯內(nèi)或外增加有加強(qiáng)元件的電纜。加強(qiáng)元件俗稱“加強(qiáng)筋”,有金屬和非金屬加強(qiáng)筋,金屬加強(qiáng)筋用鋼絲、銅包鋼絲或鍍鋅鐵絲,非金屬加強(qiáng)筋常用芳綸。因?yàn)槎嘣黾右粋€(gè)金屬元件,電纜內(nèi)就多出一組干擾因素,所以數(shù)字電纜的加強(qiáng)元件最好用非金屬元件。
10.耐高溫電纜:不是一般的耐100℃左右的溫度,聚氯乙烯護(hù)套最高可耐120℃溫度。耐高溫電纜是要能承受200℃甚至300℃以上的高溫。所以絕緣和護(hù)套都要用特別的材料,如聚全氟乙丙烯(FEP)。
11.防火電纜:在火中燒不著的電纜。用云母片、石棉繩、玻璃纖維等等材料做絕緣和護(hù)套?,F(xiàn)在有一種材料,也屬于塑料,它能被火燒著,但燒過后結(jié)成一層硬殼,沒有外力不會(huì)破碎,仍可保護(hù)里面導(dǎo)體完成通信任務(wù)。
12.耐腐蝕電纜:該電纜敷設(shè)在特殊的環(huán)境內(nèi),需要耐某種化學(xué)或物理的腐蝕。這就需要廠家選用特殊的護(hù)套料,滿足這種要求。
文章標(biāo)簽:數(shù)字電纜
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