De structurele componenten van draad- en kabelproducten kunnen over het algemeen worden onderverdeeld in vier hoofdonderdelen:geleiders, isolatielagen, afschermende en beschermende lagen, samen met vulcomponenten en trekelementen. Afhankelijk van de gebruiksvereisten en toepassingsscenario's zijn sommige productstructuren vrij eenvoudig, met alleen geleiders als structureel onderdeel, zoals bovengrondse, blootliggende draden, koper-aluminium busbars, enz. De externe elektrische isolatie van deze producten is afhankelijk van isolatoren tijdens de installatie en de ruimtelijke afstand (d.w.z. luchtisolatie) om de veiligheid te garanderen.
1. Geleiders
Geleiders zijn de meest fundamentele en onmisbare componenten die verantwoordelijk zijn voor de overdracht van elektrische stroom of elektromagnetische golfinformatie binnen een product. Geleiders, vaak geleidende draadkernen genoemd, zijn gemaakt van hooggeleidende non-ferrometalen zoals koper, aluminium, enz. Glasvezelkabels die de afgelopen dertig jaar in snel evoluerende optische communicatienetwerken zijn gebruikt, maken gebruik van glasvezels als geleiders.
2. Isolatielagen
Deze componenten omhullen de geleiders en zorgen voor elektrische isolatie. Ze zorgen ervoor dat de overgedragen stroom of elektromagnetische/optische golven zich alleen langs de geleider voortplanten en niet naar buiten. Isolatielagen voorkomen dat de potentiaal (d.w.z. de spanning) op de geleider omliggende objecten beïnvloedt en zorgen voor zowel de normale transmissiefunctie van de geleider als de externe veiligheid voor objecten en personen.
Geleiders en isolatielagen zijn de twee fundamentele onderdelen die nodig zijn voor kabelproducten (met uitzondering van blanke draden).
Onder verschillende omgevingsomstandigheden, tijdens installatie en gebruik, moeten draad- en kabelproducten componenten bevatten die bescherming bieden, met name de isolatielaag. Deze componenten staan bekend als beschermlagen.
Omdat isolatiematerialen uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen moeten bezitten, vereisen ze een hoge zuiverheid met een minimale hoeveelheid onzuiverheden. Deze materialen kunnen echter vaak niet tegelijkertijd bescherming bieden tegen externe factoren (zoals mechanische krachten tijdens installatie en gebruik, weerstand tegen atmosferische omstandigheden, chemicaliën, oliën, biologische bedreigingen en brandgevaar). Aan deze eisen wordt voldaan door verschillende beschermende laagstructuren.
Voor kabels die specifiek zijn ontworpen voor gunstige buitenomgevingen (bijvoorbeeld schone, droge binnenruimtes zonder externe mechanische krachten) of in gevallen waarin het isolatielaagmateriaal zelf een bepaalde mechanische sterkte en klimaatbestendigheid vertoont, is er mogelijk geen vereiste voor een beschermlaag als onderdeel.
4. Afscherming
Het is een onderdeel van kabelproducten dat het elektromagnetische veld in de kabel isoleert van externe elektromagnetische velden. Zelfs tussen verschillende aderparen of -groepen in kabelproducten is wederzijdse isolatie noodzakelijk. De afschermingslaag kan worden omschreven als een "elektromagnetisch isolatiescherm".
Jarenlang beschouwde de industrie de afschermingslaag als onderdeel van de beschermlaagstructuur. Er wordt echter voorgesteld om deze als een afzonderlijk onderdeel te beschouwen. Dit komt doordat de afschermingslaag niet alleen de informatie die binnen het kabelproduct wordt verzonden elektromagnetisch isoleert, waardoor lekkage of interferentie met externe instrumenten of andere lijnen wordt voorkomen, maar ook voorkomt dat externe elektromagnetische golven het kabelproduct binnendringen via elektromagnetische koppeling. Deze eisen verschillen van de traditionele functies van beschermlagen. Bovendien wordt de afschermingslaag niet alleen extern in het product aangebracht, maar ook tussen elk aderpaar of meerdere aderparen in een kabel. Door de snelle ontwikkeling van informatieoverdrachtsystemen met behulp van draden en kabels, en een toenemend aantal bronnen van elektromagnetische interferentie in de atmosfeer, is de verscheidenheid aan afgeschermde structuren in het afgelopen decennium sterk toegenomen. Het besef dat de afschermingslaag een fundamenteel onderdeel is van kabelproducten, is breed geaccepteerd.
5. Vulstructuur
Veel draad- en kabelproducten zijn meeraderig, zoals de meeste laagspanningskabels met vier of vijf aders (geschikt voor driefasensystemen), en stedelijke telefoonkabels met een lengte van 800 tot 3600 paren. Na het combineren van deze geïsoleerde aders of aderparen tot een kabel (of meerdere keren groeperen), ontstaan er onregelmatige vormen en grote openingen tussen de geïsoleerde aders of aderparen. Daarom moet er tijdens de kabelassemblage een opvulstructuur worden aangebracht. Deze structuur is bedoeld om een relatief gelijkmatige buitendiameter te behouden bij het oprollen, wat het wikkelen en de extrusie van de mantel vergemakkelijkt. Bovendien zorgt het voor de stabiliteit van de kabel en de integriteit van de interne structuur, door de krachten gelijkmatig te verdelen tijdens gebruik (rekken, drukken en buigen tijdens de productie en het leggen) om schade aan de interne structuur van de kabel te voorkomen.
Hoewel de vulstructuur een hulpmiddel is, is deze dus noodzakelijk. Er bestaan gedetailleerde voorschriften met betrekking tot de materiaalkeuze en het ontwerp van deze structuur.
Traditionele draad- en kabelproducten vertrouwen doorgaans op de gepantserde laag van de beschermlaag om externe trekkrachten of de spanning veroorzaakt door hun eigen gewicht te weerstaan. Typische structuren omvatten staalbandpantsering en staaldraadpantsering (zoals het gebruik van 8 mm dikke staaldraden, gedraaid in een gepantserde laag, voor onderzeese kabels). Om de vezel in glasvezelkabels te beschermen tegen kleine trekkrachten en om lichte vervorming te voorkomen die de transmissieprestaties zou kunnen beïnvloeden, worden primaire en secundaire coatings en gespecialiseerde trekcomponenten in de kabelstructuur opgenomen. In hoofdtelefoonkabels voor mobiele telefoons bijvoorbeeld, wordt een dunne koperdraad of kopertape gewikkeld rond synthetische vezel geëxtrudeerd met een isolatielaag, waarbij de synthetische vezel als trekcomponent fungeert. Over het algemeen spelen trekcomponenten de laatste jaren een belangrijke rol in de ontwikkeling van speciale kleine en flexibele producten die meerdere buigingen en draaiingen vereisen.
Plaatsingstijd: 19-12-2023