
Структурните компоненти на телените и кабелните продукти могат да бъдат разделени на четири основни части:проводници, изолационни слоеве, екраниращи и защитни слоеве, заедно с пълнежни компоненти и елементи за опън. Според изискванията за употреба и сценариите на приложение, някои продуктови структури са доста прости, като имат само проводници като структурен компонент, като например голи надземни проводници, проводници на контактната мрежа, медно-алуминиеви шини (шинни) и др. Външната електрическа изолация на тези продукти разчита на изолатори по време на монтажа и пространствено разстояние (т.е. въздушна изолация), за да се гарантира безопасността.
1. Диригенти
Проводниците са най-фундаменталните и незаменими компоненти, отговорни за предаването на електрически ток или електромагнитна вълнова информация в рамките на даден продукт. Проводниците, често наричани проводими жици, са изработени от цветни метали с висока проводимост, като мед, алуминий и др. Оптичните кабели, използвани в бързо развиващите се оптични комуникационни мрежи през последните тридесет години, използват оптични влакна като проводници.
2. Изолационни слоеве
Тези компоненти обгръщат проводниците, осигурявайки електрическа изолация. Те гарантират, че токът или електромагнитните/оптичните вълни се предават само по проводника, а не навън. Изолационните слоеве предпазват потенциала (т.е. напрежението) върху проводника от влияние върху околните обекти и осигуряват както нормалната преносна функция на проводника, така и външната безопасност за обекти и хора.
Проводниците и изолационните слоеве са двата основни компонента, необходими за кабелните продукти (с изключение на голите проводници).
При различни условия на околната среда по време на монтаж и експлоатация, кабелните и проводниковите продукти трябва да имат компоненти, които предлагат защита, особено за изолационния слой. Тези компоненти са известни като защитни слоеве.
Тъй като изолационните материали трябва да притежават отлични електроизолационни свойства, те изискват висока чистота с минимално съдържание на примеси. Тези материали обаче често не могат едновременно да осигурят защита от външни фактори (т.е. механични сили по време на монтаж и употреба, устойчивост на атмосферни условия, химикали, масла, биологични заплахи и опасности от пожар). Тези изисквания се изпълняват от различни структури на защитни слоеве.
За кабели, проектирани специално за благоприятни външни среди (напр. чисти, сухи, закрити пространства без външни механични сили) или в случаите, когато самият материал на изолационния слой показва определена механична якост и устойчивост на климатични условия, може да няма изискване за защитен слой като компонент.
4. екраниране
Това е компонент в кабелните продукти, който изолира електромагнитното поле в кабела от външни електромагнитни полета. Дори между различните двойки или групи проводници в кабелните продукти е необходима взаимна изолация. Екраниращият слой може да се опише като „електромагнитен изолационен екран“.
В продължение на много години индустрията разглежда екраниращия слой като част от структурата на защитния слой. Предлага се обаче той да се разглежда като отделен компонент. Това е така, защото функцията на екраниращия слой е не само да изолира електромагнитно информацията, предавана в кабелния продукт, предотвратявайки изтичането ѝ или причиняването на смущения на външни инструменти или други линии, но и да предотвратява навлизането на външни електромагнитни вълни в кабелния продукт чрез електромагнитно свързване. Тези изисквания се различават от традиционните функции на защитния слой. Освен това, екраниращият слой не само се поставя външно в продукта, но и между всяка двойка проводници или множество двойки в кабела. През последното десетилетие, поради бързото развитие на системите за предаване на информация, използващи проводници и кабели, заедно с нарастващия брой източници на смущения на електромагнитни вълни в атмосферата, разнообразието от екранирани структури се умножи. Разбирането, че екраниращият слой е основен компонент на кабелните продукти, стана широко прието.
Много кабелни и проводникови продукти са многожилни, като например повечето нисковолтови силови кабели са четирижилни или петжилни (подходящи за трифазни системи), а градските телефонни кабели варират от 800 до 3600 чифта. След комбиниране на тези изолирани жила или двойки проводници в кабел (или многократно групиране), между изолираните жила или двойки проводници има неправилни форми и големи празнини. Следователно, по време на сглобяването на кабела трябва да се включи запълваща структура. Целта на тази структура е да поддържа относително еднакъв външен диаметър при навиване, което улеснява увиването и екструдирането на обвивката. Освен това, тя осигурява стабилност на кабела и целостта на вътрешната структура, като разпределя равномерно силите по време на употреба (разтягане, компресия и огъване по време на производство и полагане), за да се предотврати повреда на вътрешната структура на кабела.
Следователно, въпреки че пълнежната конструкция е спомагателна, тя е необходима. Съществуват подробни разпоредби относно избора на материали и проектирането на тази конструкция.
Традиционните продукти от проводници и кабели обикновено разчитат на бронирания слой на защитния слой, за да издържат на външни сили на опън или на опън, причинен от собственото им тегло. Типичните структури включват брониране от стоманена лента и брониране от стоманена тел (като например използване на стоманени проводници с дебелина 8 мм, усукани в брониран слой, за подводни кабели). Въпреки това, при оптичните кабели, за да се предпази влакното от малки сили на опън, като се избягва всякаква лека деформация, която би могла да повлияе на предавателните характеристики, в структурата на кабела се вграждат първични и вторични покрития и специализирани компоненти за опън. Например, в кабелите за слушалки за мобилни телефони, фина медна тел или тънка медна лента, навита около синтетично влакно, се екструдира с изолационен слой, където синтетичното влакно действа като компонент за опън. Като цяло, през последните години, при разработването на специални малки и гъвкави продукти, които изискват множество огъвания и усуквания, елементите за опън играят важна роля.
Време на публикуване: 19 декември 2023 г.