1、1,第章、 電線電纜分類,電力電纜 又稱力纜，用于傳輸電能；常做地下敷設。 架空線 (裸電線) 又稱裸電線，用于傳輸電能；常做架空敷設。 通訊電纜 用于傳輸電信號；常敷設于地下或架空。漆包線 (繞組線) 又稱繞組線，用于電機繞組，將電能轉化為機械能。電氣裝備用電纜 用做電氣裝備的連接線。光纖光纜 用于傳輸光信號，因具有低衰減性能，常用作長途通訊的主幹線。,2,第章、電線的常規設計依據,電線電纜的各種標準 國際標準 國際電工委員會標準IEC。 美國保險商實驗所標準UL。 美國軍用標準MIL-C-17G。 日本工業標準JISCJISK等。 德國工業標準DIN。 英國國家標準BS。 美國電氣及電子工
2、程師學會標準IEEE。 國內標準 中華人民共和國國家標準GB/TXXXX-XXXXGBXXXX-XXXX。 中華人民共和國通訊行業標準YD/TXXXX-XXXX。 中華人民共和國機械行業標準JBXXXX-XXXX。 中華人民共和國電子行業標準SJ/TXXXX-XXXX。,3,第章、電線的常規設計依據 (續),企業標準 企業制訂的報有關省市部門批准的各類企業標準如上海樂庭電線工業有限公司起草制訂的Q/IDIS01-1996。 客戶規格書或實樣 客戶提供的各種產品技術規範條件及規格書或是電線各種實樣。 客戶提出的技術要求 電線使用溫度電壓等級要求 使用溫度是6580105125150中哪個溫度等級
3、使用電壓要求是低壓還是高壓。 電線敷設及使用環境要求 首先要告知所需電線的使用場合及用途情況。 有否耐熱耐寒耐油耐化學溶劑耐輻射防水等特殊性能要求如用在室外敷設還要耐日光及耐紫外線的性能要求等。 電線在敷設和使用中有否經常受較大機械力作用(如拉伸和擠壓)。 電線在使用中要經受頻繁移動和彎曲的要求則電線要求柔軟彎曲性能要好。,4,第章、電線的常規設計依據(續),電線裝配加工時的要求 電線在裝配時經常會有一些特殊要求附著力要求對電線成品線徑公差要求加工時電線要浸錫或焊錫用則需要採用鍍錫導體的電線如有注塑工藝要求電線外護套要求結實圓整一些(不可用擠管式)。 電線性能方面要求 要求電線承受的載流量(A
4、) 。 對于通信電纜在傳輸性能上要求(如特性阻抗衰減串音回波損耗等指標) 。(見附錄A計算公式),5,第章、 電線電纜材料-電纜用金屬材料,1、 銀 金屬導電性及導熱性最高具有良好的耐腐蝕性及耐氧化性有良好塑性易于焊接主要用于鍍層和包復層主要用做耐高溫線及(注依照集膚效應原理)用做高頻通訊電纜導體。 2、 銅 導電性僅次于銀導熱性僅次于金銀抗腐蝕無磁性塑性好易于焊接用途廣泛。銅合金主要為提高銅的耐磨性耐腐蝕性及機械物理性能。 3、 鋁 導電性僅次于銀銅金導熱性好耐腐蝕性好機械強度一般塑性好比重小。缺點是抗拉強度低不易焊接。鋁合金主要為提高鋁的機械強度耐熱性及可焊性。 4、 金鎳 用做耐高溫線。
5、 5 、鐵(鋼)常作複合導體的加強材料如鋼芯鋁絞線銅包鋼鋁包鋼線等。 6、 鋅 用做鋼絲/鋼帶/鐵導體的鍍層用以防腐蝕。 7、 錫 用做鋼絲/銅線的鍍層用以防腐蝕並有利于銅線的焊接。,6,第章、 電線電纜材料- 常用導體,1、 銅箔絲 一條銅箔條(由銅絲壓扁)繞包在聚脂纖維上成一股然後四股正規絞合而成。銅箔絲彈性柔軟性和彎折強度好因含有纖維芯,易吸潮及氧化變黑。主要用做電話曲線和游戲機線的導體。 2、 裸銅線 裸銅線具有高導電率,但在高溫下易氧化。有單根(或實心)裸銅線和絞合裸銅線之分。絞合的目的是保持導體柔軟。 3、 鍍錫銅線 用熱鍍或電鍍方式將金屬錫鍍于銅導體表面以防止銅腐蝕/變色及使導體
6、更易焊接。分為單根(或實心)鍍錫銅線和絞合。絞合的目的是保持導體柔軟。 4、 裸絞鍍銅線 主要用于電子線上一方面便于焊錫另一方面由于導體較硬,不易彎曲便于插到印刷電路板上面。 5、 鍍絞鍍銅線 主要用于電子線上性能同裸絞鍍銅線錫層附著性優于裸絞鍍銅線。,7,第章、 電線電纜材料- 常用導體(續),6、 鍍銀銅線 相對于鍍錫銅線主要增加導體的導電性能(導電性能亦優于裸銅線)耐氧化性(耐熱性)好。加工方式與鍍錫銅線相同分為單根(或實心)鍍錫銅線和絞合。絞合的目的是保持導體柔軟。 7、 銅包鋼 銅材包覆在鋼芯上制成既有銅的高導電性能又具有鋼的高機械強度。銅包鋼線可用于電力傳輸和電話線路的架空線用于微
7、波線路與銅線具有同樣的傳輸效果在山區寒冷地帶及農村用作架空電話線時能承受冰凍負荷和大風沖擊架設跨距比銅線大一倍。另有鍍銀銅包鋼導體主要是提高導體的導電性能耐腐蝕性及耐氧化性(耐熱性)。 8、 聚氨脂漆包線 強度好且特別柔軟,主要用于耳機線或電機上。目的是減小耳機線的外形尺寸從而減少耳機線整體重量保證強度柔軟或做為電機繞組線。,8,第章、 電線電纜材料-聚氯乙烯塑料(PVC),聚氯乙烯(PVC)塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎的多組份混合材料根據各種電線電纜的要求在PVC配方中配入有可塑劑安定劑填充劑耐燃劑加工助劑(潤滑劑) 紫外線吸收劑著色劑和特殊用途添加劑等物質。 PVC樹脂 是PVC配方中最基本
8、材料(母料) 電線電纜PVC 常用PVC樹脂是採用懸浮法聚合制成。常用PVC樹脂牌號有K-70K-75GR-1300S。 可塑劑 是PVC配方中重要配合劑也是用量最大的配合劑。一般軟質PVC塑料的性能在很大程度上取決于可塑劑的品種和用量。例如PVC配方的耐溫等級耐寒性耐氣候性耐油性耐溶劑性非移行性和電絕緣性等都與可塑料劑有密切關係。另外PVC塑料中加入可塑劑可大大降低“玻璃化” 溫度使其在常溫下有良好柔軟性以增加塑性易于加工成型並且還可調整塑膠物理機械性能。PVC塑料中常用的可塑劑有DOP(60)DIDP(60)DOA(耐寒性)TOTM(105)聚酯型W-2050(105非移行性)。,9,第章
9、、 電線電纜材料-聚氯乙烯塑料(PVC)(續),安定劑 安定劑是聚氯乙烯塑料中重要的配合劑它能抑制PVC樹脂在加工和使用過程中由于受熱光的作用而引起降解和變色。因為PVC樹脂加工溫度在150-170時就有少量鹽酸(HCL) 游離而出開始分解所以安定劑的穩定作用是通過吸收HCL來達到的(即與HCL形成中性物質) 。PVC塑料安定劑種類很多在電線電纜中常用的有鉛系安定劑和皂類安定劑。(T.S. DBL)(硬脂酸鈣和鋇) 。無鉛系安定劑(Ba-Zn粉或液態) 。 填充劑 在PVC塑料中一是降低製造成本增加體積起增量劑作用二是會改善某些性能如電氣絕緣性耐熱變形性耐光熱穩定性等。PVC常用的填充劑有Ca
10、CO3陶土(黏土) 氫氧化鋁等。 耐燃劑 PVC樹脂本身含有56%氯具有自熄性能但在其中添加可燃性可塑劑作成軟質PVC氯含量在30%以下時就不具有自熄性能。因此在耐燃性較高的電線電纜用PVC配方中必須加入一定量耐燃劑來提高其耐燃性能。一般耐燃劑有氧化銻(Sb2O3)和氯化石蠟(S-52) 。,10,第章、 電線電纜材料-聚氯乙烯塑料(PVC)(續),著色劑 因電線電纜製品(特別是通訊電纜中絕緣芯線)由于安裝使用或檢修需要必須要有鮮艷的色別區分。PVC塑料用著色劑能使電線電纜製品具有鮮艷奪目的色澤並還能滿足美觀要求。PVC塑料的著色劑通常是油溶性顏料可分為有機顏料(塑料紅GR塑料紫鈦青藍鈦青綠等
11、) 和無機顏料(如鈦白粉鉻黃粉) 等兩大類。 紫外線吸收劑 能高度吸收日光中的紫外線部份防止PVC塑料經過長時間光的作用而變色脆裂和降低機械強度。目前常用的紫外線吸收劑是羥基二苯甲酮和甲苯三唑咯。 加工助劑(潤滑劑) 能減少聚合體在混煉中與加工機械的金屬之間磨擦發熱而產生粘著現象增加其表面滑性使之容易加工。並且潤滑劑還能改善塑膠製品加工時的外觀。塑膠中常用潤滑劑有烴類(如天然石蠟)和金屬皂類(如硬脂酸鉛/鎘/鋇/鋅/鈣)等幾種潤滑劑。,11,第章、 電線電纜材料-電線電纜用PVC絕緣護套料,電線電纜用軟PVC塑料根據其在電線電纜上用途不同可分為絕緣級電纜料和護套級電纜料兩大類。 PVC絕緣料
12、根據電線電纜的使用要求和特性PVC絕緣料類型性能要求及其主要用途如下表1所示。 PVC護套料 電線電纜用PVC護套料要具有較好的耐腐蝕性足夠的機械性能一定的耐大氣老化性能柔軟重要輕加工及敷設方便等要求。根據電線電纜使用條件要求研製有不同類型的PVC護套料其性能要求及應用範圍如下表2所示。,12,第章、 電線電纜材料-電線電纜用PVC絕緣料,表1,13,第章、 電線電纜材料-電線電纜用PVC護套料,表2,14,第章、 電線電纜材料-聚乙烯塑料(PE),聚乙烯塑料是所有塑料中產量最大用途最廣的一種塑料在電線電纜中有非常廣泛的應用。例如除了製造某些特種細線和軟線外還在塑力纜的高壓纜上(電壓等級35-
13、400KV) 和海底電纜以及各種類型通信電纜上使用目前已有90%以上的通信電纜採用聚乙烯作絕緣。 聚乙烯性能特點 聚乙烯具有優良的電絕緣性(介電常數及介質損耗角正切tg都很小) 良好的化學穩定性很低的透氣性和較小的吸水性比重小無毒性並有良好的塑性易于加工成型。 聚乙烯的種類 聚乙烯是由單體聚乙烯聚合而成的高聚物按其生產方法可分為高壓法聚乙烯/低壓法聚乙烯和中壓法聚乙烯聚乙烯按其合成密度大小可分為三類如下表所示。,15,第章、 電線電纜材料-聚乙烯塑料(PE)(續),聚乙烯的電絕緣性能 PE分子由于其分子結構是對稱不含有極性基團因此具有非常優良電絕緣性能如下表所示。,16,第章、 電線電纜材料-
14、聚乙烯塑料(PE)(續),聚乙烯電絕緣性能有如下幾個特點 a) 介電常數和介質損耗角正切tg很小並且在很寬的頻率範圍內幾乎不變因此是很理想的高頻絕緣材料。 b) 體積電阻係數v和擊穿場強Eb在浸水7天後仍然變化不大因此許多水下的大小電纜如潛水電纜海底電纜等均可採用PE作為絕緣材料和護套材料。 發泡聚乙烯(FMPE) 發泡聚乙烯是一種在聚乙烯塑料中存在有許多封閉均勻的微孔材料與實心聚乙烯比較它的介電常數小比重輕技術經濟指標好因此在通信電纜中也被廣泛使用。 FMPE性能特點 發泡PE的性能與其發泡度有密切關係。通常比重抗張強度伸長率介電常數以及擊穿強度等都隨發泡度的增加而顯著下降。體積電阻係數則基
15、本與實心PE相同但由于發泡聚乙烯的吸水性較大故在浸水或受潮時絕緣電阻會下降。 通信電纜的發泡PE絕緣層要求孔細數量多分佈均勻一致彼此間不貫通並且表面要光滑平整。由于各種電纜的用途要求不同發泡度也就不同如同軸電纜發泡絕緣層發泡度一般要求為50-60%而市話電纜中使用發泡絕緣的發泡度只要求為20-30%。,17,第章、 電線電纜材料-聚乙烯塑料(PE)(續),發泡PE種類 發泡PE按照押出方式分為化學發泡和物理發泡兩種。 化學發泡法是把含有發泡劑(一般用AN型發泡劑) 的聚乙烯混合物通過押出機時發泡劑受熱分解押出後分解的氣體迅速在絕緣層中膨脹從而變成許多微孔狀態即發泡聚乙烯。此發泡是製造發泡PE絕
16、緣層的最常用方法。 物理發泡法是絕緣材料中混入成核劑，氣體(一般為氮氣)注入押出機與材料混合，形成發泡絕緣。最高發泡度80%。,18,第章、 電線電纜材料-聚丙烯(PP),一般性質 聚丙烯的外觀呈白色蠟狀固體較透明無毒吸水性小僅為0.03-0.04%可燃。比重為0.91是目前常用塑料中最小的一種。 物理機械性能 聚丙烯機械強度很大抗拉強度達300-390MN/m2特別是當溫度昇高時其抗拉強度下降很小。聚丙烯的硬度比PE高耐磨性及耐彎曲變形均十分好所以聚丙烯有“低密度高強度塑料” 之稱。 電絕緣性能 聚丙烯有很好的電氣絕緣性絕緣性能基本上類似于低密度聚乙烯而且在很寬的範圍內不發生變化。它的介電常
17、數只有2.1介質損耗角正切為0.0005-0.001體積電阻係數在1014.m以上擊穿場強較高為30MV/m。再加之吸水性很小所以PP完全可用做高頻絕緣材料。 耐熱性 聚丙烯的耐熱性很好它的熔融溫度高達167在負載下可以在110連續使用。 化學穩定性 聚丙烯的化學穩定性很突出在80以下能耐酸/堿鹽及很多有機溶劑腐蝕。,19,第章、 電線電纜材料-電纜用聚丙烯塑料(PP),由于聚丙烯具有很好的物理機械性能較高的耐熱性和較為優良的電絕緣性和化學穩定性因而可用于製造各種電線電力電纜通信電纜的絕緣材料例如由于PP的柔韌性及剛性好用做電話曲線絕緣層為最佳材料。,20,第章、 電線電纜材料-氟塑料(Tef
18、lon),氟塑料與其它塑料相比具有優異的耐高低溫耐腐蝕耐候性電氣絕緣性不吸水以及低磨擦係數等特性。主要用于製作耐高溫航空導線測油井電纜地球勘探電線太陽能電能收集窗加熱電纜天花板plenum級電纜火災預警電纜扁平電纜電磁線同軸射頻電纜等。 氟塑料種類 氟塑料的種類很多在電線電纜中常用的有聚四氟乙烯(F-4) 聚三氟氯乙烯(F-3) 聚全氟乙丙烯(F-46) 四氟乙烯和乙烯共聚物(F-40) 四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚共聚物(FPA) 四氟乙烯和六氟乙烯共聚物(FEP) 等。 聚四氟乙烯(F-4)性能特點 a) 優良的電絕緣性能比重2.1-2.2。介電常數2.1及很低的介質損耗係數(KHz/MHz時
19、0.0002)並在很寬的溫度及頻率範圍內保持穩定。耐電強度也很高當厚度為0.02mm時耐電強度可達200MV/m。 b) 優異的耐高低溫特性。長期工作溫度+250-195。 c) 足夠的機械性能。在室溫下抗張強度200MN/m2伸長率400%即使在300高溫下使用一個月抗張強度只降低10%。 d) 優異的化學穩定性。它能抵抗最活性的化學試劑的作用。 e) 良好的耐水性和耐濕性。由于其分子結構特點它的透濕性和吸水性極微放在水中浸泡24h吸水性幾乎為零浸泡後絕緣電阻也基本不變。,21,第章、 電線電纜材料-氟塑料(Teflon)(續),f) 不能採用常規押出成型加工使聚四氟乙烯的使用範圍大大受到限
20、制。在電線電纜絕緣時一般採用繞包聚四氟乙烯薄膜然後燒結成型或採用裸導線浸涂聚四氟乙烯懸浮液然後燒結成型或採用活塞押出或糊狀聚四氟乙烯的冷押出然後烘乾燒結。 g) 冷流性嚴重即連續負載下容易產生塑性變形。 h) 導熱性差。因溫度變化而引起的膨脹和收縮要比一般塑料為大如在加工中燒結溫度和冷縮速度控制不完善易造成應力開裂。 耐電暈性差和耐輻射性差。經受長期電壓時氟原子容易游離分解擊穿電壓降低碳主鏈不能抵禦珈瑪射線。所以聚四氟乙烯只能作為耐高溫低電壓不耐輻射的絕緣材料。 j) 氟塑料價格非常昂貴是一般塑料的20-30倍及以上價格。為克服聚四氟乙烯的缺點可以用幾種途徑來加以改性。一種是在聚四氟乙烯塑料中
21、加入各種填料例如加入玻璃纖維就可提高其尺寸的穩定性降低因溫度造成的膨脹和收縮不一而導致的應力開裂減小冷流等。另一種是採用改性的方法(與其它高聚物聚合) 改變聚四氟乙烯原有結構基本保存聚四氟乙烯的優點改善其缺點從而擴大應用範圍所以就出現了一系列的含氟塑料如(F-46) - 四氟乙烯和全氟丙烯的共聚物 (F-40) - 四氟乙烯和乙烯的共聚物(FEP) - 四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物(FPA) - 四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚的共聚物。這些含氟塑料基本上保持或接近聚四氟乙烯的各種優良特性並且改善了聚四氟乙烯的某些不足之處。而且可以用一般押出和注射的方法加工成型。,22,第章、 電線電纜材料-氟塑料(T
22、eflon)(續),各種氟塑料的綜合技術性能,23,第章、 電線電纜材料-填充/分隔/屏蔽材料,填充材料 聚酯纖維、棉紗、PP繩。目的是保持電纜圓整減少膠料用量降低成本可增加電纜強度。聚脂纖維常用于彎曲要求高的線材。 分隔材料 棉紙、聚酯帶、發泡PP帶、滑石粉 /云母粉、硅油、DOP、B.T.A。 芯線成纜時繞包紙帶或押出外被時縱包紙帶可使電線圓整保證開皮。 滑石粉/云母粉-外被押出時,芯線PVC表面與被覆PVC受熱易粘著一起使用滑石粉隔離可以保證開皮及控制附著力。 絕緣押出時噴涂硅油主要是改善導體與絕緣之間的附著力用于絕緣與外被之間可以保證開皮。 DOP用于導體與絕緣之間改善導體與絕緣之間的
23、附著力。B.T.A.溶液在押出絕緣時涂于導體表面主要是防止裸銅絲氧化。 屏蔽材料 鋁箔麥拉帶(常附帶一排擾地線)、編織線、斜包線。屏蔽可有效防止屏蔽層內外的相互干擾。,24,第章、 電線電纜顏色,電子線主要顏色 黑棕紅橙黃綠藍紫灰白。粉紅淺綠淺藍淺灰。 通訊電纜線對主-輔顏色 a線(主色)白、紅、黑、黃、紫。b線(輔色)藍、橙、綠、棕、灰。 多對數基于主輔顏色配以/絕緣間色/色條/色點/色環/芯線標號等方法進行標識區分。或做成基本單位配以電纜扎帶進行標識區分。 其它線材的顏色 主要按照電線標準要求. 或協會標準(如ICEA絕緣電纜工程協會insulated Cable Engineer Ass
24、ociation及西歐電子標準Western Electric等)。 或客戶要求。 或公司內部為便于統一管理而制定的顏色標準。 顏色標準 具體的顏色標準參照PANTONE或RAL 840 HR和RAL841 GL。 或客戶實樣顏色。,25,第章、 電線產品介紹- AWM電子線,產品標準 產品依據UL subject758(AWM電器配線總則)。一般說明 每種結構對應一個結構代號(Style No.) 。每個Style page具體描述結構代號電線名稱溫度及電壓等級絕緣材料及厚度導體材料及尺寸有否屏蔽燃燒性能要求電纜纜芯結構外護層材料及厚度電線的使用場合。 產品範圍 UL subject758共
25、計4600個Style。 產品芯數範圍1-150芯。 溫度等級60-500。 電壓等級30AV-6000DV 結構代號(Style No.)編號規則 結構代號是按照電纜芯數(單芯或多芯)絕緣及內外護層材料(熱塑性或熱固性) 特征進行編號。為特征代號+3位流水號。 1 - 單芯線熱塑性絕緣。 2 - 多芯線熱塑性絕緣。 3 - 單芯線熱固性絕緣。,26,第章、 電線產品介紹- AWM電子線(續),4 - 多芯線熱固性絕緣。 5 - 單芯或多芯線特種要求。 10 - 延續結構代號1。 20 - 延續結構代號2。 測試標準及測試方法來源 UL44 橡膠絕緣電線電纜。 UL62 安裝軟電線電纜(電源線
26、)。 UL83 熱塑性絕緣電線電纜 UL493 熱塑性絕緣地下分流電纜。 UL814 氣管標識電纜 UL1063 電動工具用電線電纜。 UL4 鎧裝電纜。 UL719 非金屬套電纜。 UL1581 電線電纜及軟線。 UL subject758 (AWM電器配線總則)。用途、常見產品類別 用作電氣裝備的連接線(機內及機外配線) 。 產品如UL 1007、1015、1061。,27,第章、 電線產品介紹-電源線,使用場合用作電氣元件或設備與電源的連接線。 電線類別 GB電源線 參照國家標準GB5023.1-7,97，產品如RV、RVV、BV、BVV等。R軟線B扁線V聚氯乙烯A安裝線P屏蔽線。 BS
27、電源線(建築線) 參照英國標準BS6004。 VDE 參照(德國)歐共體標準DIN/VDE0281，產品如H03VV-F、H05VV-F、H03VVH2-F、H05VVH2-F。 AS電源線 參照澳大利亞標準AS3191。 UL/CSA電源線 分別參照(美國UL標準)UL62及(加拿大標準)CAN/CSA NO.49，產品如SPT-1、SPT-2、SPT-3、SJT、SVT。 JIS電源線 參照JIS 3306，產品如HCFF、HVCTF、HVCTFK、VFF。,28,第章、 電線產品介紹-交聯線/汽車線/氟塑料線,交聯電線 交聯線常用材料XL-PVC(90)及XL-PE(125)。 以電子束
28、輻照聚乙烯絕緣，形成交聯聚乙烯絕緣的過程稱為輻照過程，以此方式生產的電線，稱為輻照交聯電線；因交聯聚乙烯具有網狀結構為熱固性材料所以此電纜多用于耐高溫場合。XL-PE交聯線還有溫水交聯(PE+硅烷)及蒸汽交聯(懸鐵鏈式,硫化管)生產方式。汽車線 用于汽車系統，多要求高絕緣性耐油耐熱耐磨擦等特性。 參照VW60306 。JIS C34061993。JASO D 61194等。產品如, 低壓汽車隔離線AVAVSAVSSAVXAEXCAVSCAVTS等。 車燈及音響線TAVSS。 耐寒汽車配線CPAVS。 汽車電瓶線EBHEB。 氟塑料線 以氟塑料做絕緣，用于耐燃和耐熱、耐油和化學溶劑或高頻通訊的場
29、合。如耐高溫航空導線測油井電纜地球勘探電線太陽能電能收集窗加熱電纜天花板plenum級電纜火災預警電纜扁平電纜電磁線同軸射頻電纜等。,29,第章、 電線產品介紹-局域網絡線,一般通訊電纜的結構形式 按照信號回路的結構形式分為對稱電纜與同軸電纜。對稱電纜，線對是傳輸回路同軸電纜內外導體為傳輸回路。 局域網絡線一般說明 局域網絡線是信息化建設中的局域網絡和智能大廈結構化布線的必備線材。它具有傳播速度高、信息運送量大等特點。線材在特性阻抗、衰減、近端串音、遠端串音、回波損耗、衰減串音比等方面有極高要求。 選用標準 UL444商業大樓布線標準(美國協會標準)EIA/TIA568A(EIA/TIA568
30、-B.2-1&NEMA WC66)、(國際組織標準)IEC/ISO11801。 常規結構(以屏蔽性能劃分) UTP線對及電纜纜芯都無屏蔽 FTP鋁箔總屏蔽。 STP鋁(銅)箔+銅線編織總屏蔽。 S-STP線對單獨屏蔽，總屏蔽。 常規線對數 2、3、4、25、50、100對。另有2X4P4X4P6X4P等多單位組合結構。,30,第章、 電線產品介紹-局域網絡線(續),產品類別等級,31,第章、 電線產品介紹-局域網絡線 (續),產品類別等級( 續),32,第章、 電線產品介紹-同軸電纜,同軸電纜 同軸線是指在電氣結構上，內外導體具有同一個軸心，故而得名。其常伴隨有特性阻抗及其它傳輸特性要求；常規
31、特性阻抗為50、75。 UL標準 作為電氣設備的信號傳輸線，產品如AWM電子線Style系列的UL1354、UL1365等。注作為例外，此類線一般無特性阻抗要求。 JIS-3501-93 通常作CATV共用電視系統的連接線，如3C-2V、1.5D-2V等。 MIL-C-17G(RG系列) GB/T 14864-93 (如SYV SYWV SYKV SFYV同軸射頻電纜) S-射頻電纜 Y-實心PE絕緣 YF-發泡PE絕緣 F-氟塑料絕緣 V-PVC護套 W-物理發泡結構 K-縱孔 (如SEYVP對稱射頻電纜) SE-對稱射頻電纜 P-屏蔽,33,第章、 電線產品介紹-音頻/視頻/電話線/家用網
32、絡線,音頻線 音頻線(Audio Cable)用作傳輸音頻信號，常規結構為雙支同軸線等結構。用于連接音響設備。 視頻線 視頻線(Video Cable)是用來傳輸視頻信號，常規結構亦為同軸線結構，用作系統配接時有嚴格特性阻抗匹配的要求。 電話線 即電話連接線，通常采用透明PVC塑料絕緣，多為2芯、4芯、6芯、8芯結構。外形多為扁平或飛碟狀。 家用網絡線 電纜結構中含局域網絡線、同軸電纜、光纖；用于家庭網絡及多媒體系統。,34,第章、 電線產品介紹-電腦週邊線,Ieee1284電線 參照Ieee1284標準，一般用作電腦與週邊設備如鍵盤、滑鼠、打印機連接線。 USB電線 USB電線用作電腦與週邊
33、設備如鍵盤、滑鼠、打印機的連接線。USB把不同電腦插口介面統一為標準插頭，已成為個人電腦系統的標準功能。 USB阻抗值為90+/-13.5歐姆，由28AWG信號線對及2條20-28AWG電源線組成。分為fully-rated及sub-channel結構前者有統包外屏蔽而後者沒有。有USB1.01.12.0版本(頻率範圍高達480MHz)。 Ieee1394電線 Ieee1394電線具備“即插即用”功能，更可傳輸影像可用于連接辦公自動化設備及家庭多媒體設備實現辦公與多媒體娛樂的整合。 阻抗值為100+/-6歐姆。產品內部含2個信號線對產品結構多為高發泡絕緣有6pin-6pin6pin-4pin4
34、pin-4pin結構。按傳輸速度可分為S-100S-200S-400類別對應傳輸速度為100/200/400 Mbits/s。電氣性能要求較嚴格(阻抗衰減串音延時延時差等)。 RGB&LCD電線 RGB是以同軸元件傳輸模擬信號連接傳統的CRT陰極射線管顯示器。 LCD(DVI) 是以對絞組傳輸數字信號連接液晶顯示器有DVI single linkDVI dual link結構型式。,35,第章、 電線產品介紹-光纖光纜,傳輸原理及結構 採用(核心和包層)光全反射原理。核心和包層由高純度玻璃(或塑料)制成外面一層緩沖層塑料外被防止潮氣或其它損傷或再加外護層。光纖類型及典型說明,36,第章、 電線
35、產品介紹-光纖光纜(續),37,第章、 電線產品介紹-光纖光纜(續),多模光纖 即光通過不同路徑(模態)傳播以不同角度進入并以不同角度傳出。依據核心的曲面率和光在核心中的傳播方式多模光纖可分為階變型光纖(Step Index) 漸變型光纖(Graded Index)。核心多為62.5um採用850nm和1300nm波長的發光二極管(LED)光源應用于局域網(LAN)。 單模光纖 核心約9um採用1300nm 和1550nm波長的激光位光源應用于通信電話和CATV領域。 塑料光纖(POF) 核心較大(約1mm)650nm波長的可視光作為光源。 光纖的光源 除塑料光纖用可視光LED作光源以外所有的
36、光纖系統都使用紅外線區的不可視光作光源。 光纖的插頭 應用在兩段光纖之間或者光纖與設備之間目的是測試或重布路線。 光纖的接頭 電弧下焊接(熔融接頭) 。 在夾具上校直兩段光纖和粘接兩段光纖(物理接頭)。,38,第章、 電線產品介紹-光纖光纜(續),光纖及配件的損耗值 插頭接頭損耗 多數插頭衰減為0.5 dB接頭衰減為0.2 dB。 多模光纖 波長為850nm光的衰減率為0.4dB/km。 波長為1300nm光的衰減率為1dB/km。 單模光纖 波長為1300nm光的衰減率為0.4dB/km。 波長為1550nm光的衰減率為0.3dB/km。 光纖測試方法 常規性能 EIA-FOTP(光纖測試程
37、序文件)171測試跳線。 EIA-OFSTP(光纖系統測試程序文件)14測試安裝線。 NIST(美國國家技朮標准協會)標準 燃燒特性 光纜燃燒性按照IEC(國際電工委員會標準)測試。,39,第章、電線電纜性能,性能認證 性能認證主要針對傳輸性能項目通常為導體直流電阻、電阻不平衡、工作電容、對地電容不平衡、特性阻抗、衰減、串音(近端及遠端)、衰減串音比(遠端串音防衛度)、回波損耗、延時、延時差、波長短縮率(波速比)等。(測試要素見附錄B) 安全認證 主要有結構測試、比重、老化前後抗張試驗、熱孌形、冷彎、撓曲、耐遷移試驗、絕緣電阻、耐壓測試、燃燒試驗等。 (測試要素見附錄B) 電線種類 CM(通訊
38、)、MP(多用途)、CL2或3(限制電流)、CATV(共用電視天線)等。 敷設方式及燃燒等級 CMP -敷設于天花板夾層等處的強制通風場合，對電纜的耐燃要求最嚴格。UL試驗方法UL910。 CMR-敷設于垂直豎井或電梯、升降機間。UL試驗方法UL1666。 CM(CMG) - plenum及riser之外的所有場合，主要是指垂直成束敷設。UL試驗方法UL1581之1160。 CMX -垂直敷設，相當于VW-1。 UL試驗方法UL1581之1080。 CMH -水平敷設。產品認證標識 通常情況，當獲得某一認證機構的認可後，就可使用其圖標。如UL圖標、C-UL圖標、CSA圖標、CCEE長城標識、T
39、-MARK、F-MARK等。,40,第章、 發泡絕緣線,采用發泡絕緣的目的 減小電纜尺寸。(小型化) 降低電纜成本。(經濟性) 獲得低衰減。(高帶寬、布線延長) 高傳輸速度。(時間性) 發泡線用途 同軸電纜 CATV閉路電視網 幹線/支線/饋線網絡 射頻電纜(RF) RG/MIL系列電纜軍事用途 對稱通訊電纜辦公自動化設備連接線(主要指電腦及週邊設備連接線)多媒體連接線(主要指家用電子消費性產品連接線)工業/軍事設備其它用途,41,第章、 發泡絕緣線,發泡芯線的設計 發泡芯線結構型式 單純發泡結構(foam) 內皮層+發泡層結構(skin-foam) 發泡層+外皮層結構(foam-skin)
40、內皮層+發泡層結構+外皮層結構(skin-foam-skin) 發泡芯線中皮層作用 內皮層可改善導體與絕緣附著力提高絕緣電阻及耐電強度。外皮層增加防水性防潮性提高芯線抗變形能力提高絕緣電阻及耐電強度。 高質量發泡電纜的特性要求 高傳輸速度。 恆定的阻抗值。 低衰減。 低回波損耗。 低干擾性。 恆定的電容。,42,第章、 發泡絕緣線,發泡製作工藝形式 化學發泡 絕緣材料中混入發泡劑，通過押出機傳熱，材料受熱分解出氣體。最高發泡度6070%。 化學發泡的缺點 發泡材料(發泡)對溫度很敏感。 螺桿與材料剪切，及押出機磨擦生熱對發泡影響很大。 色母材料對發泡有影響。 原材料批次間性能不同，引起加工工藝
41、不同，及發泡程度不同。 發泡材料超過儲存期，發泡性能劣化。 物理發泡 絕緣材料中混入成核劑，氣體注入押出機與材料混合，形成發泡絕緣。最高發泡度80%。,43,第章、 通訊電纜傳輸參數,特性阻抗(波阻抗) 無反射理想回路的任一點的電壓與電流的比值。均勻線路有固有的阻抗。是由線路的一次參數和所發送的信號頻率決定與線路長度傳輸的電壓電流大小及所連接負載/設備無關。電纜的特性阻抗對于系統內的阻抗匹配非常重要。單位為“” 。 衰減 衰減表征因線路的材料等原因而引起的信號損失。由兩部份組成一為介質內偶極子受交變電場作用做取向運動引起的介質損耗一為導體上熱磁渦流及導體發熱引起的能量損失。單位為“dB/m”
42、。 發送設備及接收設備的靈敏度確定後線路的允許衰減就確定。線路衰減越低通信距離就越長。載波通訊可通過設立增音站來延長通訊距離。但通訊距離受信號傳輸時間限制以免影響通訊質量。 反射衰減(回波損耗) 由于材料結構尺寸與製造工藝(絕緣押出量不均牽引輪偏心收放線轉動不均勻) 等缺陷和分散性的影響造成阻抗沿長度的分佈是不均勻的。電磁波在線路上傳輸遇到不均勻點產生多次反射奇次反射波回到發射端會引起輸入阻抗的變化並引起主波信號功率變化產生衰減頻率特性波動引起信號失真。偶次反射波形成伴流滯後並迭加在主波上造成干擾尤其脈沖信號傳輸時會引起波形畸變造成信號失真。尤其存在周期性不均勻時影響最為嚴重。,44,第章、
43、通訊電纜傳輸參數(續),串音機理 因回路間存在電磁耦合則第一回路的電磁波在回路週圍產生電磁場進而在第二回路產生干擾電流的現象稱為串音。 一次干擾參數 電耦合 電耦合為被串電流與主串電壓的比值。g - 電耦合的有功分量(介質耦合)指主被串回路芯線間介質能量損耗不平衡的結果。 c - 電容耦合指主被串回路部份電容不平衡的結果。 磁耦合 磁耦合為被串電壓與主串電流的比值。r - 磁耦合的有功分量(導電耦合) 指主被串回路芯線間導體金屬能量損耗不平衡的結果。m - 電感耦合指主被串回路部份電感不平衡的結果。 二次干擾參數 主要參數為近端串音衰減遠端串音衰減遠端串音防衛度。近端串音衰減 主串回路發送功率
44、與串到被串回路近端功率的比值取對數*10倍單位“dB”。,45,第章、 通訊電纜傳輸參數(續),遠端串音衰減 主串回路發送功率與串到被串回路遠端功率的比值取對數*10倍單位“dB”。 衰減串音比(遠端串音防衛度) 被串回路遠端收到的信號電平與串到該接收端的串音電平的差。當主串與被串回路相同時可簡化為遠端串音衰減與衰減的差。(它直接影響信號的誤碼程度)。串音的影響取決于接收的有功信號與串音功率的相對大小因在遠端信號經過衰減信號相對較近端小故通訊工程中串音防衛度是指遠端串音防衛度。 干擾參數的影響因素 數十KHz以下的短電纜(製造長度)採用一次參數研究高頻或長電纜時回路間串音用一次參數很難確定就用
45、二次參數來衡量串音程度。一次干擾參數/二次干擾參數與回路間的相對位置及結構通訊方式結構上均勻性及所用材料的質量回路長度信號的傳輸頻率有關。 延時/延時差 線路中單位長度電磁波傳播所需時間單位“ns/m”。對于線對內或線對間的芯線電磁波傳播延時的差值。 波速比 電磁波在線路的介質中傳播速度與在真空中傳播速度的比值。,46,附錄A、 (銅芯)發泡絕緣同軸電纜傳輸參數計算公式,特性阻抗Zc工作電容C電纜總衰減等效介電常數e等效介質損耗角正切tged - 內導體外徑 De - 外導等效內徑 Kp - 外導體材料系數 P - 發泡度 - 絕緣材料的介電常數 tg- 絕緣材料的介質損耗角正切,47,附錄B
46、、電線電纜性能及相關測試要素簡介,傳輸性能測試 導體電阻 規定的試樣長度及尺寸採用直流電橋測量電阻值由溫度係數關係式換算成20直流電阻值。 工作電容 採用LCR測試儀測試。 特性阻抗 採用TDR測時域阻抗採用Network Analyzer測頻域阻抗。 衰減 採用Network Analyzer測試。 延時 可採用TDR或網絡分析儀測試。 串音 採用Network Analyzer測試。 回波損耗 採用Network Analyzer測試。 波長短縮率 採用Network Analyzer測試。,48,附錄B、電線電纜性能及相關測試要素簡介(續),一般電性能及物理機械性能試驗 導體拉伸試驗 規
47、定的試樣長度及尺寸標識線拉伸速度計算伸長率。 絕緣電阻 採用高阻計測試。(有屏蔽時)直接測芯線導體-屏蔽間絕緣電阻(無屏蔽時) 絕緣芯線需浸入水浴以水浴做為電極測試。 耐電壓試驗 採用耐電壓測試儀測試。(有屏蔽時)直接測芯線導體-屏蔽間絕緣電阻(無屏蔽時) 絕緣芯線需浸入水浴以水浴做為電極測試。 老化試驗 規定的試樣長度及尺寸老化箱中放置方式老化溫度及時間老化箱換氣要求常溫放置時間。 拉伸/冷拉伸 規定的試樣長度及尺寸(冷卻溫度及時間)拉伸速度計算伸長率。 抗張強度試驗 規定的試樣長度及尺寸拉伸速度拉斷力標稱截面計算抗拉強度。,49,附錄B、電線電纜性能及相關測試要素簡介(續),加熱變形試驗 預熱溫度及時間負載重量老化溫度及時間冷卻方式測變形量計算相對變形量。 熱失重試驗 規定的試樣長度及尺寸常溫干燥時間測重量老化溫度及時間常溫干燥時間再次測重量計算相對失重量。 熱穩定性試驗 恆溫箱溫度及時間重量測試PH恆定時間測試PH變化到指定值時間。 (加)熱收縮試驗 規定的試樣長度及尺寸老化溫度及時間允許最大收縮長度。 低溫衝擊/熱衝擊 規定的試樣長度及尺寸芯棒直徑卷繞圈數繞速(低溫或老化)溫度及時間直接判斷試樣有無裂痕或做耐電壓測試來判定。 低溫/熱卷繞試驗 規定的試樣長度及尺寸處置溫度及時間芯棒直徑卷繞方式卷繞圈數直接判斷試樣有無裂痕或做耐電壓測試來判定。,
