Основные компоненты кабеля

Кабель — это устройство передачи электрической энергии, точно собранное из множества компонентов. Его основные компоненты можно разделить на четыре основных модуля: проводник, изоляционный слой, экранирующий слой и слой оболочки. Некоторые специальные кабели могут также включать слой наполнителя или армирующую структуру. Ниже представлен подробный анализ каждой части с функциональной и технической точки зрения:

Проводящий слой: основа передачи тока
Проводник — это «кровеносный сосуд» кабеля, отвечающий за передачу электрической энергии или сигналов. Общие материалы включают медь, алюминий и сплавы. Медные проводники благодаря своей высокой проводимости (приблизительно 58 МС/м) и высокой стойкости к окислению занимают более 80 % рынка и особенно подходят для приложений с высоким-напряжением и высокой-частотой; Алюминиевые жилы из-за их низкой стоимости (около 1/3 меди) и легкого веса (плотность меди 30%) чаще всего используются в воздушных линиях или в распределительных сетях среднего и низкого-напряжения. Проводниковые конструкции делятся на одножильные и многожильные. Многожильные проводники благодаря спиральной намотке из нескольких тонких проводов могут улучшить гибкость (радиус изгиба может быть уменьшен до 6 раз больше диаметра) и уменьшить скин-эффект (концентрацию тока на поверхности во время передачи высоких-частот).

Изоляционный слой: барьер для электробезопасности
Слой изоляции должен одновременно соответствовать характеристикам устойчивости к высокому напряжению (обычно в 3 раза больше номинального напряжения), низким диэлектрическим потерям (tanδ меньше или равно 0,01%) и устойчивости к старению (отсутствие растрескивания после 720 часов при температуре 158 градусов). Общие материалы включают в себя:

• Поливинилхлорид (ПВХ): низкая стоимость (приблизительно 2 юаня/метр), температурный диапазон -15–70 градусов, в основном используется для внутренней низковольтной проводки;
• Поперечно-сшитый полиэтилен (XLPE): термостойкость до 90–125 градусов, диэлектрическая прочность увеличена на 30 %, и он является основным выбором для кабелей высокого-напряжения (выше 110 кВ);
• Силиконовая резина: термостойкость от -60 до 200 градусов, отличная гибкость, часто используется в мобильном оборудовании, таком как авиационное и медицинское оборудование.

Экранирующий слой: страж чистоты сигнала
Экранирующий слой снижает помехи за счет электромагнитной изоляции и делится на экран из металлической фольги (алюминиевая фольга/медная фольга, затухание не менее 40 дБ) и экран из металлической оплетки (оплетка из медной проволоки, коэффициент покрытия не менее 85%). В кабелях передачи данных (таких как CAT6) двойное экранирование (алюминиевая фольга + оплетка) может снизить перекрестные помехи до уровня ниже 0,1%; В силовых кабелях броня из стальной ленты (толщина 0,5–1,2 мм) может одновременно защищать от электромагнитных полей и усиливать механическую защиту (прочность на сжатие не менее 10 Н/мм²).