硅膠電線以電線電纜的基本結(jié)構(gòu)與材料
一、硅膠線纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成
電線電纜產(chǎn)品絕大多數(shù)是截面(橫斷面)形狀完全相同(忽略因制造而產(chǎn)生的誤差)、呈長條狀的產(chǎn)品,這是由于在系統(tǒng)或設(shè)備中是作為構(gòu)成線路或線圈而使用的特征所決定的。所以研究分析線纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成,只需從其截面來觀察分析。
電線電纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)元件,總體上可分為導線、絕緣層、屏蔽和護層這四個主要結(jié)構(gòu)組成部分以及填充元件和承拉元件等。根據(jù)產(chǎn)品的使用要求和應(yīng)用場合,有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)極為簡單,只有導線一個結(jié)構(gòu)件,如架空裸導線、接觸網(wǎng)導線、銅鋁匯流排(母線)等;這些產(chǎn)品的對外電氣絕緣是依靠安裝敷設(shè)時用絕緣子和空間距離(即利用空氣絕緣)來確保的。
1. 硅膠導線 導線是產(chǎn)品進行電流或電磁波信息傳輸功能的最基本的必不可少的主要構(gòu)件。導線是導電線芯的簡稱,用銅、鋁等導電性能優(yōu)良的有色金屬制成。近三十多年來迅速發(fā)展起來的光通信網(wǎng)絡(luò)用的光纜,則以光導纖維作為導線。
2. 硅膠絕緣層 是包覆在導線外圍四周起著電氣絕緣作用的構(gòu)件。即能確保傳輸?shù)碾娏骰螂姶挪ā⒐獠ㄖ谎刂鴮Ь行進而不流向外面,導體上具有的電位(即對周圍物體形成的電位差、即電壓)能被隔絕,即既要保證導線的正常傳輸功能,又要確保外界物體和人身的安全。導線與絕緣層是構(gòu)成線纜產(chǎn)品(裸電線類除外)必須具備的兩個基本構(gòu)件。
3. 硅膠護層 當電線電纜產(chǎn)品安裝運行在各種不同的環(huán)境中時,必須具有對產(chǎn)品整體特別是對絕緣層起保護作用的構(gòu)件,這就是護層。
因為要求絕緣材料具有優(yōu)良的各種電絕緣性能,則必須要求材料的純度極高、雜質(zhì)含量極微;往往無法兼顧其對外界的保護能力,所以對于外界(即安裝、使用場合和使用中的)各種機械力的承受或抵抗力、耐大氣環(huán)境、耐化學藥品或油類、對生物侵害的防止,以及減少火災(zāi)的危害等都必須由各種保護層結(jié)構(gòu)來承擔。
許多專用于良好外部環(huán)境(如清潔、干燥、無機械外力作用的室內(nèi))中的線纜產(chǎn)品,或者絕緣層材料本身具有一定的機械強度、耐氣候性的產(chǎn)品,就可以沒有護層這一構(gòu)件。
4. 硅膠屏蔽 是一種將電纜產(chǎn)品中的電磁場與外界的電磁場進行隔離的構(gòu)件;有的線纜產(chǎn)品在其內(nèi)部不同線對(或線組)之間也需要相互隔離?梢哉f屏蔽層是一種“電磁隔離屏”。
5.填充結(jié)構(gòu) 很多電線電纜產(chǎn)品是多芯的,如低壓電力電纜多數(shù)是四芯、五芯電纜(適用于三相系統(tǒng)),市內(nèi)電話電纜更是有800對、1200對、2400對至3600對。將這些絕緣線芯或線對成纜(或分組多次成纜)后,一是外形不圓整,二是絕緣線芯間留有很大空隙(見圖1),因此必須在成纜時加入填充結(jié)構(gòu),填充結(jié)構(gòu)是為了使成纜外徑相對圓整以利于包帶、擠護套,也為了使電纜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、內(nèi)部結(jié)石,在使用中(制造和敷設(shè)中拉伸、壓縮和彎曲時)受力均勻而不損壞電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 多年來,行業(yè)中習慣于把屏蔽層作為護層結(jié)構(gòu)的一部分,作者認為應(yīng)該單獨作為一個構(gòu)件。其原因是除了屏蔽層的功能是電磁隔離——即線纜產(chǎn)品中傳遞的信息不外瀉、不對外界儀器儀表或別的線路產(chǎn)生干擾;外界的各種電磁波也不會通過電磁耦合進入線纜產(chǎn)品中,這些功能要求與傳統(tǒng)的護層功能不同。還因為屏蔽層不光設(shè)置于產(chǎn)品的外部,還置于每一線對或多對數(shù)電纜的分組之間。近十幾年來,隨著信息傳遞系統(tǒng)用電線電纜的快速發(fā)展,以及大氣中存在的電磁波干擾源越來越多,促使有屏蔽結(jié)構(gòu)的品種成倍增長,大家對屏蔽層作為線纜產(chǎn)品中的一個基本構(gòu)件的認識,已趨于認同。
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