工业自动化

7 层铜缆结构:为什么每一层都很重要

Frederick Vincent
铜缆结构中使用的每个组件对于将信号和/或电力传输到需要的地方都至关重要。它们还影响安全性、停机时间和安装。

 

 

当你想把电力或信息从一个地方转移到另一个地方时—无论你’重新发送数据、视频、音频或控制信号—这一旅程通常通过铜质通信电缆进行。

 

铜缆是一种经过市场验证的技术,可实现可靠、经济高效的数据和电力传输,同时易于端接。

 

铜缆的每一层’为了将信号和/或电力传输到需要到达的地方,其构造至关重要。这些层严重影响着电缆整个使用寿命期间数据和电力的传输效果。它们还影响:

  • 火灾着火和蔓延时的安全性,以及释放的烟雾量和毒性
  • 停机时间和系统性能
  • 一根电缆’在恶劣环境下的表现能力
  • 易于 电缆安装

 

每根铜缆都包含以下层:

  • 导体,可实现信号和/或电力传输
  • 绝缘,保护导体并将其与其他导体分开
  • 护套,用于保护线缆

 

根据线缆类型,铜缆还可能包括以下层:

  • 屏蔽,可防止可能破坏信号传输的干扰
  • 铠装,为整个线缆提供物理保护
  • 排流线,用作接地路径
  • 地线,将电流从电路转移到地面

 

高性能电缆的每一层都采用优质材料制成,从而提高了安全性和正常运行时间。如果您想优化系统和技术的投资回报率 (ROI),这种性能水平至关重要。

 

导体:一切的中心

位于电缆中心的是一根铜线,由其他层保护着它’秒 导体。它将数据信号和/或电力从 A 点传输到 B 点。

 

有两种类型的导体需要考虑:实心导体和绞合导体。它们在结构和性能上有所不同。

 

由单根圆线制成, 实心导体 生产成本低,可以是裸露的,也可以是金属涂层的。他们’通常用于永久性应用,因为它们不’不易弯曲。实心导体比相同直径的绞合线承载的电流更大。

 

绞合导体 由多股绞合或编织的铜线制成。由于其结构,它们具有更长的弯曲寿命并能承受弯曲。因此,他们’比实心导体更灵活,这使得它们更容易绕过障碍物并安装在狭小的空间内。

 

绝缘:保护信号传输

缠绕导体的铜电缆’的内层 绝缘 位于导体和屏蔽层(如果有)或护套之间。这种绝缘材料被称为 “电介质” 具有高频性能参数的电缆。

 

它保护导体免受环境威胁和电流的影响,是确保高频数据传输的关键部分,在防止电容损耗方面发挥着重要作用。它还将导体彼此分开以减少电气干扰。它不能防止电磁干扰(EMI)。

 

铜缆使用两种类型的绝缘材料:热塑性材料(PVC、尼龙、PE、PP、LSZH 等)和热固性材料(XLPE、EPR 等),也称为交联材料。线缆的安装位置及其运行环境有助于确定最佳绝缘类型。

 

线缆的安装位置及其运行环境有助于确定最佳绝缘类型。

 

与热塑性绝缘材料相比, 热固性绝缘材料 具有更高的温度等级。因此,它更加耐用,因为它可以抗开裂、磨损、腐蚀和防水。

 

热塑性绝缘在加热时会软化。

 

屏蔽:防止干扰

在铜缆中, 是包围导体的金属层。并非所有铜缆都具有 屏蔽。为了优化电缆的有效性并确保可靠的信号传输,它限制了来自外部源的信号干扰。它还可以防止电缆成为附近系统或组件的干扰源。对于传输高频信号或具有多根导体的铜缆,使用内部和单独的屏蔽。

 

铜缆的屏蔽有两种类型:箔屏蔽和编织屏蔽。有些电缆同时使用这两种技术来防御低频和高频 EMI。

 

箔屏蔽 通常由薄而轻的铝层制成。虽然有时会使用铜箔,但它’更昂贵。Belden 使用 铝和聚乙烯化合物 来提高耐用性。与编织屏蔽相比,箔屏蔽更具成本效益。它们’最适合用于防御较高频率的 RFI 和 EMI。

 

编织屏蔽 由铜线或铝线(取决于电缆)组成,这些铜线或铝线 “编织” 在一起,具有出色的机械强度并可承受弯曲。编织屏蔽能最好地防止低频 EMI。

 

有些线缆同时使用这两种类型来防止低频和高频EMI。

 

排流线:确保屏蔽系统正确接地

屏蔽铜缆具有 排扰线 ,以便在屏蔽系统中建立适当的接地。在这些情况下,加蔽线会从屏蔽层完成一个电路,并将电噪声从电路转移到地面。排扰线通常由镀锡铜制成,旨在确保适当的导电性和耐腐蚀性。

 

铜缆是否需要排流线取决于噪声干扰的可能性以及线缆是否与电源线或其他EMI源一起运行等因素。

 

地线:提供电气安全

有些电缆有 地线,它是一种专用导体,用于将电气系统连接到地面,并为多余的电流消散提供安全的路径。例如,多芯电缆有时会配备地线,以最大限度地减少噪音并提高信号质量。

 

铠装:防止线缆物理损坏

一些铜缆有一层额外的保护层,称为 铠装,它包裹在电缆周围,以防止因挤压或磨损造成的物理损坏。装甲通常由钢或铝制成。

 

如果铜缆安装在恶劣环境中,有可能受到物理损坏(例如叉车碾过、重物掉落或啮齿动物咬穿),那么铠装就成为了优先选项。

 

护套:守护内部一切

电缆护套有多种用途。它维持电缆的内部结构并保护其免受环境条件的影响。它还有助于防止火势蔓延和烟雾释放。

 

护套可防止劣化和损坏,并在屏蔽和外部导体之间提供缓冲。

 

护套可以设计为抵御特定的环境因素,如油、阳光或湿气,并具有不同的防火安全等级。

 

电缆护套 还会告诉您有关电缆的所有信息:电缆的安装位置、制造商以及电缆的处理难易程度(基于规格尺寸)。

 

与铜电缆’的绝缘层类似,需要考虑两种主要类型的电缆护套材料:

  • 热塑性(PVC、FEP、LSZH等)
  • 热固性(CPE、EPR等)

 

应根据应用和线缆的安装位置选择线缆护套材料。

 

适用于所有类型连接的铜缆

这七层必须协同工作才能形成高性能铜缆。只需一种劣质材料就会对电缆的性能产生负面影响。

 

Belden 清楚地知道其所有产品的生产地点、时间和方式。我们的检查测试和工厂验收测试可确保关键任务网络在部署之前的质量和功能。

 

在过去的几十年—直至今天—,百通已证明自己是高性能布线和完整连接解决方案的首选。

 

详细了解我们的高性能铜缆。

 

相关链接