Os compoñentes estruturais dos produtos de arame e cable pódense dividir xeralmente en catro partes estruturais principais: condutores, capas de illamento, capas de blindaxe e vaíñas, así como elementos de recheo e elementos de tracción, etc. Segundo os requisitos de uso e os escenarios de aplicación dos produtos, algúns produtos teñen estruturas extremadamente simples, cun só compoñente estrutural, o arame, como os cables espidos aéreos, os cables de catenaria, as barras de cobre-aluminio (barras colectoras), etc. O illamento eléctrico externo destes produtos asegúrase mediante o uso de illantes e a distancia espacial durante a instalación e a colocación (é dicir, mediante o uso de illamento ao aire).
A gran maioría dos produtos de arame e cable teñen exactamente a mesma forma de sección transversal (sen ter en conta os erros de fabricación) e están en forma de tiras longas. Isto vén determinado pola característica de que se usan para formar circuítos ou bobinas en sistemas ou equipos. Polo tanto, ao estudar e analizar a composición estrutural dos produtos de cable, só é necesario observar e analizar a partir das súas seccións transversais.
A continuación móstrase unha análise detallada da composición da estrutura do cable e dos materiais do cable:
1. Composición da estrutura do cable: Condutor
Os fíos son os compoñentes principais máis fundamentais e indispensables para que os produtos realicen a función de transmitir información de corrente ou ondas electromagnéticas. Fío é a abreviatura de núcleo condutor.
Que materiais inclúen os condutores de cable? Os materiais dos condutores adoitan estar feitos de metais non ferrosos con excelente condutividade eléctrica, como o cobre e o aluminio. Os cables ópticos empregados nas redes de comunicación óptica, que se desenvolveron rapidamente nas últimas tres décadas aproximadamente, empregan fibras ópticas como condutores.
2. Composición da estrutura do cable: capa de illamento
A capa illante é un compoñente que cobre a periferia do cable e serve como illante eléctrico. É dicir, pode garantir que a corrente transmitida ou as ondas electromagnéticas, as ondas de luz, só viaxen ao longo do cable e non flúan cara a fóra. O potencial do condutor (é dicir, a diferenza de potencial formada cos obxectos circundantes, é dicir, a tensión) pode illarse. É dicir, é necesario garantir tanto a función de transmisión normal do cable como a seguridade dos obxectos e persoas externos. Os cables e as capas de illamento son os dous compoñentes básicos que deben estar presentes para constituír produtos de cable (agás os cables espidos).
Que son os materiais de illamento de cables? Nos cables e fíos actuais, a clasificación dos materiais de illamento de cables divídese principalmente en dúas categorías: plásticos e goma. Os materiais poliméricos son os dominantes, dando lugar a unha ampla variedade de produtos de fíos e cables axeitados para diferentes usos e requisitos ambientais. Os materiais de illamento comúns para fíos e cables inclúen o cloruro de polivinilo (PVC),polietileno reticulado (XLPE), fluoroplásticos, compostos de goma, compostos de goma de etileno-propileno e materiais illantes de goma de silicona.
3. Composición da estrutura do cable: Vaíña
Cando se instalan e operan produtos de arame e cable en varios entornos diferentes, deben existir compoñentes que protexan todo o produto, especialmente a capa de illamento. Esta é a vaíña. Dado que se require que os materiais illantes teñan excelentes propiedades de illamento eléctrico de todo tipo, é necesario esixir unha pureza extremadamente alta e un contido de impurezas extremadamente baixo nos materiais. A miúdo, é imposible ter en conta a súa capacidade de protección contra o mundo exterior. Polo tanto, as diversas estruturas de protección deben ser responsables de soportar diversas forzas mecánicas do exterior (é dicir, instalación, lugar de uso e durante o uso), resistencia ao ambiente atmosférico, resistencia a produtos químicos ou aceites, prevención de danos biolóxicos e redución dos riscos de incendio. As principais funcións das vaíñas de cable son a impermeabilización, a resistencia ás chamas, a resistencia ao lume e a prevención da corrosión. Moitos produtos de cable deseñados especificamente para bos entornos externos (como entornos limpos, secos e interiores libres de forzas externas mecánicas), ou aqueles con materiais de illamento que posúen inherentemente certa resistencia mecánica e resistencia ás inclemencias do tempo, poden prescindir do compoñente da capa protectora.
Que tipos de materiais para revestimentos de cables existen? Os principais materiais para revestimentos de cables inclúen goma, plástico, revestimentos, silicona e varios produtos de fibra, etc. As características da capa protectora de goma e plástico son a suavidade e a lixeireza, e úsase amplamente en cables móbiles. Non obstante, dado que tanto os materiais de goma como os plásticos teñen un certo grao de permeabilidade á auga, só se poden aplicar cando se usan materiais poliméricos de alta resistencia á humidade como illamento de cables. Entón, algúns usuarios poden preguntarse por que se usa o plástico como capa protectora no mercado? En comparación coas características das revestimentos de plástico, os revestimentos de goma teñen maior elasticidade e flexibilidade, son máis resistentes ao envellecemento, pero o seu proceso de fabricación é relativamente máis complexo. Os revestimentos de plástico teñen mellores propiedades mecánicas e resistencia á auga, e son abundantes en recursos, de baixo prezo e fáciles de procesar. Polo tanto, úsanse máis amplamente no mercado. Os compañeiros da industria deben ter en conta que existe outro tipo de revestimento metálico. Os revestimentos metálicos non só teñen funcións de protección mecánica, senón tamén a función de blindaxe que se menciona a continuación. Tamén posúen propiedades como resistencia á corrosión, resistencia á compresión e á tracción e resistencia á auga, que poden evitar que a humidade e outras substancias nocivas entren no interior do illamento do cable. Polo tanto, úsanse amplamente como vaíñas para cables de alimentación illados en papel impregnado en aceite con pouca resistencia á humidade.
4. Composición da estrutura do cable: capa de blindaxe
A capa de blindaxe é un compoñente clave nos produtos de cable para conseguir o illamento do campo electromagnético. Non só pode evitar que os sinais electromagnéticos internos se filtren e interfiran con instrumentos externos, medidores ou outras liñas, senón que tamén pode bloquear as ondas electromagnéticas externas para que non entren no sistema de cable a través do acoplamento. Estruturalmente, a capa de blindaxe non só se coloca na parte exterior do cable, senón que tamén existe entre os pares ou grupos de fíos en cables multinúcleo, formando "pantallas de illamento electromagnético" multinivel. Nos últimos anos, cos crecentes requisitos de cables de comunicación de alta frecuencia e antiinterferencias, os materiais de blindaxe evolucionaron desde o papel metalizado tradicional e as cintas de papel semicondutoras ata materiais compostos máis avanzados comocintas de mylar de papel de aluminio, cintas de mylar de lámina de cobre e cintas de cobre. As estruturas de blindaxe comúns inclúen capas de blindaxe internas feitas de polímeros condutores ou cintas semicondutoras, así como capas de blindaxe externas como envoltura lonxitudinal de cinta de cobre e malla de cobre trenzada. Entre elas, a capa trenzada usa principalmente cobre estañado para mellorar a resistencia á corrosión. Para escenarios de aplicacións especiais, como cables de frecuencia variable que usan blindaxe composta de cinta de cobre + fío de cobre, cables de datos que empregan envoltura lonxitudinal de lámina de aluminio + deseño aerodinámico e cables médicos que requiren capas trenzadas de cobre prateado de alta cobertura. Coa chegada da era 5G, a estrutura de blindaxe híbrida de cinta composta de aluminio-plástico e tecido de fío de cobre estañado converteuse na solución principal para cables de alta frecuencia. A práctica da industria demostra que a capa de blindaxe evolucionou dunha estrutura accesoria a un compoñente central independente do cable. A selección de materiais para ela debe considerar exhaustivamente as características de frecuencia, o rendemento de flexión e os factores de custo para cumprir os requisitos de compatibilidade electromagnética de diferentes escenarios de aplicación.
5. Composición da estrutura do cable: estrutura chea
Moitos produtos de arame e cable son multinúcleo. Por exemplo, a maioría dos cables de alimentación de baixa tensión son cables de catro ou cinco núcleos (axeitados para sistemas trifásicos), e os cables telefónicos urbanos veñen en 800 pares, 1200 pares, 2400 pares a 3600 pares. Despois de cablear estes núcleos ou pares de arame illado (ou cablear en grupos varias veces), hai dous problemas: un é que a forma non é redonda e o outro é que hai grandes espazos entre os núcleos de arame illado. Polo tanto, débese engadir unha estrutura de recheo durante o cableado. A estrutura de recheo ten como obxectivo facer que o diámetro exterior do cableado sexa relativamente redondo, o que favorece o envoltorio e a extrusión da vaíña, e tamén facer que a estrutura do cable sexa estable e o interior forte. Durante o uso (ao estirar, comprimir e dobrar durante a fabricación e o tendido), a forza aplícase uniformemente sen danar a estrutura interna do cable. Polo tanto, aínda que a estrutura de recheo é unha estrutura auxiliar, tamén é necesaria e existen regulacións detalladas sobre a súa selección de materiais e deseño de forma.
Materiais de recheo de cables: xeralmente, os materiais de recheo para cables inclúen cinta de polipropileno, corda de PP non tecida, corda de cáñamo ou materiais relativamente baratos feitos de caucho reciclado. Para ser utilizado como material de recheo de cables, debe ter as características de non causar efectos adversos no núcleo illado do cable, non ser higroscópico por si só, non ser propenso á contracción e non corroerse.
6. Composición da estrutura do cable: Elementos tensados
Os produtos tradicionais de arame e cable baséanse na capa de armadura da vaíña para soportar forzas de tracción externas ou forzas de tracción causadas polo seu propio peso. As estruturas típicas son a armadura de cinta de aceiro e a armadura de arame de aceiro (por exemplo, para os cables submarinos, utilízanse arames de aceiro grosos cun diámetro de 8 mm que se torcen para formar a capa de armadura). Non obstante, para protexer as fibras ópticas de forzas de tracción menores e evitar unha lixeira deformación das fibras que podería afectar o rendemento da transmisión, a estrutura do cable de fibra óptica está equipada cun revestimento primario e secundario, así como compoñentes de forza de tracción dedicados. Ademais, se o cable dos auriculares dun teléfono móbil adopta unha estrutura onde se enrola un arame de cobre fino ou unha cinta de cobre fina arredor de filamentos de fibra sintética e se extruye unha capa illante no exterior, este filamento de fibra sintética é o elemento tensor. En conclusión, nos produtos especiais, pequenos e flexibles desenvolvidos nos últimos anos que requiren múltiples usos de flexión e torsión, os elementos tensores xogan un papel importante.
Que materiais se inclúen para os compoñentes de tracción de cables: tiras de aceiro, arames de aceiro e láminas de aceiro inoxidable
Data de publicación: 25 de abril de 2025