Основной технической основой выбора коаксиального кабеля для определенной цели являются его электрические свойства, механические свойства и характеристики окружающей среды.В некоторых условиях пожаробезопасность также важна.Все эти свойства зависят от конструкции кабеля и используемых материалов.
Наиболее важными электрическими свойствами кабеля являются низкое затухание, равномерный импеданс, высокие обратные потери, а ключевым моментом для кабеля утечки являются его оптимальные потери связи.Наиболее важными механическими свойствами являются свойства на изгиб (особенно при низких температурах), прочность на растяжение, прочность на сжатие и износостойкость.Кабели также должны быть способны выдерживать воздействие окружающей среды во время транспортировки, хранения, монтажа и использования.Эти силы могут быть вызваны климатом или результатом химических или экологических реакций.Если кабель проложен в месте с повышенными требованиями пожарной безопасности, большое значение также имеет его пожаробезопасность, среди которых важнейшими факторами являются три фактора: замедленное возгорание, плотность дыма и выделение галогенных газов.
Основная функция кабеля — передача сигналов, поэтому важно, чтобы структура и материалы кабеля обеспечивали хорошие характеристики передачи на протяжении всего срока службы кабеля, о чем подробно будет сказано ниже.
1. Внутренний проводник
Медь является основным материалом внутреннего проводника, который может быть в следующих формах: отожженная медная проволока, отожженная медная трубка, алюминиевая проволока с медным покрытием.Обычно внутренним проводником небольших кабелей является медная проволока или алюминиевая проволока с медным покрытием, тогда как в больших кабелях используются медные трубки для уменьшения веса и стоимости кабеля.Большой внешний проводник кабеля имеет полоску, что позволяет добиться достаточно хороших характеристик при изгибе.
Внутренний проводник оказывает большое влияние на передачу сигнала, поскольку затухание в основном вызвано потерями сопротивления внутреннего проводника.Проводимость, особенно поверхностная проводимость, должна быть как можно выше, а общее требование составляет 58 MS/м (+20 ℃), поскольку при высокой частоте ток передается только в тонком слое на поверхности проводника, это явление называется скин-эффектом, а эффективная толщина текущего слоя — глубиной скин-эффекта.В таблице 1 показаны значения толщины скин-слоя медных трубок и алюминиевых проводов с медным покрытием в качестве внутренних проводников на определенных частотах.
Качество медного материала, используемого во внутреннем проводнике, очень высокое, поэтому требуется, чтобы медный материал не содержал примесей, а поверхность была чистой, гладкой и гладкой.Внутренний диаметр проводника должен быть стабильным с небольшими допусками.Любое изменение диаметра приведет к снижению однородности импеданса и обратных потерь, поэтому производственный процесс необходимо точно контролировать.
2. Внешний проводник
Внешний проводник имеет две основные функции: первая — функция контурного проводника, а вторая — функция экранирования.Внешний проводник негерметичного кабеля также определяет его герметичность.Внешний проводник коаксиального питающего кабеля и сверхгибкого кабеля сварен из катаной медной трубы.Внешний проводник этих кабелей полностью закрыт, что не допускает излучения кабеля.
Внешний проводник обычно продольно покрыт медной лентой.Во внешнем проводящем слое имеются продольные или поперечные насечки или отверстия.В гофрированном кабеле обычно используется рифление внешнего проводника.Пики гофрирования образованы равноудаленными режущими канавками в осевом направлении.Доля отрезанной части невелика, а расстояние между пазами намного меньше длины передаваемой электромагнитной волны.
Очевидно, что непротекающий кабель можно превратить в негерметичный кабель, обработав его следующим образом: пик волны внешнего проводника обычного гофрированного кабеля в непротекающем кабеле срезается под углом 120 градусов, чтобы получить набор подходящих слотовая структура.
Форма, ширина и структура щелей негерметичного кабеля определяют его эксплуатационные характеристики.
Медный материал внешнего проводника также должен быть хорошего качества, с высокой проводимостью и без примесей.Размер внешнего проводника должен строго контролироваться в пределах допуска, чтобы обеспечить равномерный характеристический импеданс и высокие обратные потери.
Преимущества сварки внешнего проводника катаной медной трубы заключаются в следующем:
Полностью закрытый Полностью экранированный внешний проводник, не излучающий и предотвращающий проникновение влаги
Может быть водонепроницаемым в продольном направлении благодаря кольцевым гофрам.
Механические свойства очень стабильны
Высокая механическая прочность
Отличные характеристики изгиба
Соединение простое и надежное
Сверхгибкий кабель имеет небольшой радиус изгиба благодаря глубокому спиральному гофрированию.
3, изоляционная среда
Среда радиочастотного коаксиального кабеля играет далеко не только роль изоляции: окончательные характеристики передачи в основном определяются после изоляции, поэтому выбор материала среды и ее структуры очень важен.Все важные свойства, такие как затухание, полное сопротивление и обратные потери, сильно зависят от изоляции.
Наиболее важными требованиями к утеплению являются:
Низкая относительная диэлектрическая проницаемость и малые диэлектрические потери. Угловой коэффициент, обеспечивающий небольшое затухание.
Последовательная структура обеспечивает равномерный импеданс и большие потери эха.
Стабильные механические свойства для обеспечения длительного срока службы.
водонепроницаемый
Физическая изоляция с высоким содержанием пены может удовлетворить все вышеперечисленные требования.Благодаря передовой технологии экструзии и впрыска газа и специальным материалам степень вспенивания может достигать более 80%, поэтому электрические характеристики близки к кабелю с воздушной изоляцией.При методе впрыска газа азот впрыскивается непосредственно в материал среды в экструдере, что также известно как метод физического вспенивания.По сравнению с этим методом химического вспенивания степень вспенивания может достигать только около 50%, средние потери больше.Структура пены, полученная методом газовой инъекции, однородна, что означает, что ее импеданс однороден, а потери эха велики.
Наши ВЧ-кабели обладают очень хорошими электрическими свойствами благодаря небольшому углу диэлектрических потерь и большой степени вспенивания изоляционных материалов.Характеристики пенящейся среды более важны при высоких частотах.Именно эта особая вспененная структура определяет очень низкие характеристики затухания кабеля на высоких частотах.
Уникальная МНОГОСЛОЙНАЯ изоляция (ВНУТРЕННИЙ ТОНКИЙ СЛОЙ - ВСПЕНИВАЮЩИЙСЯ слой - внешний тонкий слой) в процессе совместной экструзии позволяет получить однородную закрытую структуру пены со стабильными механическими свойствами, высокой прочностью, хорошей влагостойкостью и другими характеристиками.Чтобы кабель сохранял хорошие электрические характеристики во влажной среде, мы специально разработали такой кабель: на поверхность изоляционного слоя из вспененного материала добавляется тонкий слой полиэтилена с твердой жилой.Этот тонкий внешний слой предотвращает проникновение влаги и защищает электрические характеристики кабеля с самого начала производства.Такая конструкция особенно важна для негерметичных кабелей с перфорированными внешними жилами.Кроме того, изоляционный слой плотно обернут вокруг внутреннего проводника тонким внутренним слоем, что еще больше повышает механическую устойчивость кабеля.Кроме того, тонкий слой содержит специальный стабилизатор, который может обеспечить совместимость с медью и обеспечить длительный срок службы нашего кабеля.Выберите подходящий внутренний тонкослойный материал, чтобы получить удовлетворительные свойства, такие как влагостойкость, адгезия и стабильность.
Эта многослойная изоляционная конструкция (тонкий внутренний слой – слой пенопласта – тонкий внешний слой) обеспечивает как превосходные электрические свойства, так и стабильные механические свойства, тем самым увеличивая длительный срок службы и надежность наших радиочастотных кабелей.
4, ножны
Наиболее часто используемым материалом оболочки для наружных кабелей является черный линейный полиэтилен низкой плотности, который имеет плотность, близкую к ПЭВД, но прочность, сравнимую с ПЭВП.Вместо этого в некоторых случаях мы предпочитаем HDPE, который обеспечивает лучшие механические свойства и устойчивость к трению, химическому воздействию, влаге и различным условиям окружающей среды.
Черный HDPE, устойчивый к ультрафиолетовому излучению, может выдерживать такие климатические нагрузки, как чрезвычайно высокие температуры и экстремальные ультрафиолетовые лучи.При повышении пожаробезопасности кабелей следует использовать малодымные безгалогенные огнезащитные материалы.В негерметичных кабелях для уменьшения распространения огня между внешним проводником и оболочкой можно использовать огнезащитную ленту, чтобы сохранить в кабеле легкоплавкий изоляционный слой.
5, огневая производительность
Негерметичные кабели обычно прокладывают в местах с повышенными требованиями пожарной безопасности.Безопасность прокладываемого кабеля связана с пожаробезопасностью самого кабеля и места его установки.Воспламеняемость, плотность дыма и выделение галогенных газов являются тремя важными факторами, влияющими на пожаробезопасность кабеля.
Использование огнезащитной оболочки и использование огнеизоляционного пояса при прохождении через стену позволяет предотвратить распространение пламени по кабелю.Самым низким испытанием на воспламеняемость является испытание на вертикальное горение одного кабеля в соответствии со стандартом IEC332-1.Все внутренние кабели должны соответствовать этому требованию.Более строгие требования соответствуют стандартному испытанию на горение пучка IEC332-5.В этом испытании кабели сжигаются вертикально в связках, при этом длина горения не может превышать установленное значение.Количество кабелей зависит от технических характеристик тестовых кабелей.Также следует учитывать плотность дыма при горении кабеля.Дым имеет плохую видимость, резкий запах, легко вызывает проблемы с дыханием и панику, что затрудняет спасательные и пожарные работы.Плотность дыма кабелей сгорания проверяется в соответствии с интенсивностью светопропускания IEC 1034-1 и IEC 1034-2, а типичное значение светопропускания для кабелей с низким дымом превышает 60%.
ПВХ может соответствовать требованиям IEC 332-1 и IEC 332-3.Это распространенный и традиционный материал оболочки для внутренних кабелей, но он не идеален и может легко привести к смерти с точки зрения пожарной безопасности.При нагревании до определенной высокой температуры ПВХ разлагается и образует галогеновые кислоты.При сжигании кабеля с ПВХ-оболочкой из 1 кг ПВХ образуется 1 кг галогеновой кислоты с концентрацией 30 %, включая воду.Из-за коррозионного и токсичного характера ПВХ спрос на безгалогенные кабели в последние годы значительно увеличился.Количество галогена измеряется в соответствии со стандартом IEC 754-1.Если количество галогеновой кислоты, выделяемой всеми материалами при горении, не превышает 5 мг/г, кабель считается безгалогенным.
Безгалогенные огнестойкие материалы для оболочки кабеля (HFFR) обычно представляют собой полиолефиновые соединения с минеральными наполнителями, такими как гидроксид алюминия.Эти наполнители разлагаются при пожаре, образуя оксид алюминия и водяной пар, что эффективно предотвращает распространение огня.Продукты сгорания наполнителя и полимерной матрицы нетоксичны, не содержат галогенов и малодымны.
Пожарная безопасность при прокладке кабеля включает в себя следующие аспекты:
На конце доступа к кабелям наружные кабели должны быть подключены к пожаробезопасным кабелям.
Избегайте установки в помещениях и зонах с риском возгорания.
Противопожарная преграда через стену должна быть способна гореть достаточно долгое время, иметь теплоизоляцию и воздухонепроницаемость.
Безопасность также важна во время установки.
Время публикации: 15 августа 2022 г.