电信电缆主要在传送低电压电流的数字或模拟讯号
发布时间:2022-8-17 16:14:22 点击次数:

 绝缘电线是在裸线外覆加一层绝缘材料。绝缘材料通常必须具有极大的绝缘电阻,耐油耐酸性,具抗腐蚀性,可挠性大。有时还需一定的机械强度与耐热性。以下以包覆绝缘材料的种类,列出常见的绝缘电线:

l 卷线类:使用一层至三层的棉线,丝线或玻璃丝线,卷绕于裸线的外层做为绝缘材料。大多应用在各种电机绕组内。通常会在绕卷完毕后,在涂上绝缘涂料,或浸泡在化学药剂中,以提高其绝缘性。若使用在高温场合下,卷线材料必须改用无碱玻璃丝或石棉线,并再加上耐热涂料。

l 漆包线:在软铜线表面涂烤一层油质假漆或PVF(polyvinyl formal),做为绝缘材料。虽然假漆或PVF的厚度很薄(0.003~0.0035mm),但绝缘性极佳,且对热,酸碱熔剂,油,都有极佳的耐力。一般用于电机绕组上。已逐渐取代较占空间的卷线类绕组。

l 橡胶绝缘电线:橡胶富弹性,绝缘电阻与绝缘耐力皆大。由于橡胶加入硫(S)以防止材料老化。但硫与铜线接触时,容易产生CuS,导致橡胶老化。因此使用橡胶做为包覆绝缘材料,必须先在铜线外镀上一层锡。常见的橡胶绝缘电线有:

è 600V橡胶绝缘电线:镀锡的铜在线以绝缘橡胶包覆,再以绝缘液浸泡过的棉纱包覆。有时在棉纱与橡胶间再垫一层纸带。,以加强保护作用。这类电线广泛应用在电工与室内配线场合。

è 室内花线:细铜丝镀锌,以多条绞合而成,再卷上纸带后包覆橡胶绝缘材料。常用在室内吊灯,台灯,小型电机器具上。

l 塑料绝缘电线:塑料是近年来应用极为广泛的高分子聚合物。由于绝缘性好,耐蚀性佳,加工容易,价格便宜,故已逐渐取代传统的橡胶绝缘电线。目前常用的塑料电线有聚氯乙烯(PVC)与聚乙烯(PE)两种。分述如下:

l PVC电线:裸线外包覆聚氯乙烯(PVC)塑料绝缘材料。绝缘性好,不易老化(与橡胶相比),对于氧,油,溶剂,潮湿,有较大的抗耐性。其最大缺点是高温容易软化,而低温容易硬化。故适当的使用温度范围只在 -10°C~60°C之间。因此一般应用在600V以下,60°C以下的绝缘电线。

è PE电线:裸线外包覆聚乙烯(PE)塑料绝缘材料。电阻率与绝缘破坏强度大,而透水性与吸水性少,因此适合高频用电线,海底电缆,雷达用电缆与x射线电缆使用。电视机的受讯馈电线即为PE线。其软化温度为85°C

è 特弗龙电线:使用耐热耐腐蚀的特弗龙(TELFON)绝缘材料。可耐300°C高温。

电缆

 电缆可分为电力电缆与电信电缆两种。电力电缆主要在长程传送高压电力。例如电力公司从发电厂传送电力到各地区的变电所,在经输配电到工厂,办公大楼,以及住家。电信电缆主要在传送数字或模拟讯号。例如电话,有线电视,计算机网络…等。由于这两类电缆的特性需求不同,因此以下分开做介绍。

电力电缆

 由于电力电缆做长程电力的传送,为避免中途电力的损耗,皆使用高压电力传送。因此电力电缆的的特性需求主要在于耐高压绝缘性。以下介绍的几种电力电缆,就是以耐高压的范围做为区分:

l 实心电缆:外表是使用铅(Pb)做为保护外壳,内部使用绝缘油浸泡过的纸包覆导体,并在空隙中填充黄麻等填充物。由于铅层内的空隙填入填充物,因此称为实心电缆。以下介绍其中三种:

è 带形电缆:导体为圆形,半圆形或扇形软铜线,外卷绝缘纸加以绞合。再以填充物填入空隙。外部以绝缘纸包扎好,浸泡绝缘油,再以铅层包覆。此类电缆用于10kV以下输电及引入线。

è SL电缆:于各个圆形心线包覆绝缘纸,再覆铅层。电场方向与绝缘层垂直,增加绝缘耐力,适合20kV ~ 30 kV级的输电。且冷却效果佳。

è H电缆:在绝缘心在线卷以金属化纸,与填衬物绞成圆形,在包覆铅层。重量较SL电缆轻,散热良好,可用于30kV的输电。

l 充油电缆:由于实心电缆的外表的铅覆层是一非弹性刚体。因此温度升高时,铅层膨胀,冷却后收缩不完全,容易在绝缘层内产生空隙,引起局部高压放电,导致绝缘性的劣化。针对此一缺失,可在电缆内充入一大气压以上的绝缘油,可有效抑制空隙的产生,故耐压性增高。称为充油电缆(oil filled cable),简称OF电缆。可用在66~154KV的高压范围。由于常用于远距离电力传输,因此在适当距离应设置充油站,以维持电缆内的油压。

l 压力电缆 :将绝缘心线置于钢管内,再充入12~14大气压的氮气,氢气或绝缘油,可抑制因绝缘体内气泡或空隙引起的局部放电,造成绝缘材料的劣化。其破坏电压约为普通电缆的两倍,适用于44KV以上的超高电压地下输送电缆。

l 合成树脂电缆:绝缘层采用聚乙烯,最外部则用聚氯乙烯做保护层,又称EV电缆。若交连聚乙烯取代聚乙烯,则称CV电缆。此类电缆绝缘破坏强度低,不适合高电压的应用。由于质轻,逐渐取代低电压场合的实心电缆应用。

通信电缆

 电信电缆主要在传送低电压电流的数字或模拟讯号,因此主要需求在于避免噪声干扰,与高频的讯号衰减…等需求。例如心线之间的静电容量要小,心线配置要避免回路内的静电感应。电信电缆依其用途可分为:

l 市内电缆:心线使用绝缘软铜线,将往返两条心线绞合,称为对绞。或是两组两心线做正方形绞合,称为星形方股。由于往返电流相反,可防止静电感应发生。心线使用的塑料绝缘,也以颜色做为识别。多对绞线或星形方股分层绞合,形成同心圆状排列,外加绝缘纸带绕卷,最后再以铅层保护。这类电缆主要用在市内电话加入线,及电话分局的中继线。

l 市外电缆:使用比市内电缆更粗的铜线当做心线,以细纸相互缠绕,再以绝缘纸卷成线组。多个线组再以同心圆筒做层状绞合。外加绝缘纸带绕卷,最后再以铅层保护。依绞合方式不同,又可分为使用DM方股绞合的重讯电缆,与市内星形电缆相同构造的市外星形电缆,以及以四根心线以星形方股绞合的输送电缆等三种。这类电缆主要用在都市之间的电话线路,以及长距离的通信线路。

l 局内电缆:将漆包线上卷丝线与着色绞线,形成心线。在将23条绞线绞合成单位电缆。心线亦可采乙烯树脂,外层再覆以乙烯树脂。称为PVC局内电缆。制程简单,且具耐湿性与不燃性。一般用于电信局内,各机器的联机。

l 高频电缆:主要在传送高频率讯号。就构造而言,又可区分为下列两种

è 同轴电缆:内部为中空圆柱形导体,外部另,内外导体之间的绝缘物为聚乙烯,外层绝缘体为聚氯乙烯。

è 平衡电缆:一般用于电视信号传送的视频电缆,为了避免高频衰减,将一对导体绞线,以发泡聚乙烯绝缘,外部仍与同轴电缆施予相同的的遮避。该电缆阻抗在125±2.5W,可使用到6MHz,衰减常数为11~13dB/km

l 海底电缆:此类电缆除具备一般通信电缆特性外,还必须具防水耐压(水压)等特性。依其用途又可分为干铅纸电缆与无铅电缆两种:

l 干铅纸电缆:软铜线作心线,电缆中央插入铝箔以供线路的静电遮避,以防止漏话。电缆两端以铜铁带卷绕,以遮避电磁场。表面有两层铝覆层,以严密防水。最外面的铅覆层再以橡胶包覆。此类电缆,不适用深海,但可容纳线路较多。

l 无铅电缆:使用软铜线或绞线作心线,使用GP(gutta percha)当绝缘材料。使用高导磁合金裁成带状,卷绕在导体上,可维持传送能力。可容纳电路虽然较少,但适合于深海。

l 光纤电缆:以光传递讯号,优点特多,是目前已逐渐取代传统的电信电缆。