Выбор кабеля

одножильный кабель

В своей деятельности метролог при проведении различных измерений должен по роду деятельности использовать различные кабели. Кабели крайне необходимо отличать друг от друга, поскольку последствия неправильного выбора могут привести к серьезным материальным (возможно и не только) потерям.

Кабель изобрели больше ста лет назад. За это время эта отрасль промышленности видела и взлеты и падения, претерпевала изменений, вызванных острой конкурентной борьбой, развитием прогресса и современных технологий. Поэтому производителей кабелей можно назвать аксакалами своего, довольно зрелого, дела.

Но потребителей прежде всего интересует соотношение цена – качество, и как правило, цена должна быть минимальной, а эксплуатационные характеристики должны максимально удовлетворять требования заказчика.

Поэтому метрологи – не исключение, и должны разбираться в вопросах выбора кабелей на должном уровне.

Кабель состоит из следующих компонентов:

 –  проводник

 – внешняя оболочка кабеля

 – внутренняя изоляция

 – экранирование

 – бронирование.

Некоторые из компонентов присутствуют необязательно.

Материалами из которых изготавливают могут быть медь (обладает высокой проводимостью, хорошими механическими свойствами), лужёная медь (в добавок к вышесказанному обладает противокоррозионными свойствами), омеднённую сталь ( в основном используется для высокочастотных кабелей), алюминий (изготовления экранов и оплёток), никель и серебро (применяются для покрытия поверхностей высококачественных высокочастотных кабелей).

Классификация кабелей:

1) Одножильные и многожильные проводники:

одножильный кабель

Одножильный проводник образует одна монолитная проволока. Кабель с такими проводниками относительно жёсткий и используется при фиксированном монтаже, где существенные и частые изгибы исключены.

многожильный кабель

Многожильный провод включает в себя несколько монолитных проводников, свитых или собранных вместе. Чем больше в кабеле проводников, тем он гибче, тем меньше он оказывает сопротивление токам высоких частот и тем он, соответственно, дороже.

Многожильный провод может может быть скручен различными методами:

Скрутка проводников

скрутка проводников

Скрутка проводников тоже бывает разная. Самый дешёвый способ – это скрутка пучком. В этой скрутке отсутствует какой-либо геометрический рисунок. Положение каждого проводника случайно. В основном применяется в кабелях питания.

Концентрик.

При скрутке концентрик проводники располагаются слоями. Позиция каждого проводника по отношению к соседям контролируется, что исключает самораскручивание, и как следствие дополнительные помехи.

Юнилэй (unilay) – является более простым в изготовлении, а следовательно, и более дешёвым. Это тот же концентрик, но все проводники всех слоёв закручены в одну сторону – по часовой стрелке или против неё.

2) Витая пара

витая пара

Витая пара представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой, с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.

Внешняя оболочка кабеля и внутренняя изоляция

оплетка кабеля

Оболочка защищает внутренние компоненты кабеля во время хранения, монтажа и эксплуатации, придаёт внешний вид и обеспечивает устойчивость к горению.

Внутренняя изоляция изолирует проводник в кабеле механически и электрически.

Внешняя оболочка и внутренняя изоляция во многом определяют электрические и механические характеристики кабеля, их стабильность во времени и характер деградации в процессе старения, срок службы кабеля.

Ниже приведены свойства самых популярных материалов:

ПВХ, или поливинилхлорид –  является наиболее традиционным изоляционным материалом, представляющим собой сложную смесь, свойства которой сильно зависят от состава. ПВХ – обычно эластичный и достаточно прочный материал, не горючий, однако имеет не слишком хорошие электрические параметры и используется в основном для кабельных оболочек. ПВХ не слишком хорошо сдерживает влагу и годится в основном для внутренней прокладки. Его температурный диапазон составляет от –20 до +60°С.

Полиэтилен (ПЕ, PЕ)

Полиэтилен имеет отличные электрические и механические параметры: он прочный и достаточно жёсткий, хорошо защищает от влаги, подходит для наружной прокладки, имеет широкий диапазон температур эксплуатации от –60 до +80°C – и всё это по вполне приемлемой цене. Но, к сожалению, полиэтилен очень хорошо горит.

Teflon (Фторопласт) является зарегистрированной торговой маркой фирмы Dupont. Тефлон – практически идеальный диэлектрик, обладающий исключительными электрическими параметрами, минимальными потерями в широчайшем диапазоне частот. Существует два вида тефлона: PTFE и FEP. Тефлон обладает хорошими механическими параметрами, отлично защищает от влаги, термостоек, имеет температурный диапазон от –70 до +200°C и даже до +260°С. PTFE практически не горит, является исключительно химически стойким, но сложен в производстве и обработке.

Галогены – это чрезвычайно ядовитые, летучие и химически активные вещества, вступающие в реакцию практически со всеми простыми веществами. В связи с тем что галогены, интенсивно выделяющиеся при горении полимеров, являются основной причиной тяжёлых отравлений при пожарах, существуют международные нормы, ограничивающие применение галогеносодержащих материалов в жилых и офисных помещениях.

бронирование кабеля

Бронирование – поскольку кабель должен иметь защиту не только от электрических воздействий, но и от механических повреждений при монтаже и эксплуатации. Дополнительную механическую защиту кабеля обеспечивает бронирование. Бронирование осуществляется двумя основными способами: либо добавлением слоя гофра из алюминия или стали, что принято в США, либо добавлением оплётки из стальных проволок, что характерно для Европы.

Какими свойствами должны характеризоваться качественные кабели

1. Долговечность.

2. Точность и чистота передачи сигналов.

3. Более высокая производительность.

4. Больший радиус покрытия сети.

5. Высокая конфиденциальность передачи информации.

6. Расширенная область применения.

Статья подготовлена по материалам журнала «СТА» («Современные технологии автоматизации»)

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *