第二章 电线电缆基本结构

一. 电线电缆基本结构及其性能要求

在电线电缆分类中已经大致介绍了产品的基本结构﹐本节将着重介绍电缆的基本结构﹑每种结构常用的材料﹑基本控制点﹑对性能能的影响因素。

1. 导体﹕

l 电线电缆导体常用材质有﹕裸铜,镀锡铜,镀银铜,铜箔丝,纱包线,铜包钢,漆包线,锡铜合金,镉铜合金,光纤

l 导体的作用是传输电能或控制信号﹐直径﹑公差﹑导体电阻﹑导电率﹑抗张强度﹐延伸率﹑可焊接性﹑表面状态等是通常检查的内容。

l 导体分为单根实心导体和绞合结构导体﹐绞合导体具有较柔软的特性。多使用退火软态铜丝﹐这由于导体在拉伸加工过程中导体存在冷作硬化现象﹐造成导体电阻增加﹐延伸率降低﹐经过退火后能够保证延伸率﹐导体电阻等性能。

l 导体节距。节距的大小影响产品的柔软﹐抗弯折﹐绞合外径﹐电感﹐绞入率等参数。节距过小﹐导体会受到扭拉作用﹐引起拉细硬化﹐反而会降低抗弯折。

l 绞向﹕分为S向（左手）﹑Z向（右手）。通常绞向对点能﹑信号的传输没有影响。但在音频线设计中﹐会根据电流定律的影响而特别设计成Z向。

l 绞合紧密度。在要求噪音测试的电缆或绝缘较薄的芯线中﹐要求将导体绞合紧密一点。

l 导体排列。分为束绞﹐正规绞﹐复合绞。束绞也被成为一把绞﹐整个导体绞合方向一致﹐通过分线盘的作用将多根导体分曾绞合在一起。正规绞是指按照一定的排列规则分层绞合﹐通常相邻层绞向相反。复合绞是指束绞或正规绞合导体作为股线以相反绞向再进行一次或多次绞合所形成的导体结构。在电子线生产中通常使用束绞。在音频线中有使用复合绞结构。

l 导体接续。导体在加工过程中不可避免产生断线现象﹐通常电子线不允许采用热接方式﹐原因一方面热接导体接点处电阻会显着增加﹐影响信号传输﹐另一方面﹐热接导体耐弯折性较差﹐影响产品的柔软可靠性。通常电子线使用的导体线径都较小﹐采用扭接或冷接方式。导体接续时必须注意接口的处理。

2） 绝缘﹕

l 电线电缆绝缘常用材料PVC﹑PE (LDPE,HDPE,XLPE,Foam-PE,FR-PE),

PP﹑Teflon﹑LSHF

l 绝缘主要是起到电能防护﹑电磁波传输介质的作用。通常要求有耐温等级﹑耐电压等级﹑抗张强度﹑延伸率﹑介质损耗﹑介电常数﹑耐燃等级等要求。

l 根据产品种类的不同﹐对绝缘厚度﹐外径均匀性﹐同心度﹑椭圆度﹐介电稳定度的控制程度不同。电源线﹐UL线等必须控制绝缘厚度﹐最薄绝缘厚度。医疗线必须控制绝缘的最薄厚度﹑同心度。有特性阻抗要求及衰减要求的数据线类﹐必须控制外径的大小﹑均匀性﹑同心度﹑椭圆度。对于高频传输线﹐则必须控制整个结构的均匀﹑圆整。

l 绝缘的着色﹐通常是通过向本色树脂中加入色母来进行染色的。色母实际上算是一种杂质﹐多少会影响材料性能﹐在客户要求不严格的情况下应尽可能降低添加比例。对于黑色色母﹐主要是添加炭黑着色。炭黑具有一定的导电性﹐且容易吸水积结﹐在交联材料﹑非极性材料中特别不容易分散而引起颗粒或火花击穿﹐黑色色母的干燥处理及添加比例应特别注意。

l 对于有耐压要求的绝缘押出时﹐除了注意材料种类的选择外﹐还应注意最薄厚度﹑杂质控制（清机干净﹑机头模具死角﹑防尘）﹑胶料干燥﹑冷却方式﹐收线应力残留等。

l 绝缘附着力。由于附着力除了影响客户加工外﹐还会影响到产品的电气性能控制﹑摇摆稳定性等参数。通常通过导体预热﹑冷却方式﹑押出方式等来控制。

1） 成缆﹕

l 在多芯电缆中﹐通过单绞或双绞等电缆集合设备将绝缘芯线以一定的节距扭绞在一起的一种结构。成缆的作用是﹕保证多芯电缆的圆整﹑方便外被生产﹔结构稳定﹑成品外径较小﹔成品柔软﹑方便加工﹔调节电感等电气参数等作用。

l 应该控制的过程参数有﹕节距﹑张力大小及均匀性﹑芯线排列顺序﹑集线模的选择﹐收线张力﹐线速等。

l 在对绞成缆结构中﹐芯线的稳定接触对防止电气干扰有一定的影响﹐尤其当电缆弯曲时﹐接触不良的线对两条芯芯之间产生间距﹐从而受干扰影响﹐产生串音或衰减不良。

l 在多对绞线对成缆时有一种叫”共轴式”的成缆方式﹕线对绞合及成缆过程一次完成的成缆方式﹐对绞节距﹑绞向与整体成缆节距﹑绞向相一致﹐能够有效降低成缆外径﹐保证结构稳定性。通常要求对绞部分有包带隔离结构﹐否则节距变得不容易区分。

2） 屏蔽﹕

l 常用材料﹕铝箔,铜箔,铝箔麦拉,铜丝(编织,斜包),铝镁丝,导电PE,导电PVC等

l 屏蔽结构的种类分为﹐根据所使用的材料分为﹕金属屏蔽﹑半导电布带屏蔽﹑半导电塑料屏蔽。根据屏蔽方式分为﹕单一屏蔽和组合屏蔽。根据用途分为﹕导体屏蔽和绝缘屏蔽。

l 金属屏蔽有分为﹕金属丝编织﹑金属丝缠绕﹑金属箔或金属箔麦拉带绕包。半导电塑料屏蔽分为﹕挤出型和涂覆型。

l 屏蔽的主要作用﹕消除外界电磁干扰﹔引导机械作用产生的静电噪声﹔防止电线本身传输过程中产生的电磁场相互影响或电磁泄漏影响周围电子设备。

l 屏蔽的主要参数是遮蔽率。金属箔﹑包带及半导电塑料屏蔽的遮蔽率为100%﹔编织屏蔽的遮蔽率通常在80%~98%﹐组合屏蔽时编织遮蔽率可以达到30%。缠绕屏蔽的遮蔽率通常在95%以上﹐以包满为准则（特殊要求除外）。

l 在屏蔽结构中﹐有一种成为”Z-fold” 及”S-fold”方式。”Z-fold”方式是指铝箔麦拉绕包时﹐包带两边进行折迭﹐以保证绕包后铝层与铝层相接触﹐麦拉层与麦拉层相接触﹐既保证形成封闭的金属屏蔽结构﹐又保证在麦拉绝缘的作用下电磁不泄漏。”S-fold”方式指单边折迭以保证铝层相互接触形成封闭的屏蔽结构。

3） 内被﹕

l 常用材料﹕PVC﹑PE

l 内被是在电缆结构中﹐介于绝缘﹑外被之间一种塑料包覆结构。

l 内被的主要作用﹕保证成品外径圆整﹔降低成本﹔缆芯是小同轴芯线时的外被﹔复合成缆线芯屏蔽层的内部绝缘支撑等。

l 用作降低成本用途时可以不考虑材料的电气性能﹐在用作屏蔽支撑层时应该考虑材料的绝缘性﹐此时对内被的最薄厚度也有要求。

4） 隔离﹕

l 常用材料﹕麦拉带,高疏棉纸,PP带,滑石粉,硅油,PTFE带等

l 隔离层的主要作用﹕保证芯线之间﹑芯线与外被之间能够容易脱离﹔同时在是用麦拉带﹑棉纸绕包隔离时还起到扎紧稳定结构的作用﹔拖包隔离层还能够辅助解决外观花纹等问题。

5） 填充﹕

l 常用材料﹕棉线,PP绳,麻绳,化学纤维,防弹丝,胶条等

l 填充主要作用有﹕增加产品的吊重﹑弯折等机械性能﹔保证结构圆整。

l 不同产品使用的填充材料不同﹐主要是考虑材料的硬度﹐机械强度﹐电气相溶性﹐成本﹐吸水性等因素。

6） 外被﹕

l 常用材料﹕PVC,LSHF,TPR,TPU

l 主要作用﹕机械防护﹐着色美观﹐电气绝缘安全性﹐耐侯耐溶剂等的化学防护。

l 外被材料性能要求有﹕硬度﹐温度等级﹐机械强度﹐耐迁移﹐耐寒﹐耐有机溶剂﹐耐侯﹐耐燃等。

l 产品的外被通常要求圆整﹐无刮伤条纹﹐无颗粒麻点﹐亮舞色差﹐同心度等﹐对于音频/视频（A/V）线﹐尤其要求外被的外观及手感。

7） 隔离网﹕

l 常用材料﹕尼龙,棉线,纤维

請大家提出修改意見

这些基本上标准上都可以查得到啊

过于简单,我们需要的有关设计上的资料能多一些?

关于屏蔽的作用，应作一点补充。

在电线电缆产品中，屏蔽实际上有两种完全不同的概念。一是传输电磁波（如射频电缆）或微弱电流（如信号电缆、计测用线缆等）其作用正如搂主所言。另一种是中高压电力电缆中所说的屏蔽，其作用是为了均衡导线表面或绝缘表面的电场而设置的结构，一般又称为电场屏蔽。后一种正是我觉得应该补充的内容。

楼主写的8错的！值的学习！！