數(shù)據(jù)纜生產(chǎn)過程_第1頁
數(shù)據(jù)纜生產(chǎn)過程_第2頁
數(shù)據(jù)纜生產(chǎn)過程_第3頁
數(shù)據(jù)纜生產(chǎn)過程_第4頁
數(shù)據(jù)纜生產(chǎn)過程_第5頁
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文檔簡介

1、關(guān)于數(shù)據(jù)電纜的生產(chǎn)和設(shè)備介紹當前全球正在跨入信息社會,信息高速公路的建設(shè)正在一些工業(yè)化國家迅速發(fā)展,以期在二十一世紀初期實現(xiàn)這一劃時代的宏偉規(guī)劃。局域網(wǎng)是構(gòu)成高速信息網(wǎng)的基本單位,所以局域網(wǎng)用數(shù)據(jù)電纜的需求也迅猛增長,數(shù)據(jù)電纜到目前為止,有兩種電纜:一種是美洲推行的100電纜,主要是針對非屏蔽類電纜;另一種是歐洲推行的150電纜,主要是針對屏蔽類電纜。數(shù)據(jù)電纜到現(xiàn)在為止,國際上的相關(guān)標準一般分為三類、四類(已取消)、五類、增強性五類、六類,它們分別對應(yīng)的傳輸帶寬為16MHz、20MHz、100MHz、100MHz(支持全雙工傳輸)、250MHz,對與七類、甚至八類目前在國際標準上沒有正式定義,

2、只是各家布線廠家的炒作而已;對應(yīng)于不同的數(shù)據(jù)電纜級別ISO/IEC有相應(yīng)的通道級別與之對稱,目前一般分為CLASSA、CLASSB、CLASSC、CLASSD、CLASSE級,當然現(xiàn)在也有在推CLASSF級的。其實兩個不同地區(qū)推不同阻抗要求的電纜是基于他們推不同的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的,美洲推行的100電纜,主要是美洲到目前為止都不太推行屏蔽結(jié)構(gòu),這是因為如有了屏蔽結(jié)構(gòu)就會形成導(dǎo)體與屏蔽層之間的臨近效應(yīng),改變導(dǎo)體的電容和電阻等低頻參數(shù),另在屏蔽層上也會有高頻窩旋電流的產(chǎn)生。但不用屏蔽結(jié)構(gòu),線纜就沒有抵抗外界干擾能力和保密性差,而且如要做到像300MHZ以上的傳輸較困難,所以歐洲就實行了屏蔽結(jié)構(gòu),那么怎樣

3、才能消除由屏蔽層帶來的困擾,就只好通過增大阻抗,所以歐洲一般在推行150電纜。兩種結(jié)構(gòu)誰好誰壞還是要根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境來斷定,所以現(xiàn)在國際上布線一般都是講究兩種布線方式的組合。但目前應(yīng)用較廣的還是非屏蔽結(jié)構(gòu),且由于信息化的發(fā)展,對傳輸帶寬要求的跟進,目前較為流行的是五類和增加性五類非屏蔽數(shù)據(jù)電纜,下面就以此為點來介紹一下: 1、 生產(chǎn)工藝流程圖(以現(xiàn)在最流行的二步法生產(chǎn)方式為例):2、 生產(chǎn)過程及設(shè)備特點:初看一下,一根4對數(shù)據(jù)電纜的結(jié)構(gòu)與普通的市話電纜差不多,但是要全面達到數(shù)據(jù)電纜的規(guī)范,難度相對較高。因為一般市話電纜只是在音頻范圍內(nèi)使用,就是用脈碼調(diào)制通話系統(tǒng),電纜的測試頻率亦只有1MHz

4、左右,而數(shù)據(jù)電纜的測試頻率要達100 MHz、250 MHz還有甚至500 MHz等。因此對電纜結(jié)構(gòu)的對稱性和精密性要求甚高。目前數(shù)據(jù)纜的生產(chǎn)流程可歸納如下(國內(nèi)現(xiàn)在有應(yīng)用的):A.單工序方案 B.組絞方案 C.成纜-護套聯(lián)動方案注:現(xiàn)在的臺資企業(yè)有將護套與成圈一起的。這三種方案的主要區(qū)別在于對絞、成纜兩工序,分開還是合并的問題。過去不少人認為生產(chǎn)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)電纜一定要用群絞。群絞的最大優(yōu)點是將對絞、成纜兩工序合而為一,省除了對絞后的收繞和成纜時的放出,使對絞的反復(fù)彎曲減少,從而提高了電纜的質(zhì)量。但其缺點為生產(chǎn)效率低、投資大。通過各國的多年實踐驗證,對絞、成纜分開還是合并各有優(yōu)缺點,其最終結(jié)果

5、均能生產(chǎn)出高質(zhì)量的數(shù)據(jù)纜。在分開對絞、成纜的方案中,絞對機的放線是在機器旋轉(zhuǎn)體的外面,主動放線及精密張力控制要比群絞容易得多,附加屏蔽也方便。對超五類及以上的電纜,現(xiàn)已開始在對絞機及成纜機上采用退扭或部分退扭放線,以提高絞對及成纜的質(zhì)量水平,但現(xiàn)在被普遍采用的是絞對上的退扭。這在分開工序上比較容易做到,但在群絞機上就困難得多。歸納起來,群絞方案的最大優(yōu)點可能是省人工和占地小,并減少芯線彎曲,容易保證性能。最大的缺點是放線不易退扭,對線間節(jié)距相差較長,生產(chǎn)速度受最小節(jié)距對的限制,對線受力均勻性不及單獨工序,而且投資大。因此,目前主要還是以兩步法為主。下面就各種工序的設(shè)備來進行一些分析:A 拉絲絕

6、緣串列生產(chǎn)線(簡稱串聯(lián)線)這是生產(chǎn)數(shù)據(jù)電纜最關(guān)健的工序,除了生產(chǎn)數(shù)據(jù)電纜的絞線線芯外,為了保證絕緣線芯達到高度精密的幾何尺寸和最佳質(zhì)量,均毫無例外采用串聯(lián)線。與電話電纜串聯(lián)線相關(guān),數(shù)據(jù)電纜串聯(lián)線的生產(chǎn)要求和質(zhì)量控制指標要嚴格很多。目前能達到以上要求的高速串聯(lián)線的生產(chǎn)廠家國內(nèi)的不多,口杯較好的有上海金東和廣東永雄,且價格還可以在一百五十萬人民幣左右,但穩(wěn)定性方面還是較差,生產(chǎn)高級別數(shù)據(jù)纜如六類纜等還有點難度。線速度較低約1000m/min,不可以做物理發(fā)泡。所以一般現(xiàn)在采用的都是進口串聯(lián)線,如羅森泰、耐克斯龍、日本神戶制鋼、美國戴維斯。這些廠家里最被推廣的還是羅森泰及耐克斯龍,他們的速度在180

7、0m/min2200m/min,可以做皮泡皮絕緣,(也可做一些氟塑料絕緣),為未來的小線芯六類纜和更高級別的數(shù)據(jù)電纜奠定基礎(chǔ),但價格較貴,就是現(xiàn)在價格下調(diào)了,如果一條線全部配齊也在一千多萬人民幣。目前市面上被認可的單線分色,大都采用美國色標,四對線分別:白一籃、白一橙、白一綠、白一棕。為了便于分線,現(xiàn)在電纜廠中采用是在白色線芯上印有色環(huán)或色條。當采用色環(huán)時,熱線芯在擠出機頭出來后即通過高速色環(huán)機,雖然進口的色環(huán)機號稱可達1200m/min2000m/min,但高速油墨需全部進口,即使采用高速油墨,在聚乙烯絕緣上,線速在1200m/min時噴印色環(huán),干燥已不易,且成本高,故在一些高速串聯(lián)線不太被

8、采用。在進口的高速串聯(lián)線上較被推的是色條,只要在擠出機頭上加一個小擠出機,且生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)速度不受影響。B絞對機數(shù)據(jù)電纜的絞對機,在原理上和電話電纜絞對機沒有多大區(qū)別。只是絞合節(jié)距甚小,一般均在1025mm范圍內(nèi),但對節(jié)距的穩(wěn)定性及張力控制要求很高。下面是兩種絞對機的質(zhì)量控制要求對照表:為了達到以上要求,絞對機的放線裝置應(yīng)做到主動放線,并有靈敏的張力反饋,并保持兩根線的放線張力均勻和長度一樣。同時機器上所有的轉(zhuǎn)向?qū)л啈?yīng)盡可能加大,以免銅線與絕緣之間的附著力受到影響。由于數(shù)據(jù)電纜的絞合節(jié)距較短,所以必需盡可能提高其轉(zhuǎn)弓速度,以提高產(chǎn)量。目前在大陸的絞對機生產(chǎn)廠家中上海金東、合肥神馬的還不錯,臺

9、灣也有部分較理想的絞對機。現(xiàn)在真正被客戶應(yīng)用和認可的還是進口的,如法國的高登、法國波逖亞、日本琴玲,性能好,但價格高。C成纜機數(shù)據(jù)電纜成纜機可分為兩種類型:雙扭式和單扭式。雙扭式速度快,精度相對較低,普遍采用于數(shù)據(jù)電纜的五類纜與超五類纜生產(chǎn)。對與六類纜及要求較高的屏蔽電纜,國際上普遍采用單扭成纜機,精度高。下面是單扭和雙扭成纜機的性能比較:國內(nèi)外生產(chǎn)成纜機的廠家基本同絞對機的。法國波逖亞采用的是群絞(絞對和成纜合二為一)。另大對數(shù)數(shù)據(jù)電纜的成纜也采用改裝的電話電纜成纜機,或各設(shè)備生產(chǎn)廠家對應(yīng)的改裝設(shè)備。D護套機數(shù)據(jù)是纜護套生產(chǎn)線的特點是護套厚度較薄,一般只有0.5mm左右,通常采用聚氯乙烯或其

10、他聚烯烴化合物。在擠出過程中,要使纜芯結(jié)構(gòu)保持其幾何位置不變,故通常采用定心式擠出機頭和半擠管式模具。在護套表面要印上標識,因電纜外形不一定平滑,所以通常采用電腦噴印。護套生產(chǎn)在整個數(shù)據(jù)電纜生產(chǎn)過程中是控制最簡單的環(huán)節(jié),所以一般采用國產(chǎn)護套生產(chǎn)線即可滿足要求,根據(jù)擠出外徑大小,一般采用65型擠出機。E成圈包裝由于數(shù)據(jù)纜的裝箱長度一般為1000英尺(304.8米)。為了使施工放線方便,又要保持電纜在放出時不受扭曲,以免影響性能,現(xiàn)在普通采用的有兩種方式:匣式無扭自由放線包裝和繞盤紙匣放線包裝。后者需將電纜繞在紙板盤上,再裝入紙箱中,用芯軸托住,使用時從槽口將電纜拖出,這種包裝方法成本較高,同時電

11、纜紙盤需轉(zhuǎn)動,此種方式目前主要應(yīng)用六類纜的包裝。目前,國際上最流行的是匣式無扭自由放線,電纜在成圈時采用特殊交叉卷繞,這樣在放線時電纜不會扭曲。這種成圈機現(xiàn)在生產(chǎn)廠家較多,國際上最先進、效果最好的是美國文登,價格也很貴。F成品測試對數(shù)據(jù)纜的成品測試要求,要比電話電纜高得多。電話電纜測試最高在1 MHz,而數(shù)據(jù)電纜現(xiàn)在國際已頻發(fā)標準的要達到250 MHz。美國EIA/TIA(電子工業(yè)協(xié)會/電訊工業(yè)協(xié)會)標準,還是ISO/IEC(國際標準化組織/國際電工會議)標準都嚴格規(guī)定了電纜出廠標準。目前市面的測試儀有精裝式和便攜式。精裝式有瑞士AESA、美國DCM、臺灣惠盈、德國MEA等,在這些廠家中,最被

12、采用的是瑞士AESA、美國DCM,價格也昂貴。便攜式的有FLUKE、IDEAL等,這些一般用于工程上的檢測,不可作為出廠檢測。選用先進的測試系統(tǒng),不僅對控制生產(chǎn)質(zhì)量,確定產(chǎn)品的等級十分重要。并且根據(jù)測試統(tǒng)計分析結(jié)果,來改進提高工藝和產(chǎn)品質(zhì)量,幫助也極大。種絞對機的質(zhì)量控制要求對照表:序號控制指標數(shù)據(jù)電纜生產(chǎn)電話電纜生產(chǎn)1絞對節(jié)距范圍10-25mm40-130mm2絞合節(jié)距變動誤差3%或0.5mm5%或4mm3芯線張力波動+10%+25%4最大電阻不平衡2%5%5對線對地不平衡330pF/100m570pF/100m下面是單扭和雙扭成纜機的性能比較:序號控制指標800-1000雙扭式800-10

13、00單扭式1最大轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn) /分)500-1000500-8002最大轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn) /分)1000-2000500-8003成纜速度(米/分)節(jié)距以100來計100-20050-804適用范圍用于UTP五類和超五類纜各種數(shù)據(jù)纜,包括FTP、STP、SSTP 1.隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信的發(fā)展,人們對對稱電纜的要求也越來越高,從幾年前帶寬為100MHz的五類纜到今天高達1000MHz的數(shù)據(jù)纜,無疑是一個巨大的飛躍。眾所周知,同軸纜的電磁場是封閉的、規(guī)則的,達到1000MHz的帶寬是比較容易的。然而,對稱電纜的電磁場是開放的、既不規(guī)則也不均勻,要制造高頻對稱電纜其難度可想而知。很多時候,電纜制

14、造商制造出了符合要求的對稱電纜,可是布完線后,檢測發(fā)現(xiàn)電纜的某些指標惡化了許多,尤其是近端串音衰減和結(jié)構(gòu)回波損耗兩項指標。所有這些,歸根到底都與電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝有關(guān)。本文以1對、2對、4對高頻對稱電纜的設(shè)計制造為例,對設(shè)計和制造中的一些技術(shù)進行了探討。2高頻對稱電纜的幾個重要電性能指標及其改善措施2.1 串音串音引起的誤碼是影響通信距離的主要因素之一。根據(jù)串音產(chǎn)生的機理,減少線對間串音的方法有:a保證絕緣單線的均勻性和對稱性、盡可能降低線對間電容不平衡是提高線對抗干擾能力的基礎(chǔ);b在條件允許情況下,加大線對間的距離;c采用優(yōu)化的節(jié)距設(shè)計是提高串音防衛(wèi)度的有力措施;d 采用線對屏蔽技術(shù),但

15、此種方法因電磁波的反射,需要適當增加絕緣外徑,使用時也需要帶屏蔽的接插件。e 除此之外,保證相鄰線對維持TEM波傳輸也可有效地減少串音1 ,這也是高頻對稱電纜設(shè)計中可用的另一種理念。我們知道,傳統(tǒng)對絞線結(jié)構(gòu)的電纜中,在對絞線的中心有很強的電場,并有很大一部分泄漏于絕緣層外。如果將對絞線用與絕緣具有相同等效相對介電常數(shù)且損耗角正切值低的材料擠一層護套(擠壓式)則大部分電磁場分布在絕緣和護套內(nèi),幾乎沒有電力線從絕緣體散發(fā)出去(見圖1),因而從源頭上減小了對相鄰線對的串音。另一方面,電磁波在絕緣體周圍的空氣中傳播速度( 比在絕緣體內(nèi)的傳播速度 快。電磁場的這種不均勻性會同時產(chǎn)生沿傳播方向的電磁矢量以

16、及垂直于傳播方向的電磁能量,從而引起串音增加。圍繞線對的護套愈厚,串音改善就愈明顯。然而, 由于介質(zhì)損耗的原因,用這種方式來控制串音會導(dǎo)致衰減增加。      圖1  傳統(tǒng)的對絞線和圓形護套電纜的電磁場分布不過,由于護套的加入為保證電纜的特性阻抗值需要增加絕緣外徑或增加絕緣的發(fā)泡度,最終電纜的衰減并不會增加多少,有時反而略低。因此,當串音得到有效控制時,即使信號衰減增加了,但傳輸信號時的信噪比卻增加了。為了盡可能降低衰減,采用此思路設(shè)計電纜時通常采用泡沫絕緣和護套。2.2 特性阻抗與結(jié)構(gòu)回波損耗特性阻抗是電纜回路上任意點電壓波與電流波

17、之比,并有(1)式中R、L、G、C分別為對稱回路的交流電阻、電感、導(dǎo)體間介質(zhì)電導(dǎo)和導(dǎo)體間互電容;為信號的角頻率。在高頻下無屏蔽對稱電纜的特性阻抗近似表示(2)式中e值與絕緣材料、絕緣類型、線對間填充介質(zhì)的相對介電常數(shù)有關(guān);S為回路兩導(dǎo)體的中心距;d為導(dǎo)體直徑。在實際中常用輸入阻抗Zin來表述電纜的特性阻抗。其定義如下:(3)式中Z0為終端開路時的阻抗測量值;ZS為終端短路時的阻抗測量值。由于電纜結(jié)構(gòu)的不均勻性,信號在傳輸過程中會產(chǎn)生波的反射,反射波在某些頻率點相互迭加,當反射波幅值極大時,電纜的傳輸性能會在這些頻率點上甚至整個頻寬范圍內(nèi)急劇惡化。因此,輸入阻抗頻率掃描曲線是一條起伏頗大的隨機分

18、布曲線。通常用結(jié)構(gòu)回波損耗來描述這種波動情況。結(jié)構(gòu)回波損耗SRL定義如下:4)式中Zm為擬合阻抗。由此定義可見,SRL實質(zhì)是描述Zin圍繞Zm波動大小的一個指標。引起Zin 波動的原因是電纜部件存在著突發(fā)性或周期性的結(jié)構(gòu)偏差或缺陷。如絕緣外徑波動、導(dǎo)體直徑波動、絞對時絕緣單線在節(jié)點處周期性壓傷,絕緣發(fā)泡不均勻、絕緣偏心時絞對過程因單線的自轉(zhuǎn)造成導(dǎo)體中心距S呈周期性的正(余)弦函數(shù)波動等。其中周期性的結(jié)構(gòu)偏差或缺陷對SRL危害最大。由于輸入阻抗與制造過程中的諸多隨機缺陷有著極為直接的關(guān)系,而制造過程中這諸多的隨機缺陷之間又彼此間相互關(guān)聯(lián),相互影響,錯綜復(fù)雜,因而難以分析輸入阻抗與某個缺陷的定量關(guān)

19、系。但通過長期的生產(chǎn)實踐得知,生產(chǎn)過程中的隨機缺陷較小時造成的阻抗波動很小時, SRL曲線上只出現(xiàn)小的尖峰。極輕微的周期性結(jié)構(gòu)不均勻造成的影響與其它缺陷造成的影響迭加一起,最終也呈現(xiàn)出隨機性的波動,這與同軸纜的情況有所不同。當較嚴重的周期性不均勻缺陷時,且相鄰點間的距離等于電纜傳輸信號波長的一半時,在此頻率點及其整數(shù)倍頻率點上將出現(xiàn)顯著的尖峰。即有以下關(guān)系                 (5)式中f為SRL出現(xiàn)尖峰的的最低處

20、的頻率值(MHz),T為結(jié)構(gòu)波動周期長度單位 (m)。某企業(yè)在生產(chǎn)六類纜時,四對線的結(jié)構(gòu)回波損耗曲線總是在60MHz 120MHz和180MHz處出現(xiàn)SRL峰值。通過公式5計算得出T應(yīng)在1.9m左右并以此查找原因,最終發(fā)現(xiàn)是成纜機出現(xiàn)了故障,造成成纜節(jié)距的周期性大幅度波動。2.3 衰減      衰減是影響傳輸距離的又一重要因素。其值由以下三部分衰減組成(6)其中,金屬衰減主要由線對中兩根導(dǎo)線因高頻電阻產(chǎn)生的衰減和對周圍金屬(導(dǎo)線和屏蔽)反射電磁波而產(chǎn)生的衰減組成;介質(zhì)衰減與介質(zhì)的損耗角正切值、工作頻率和工作電容有關(guān),其值近似與頻率成正比;阻抗

21、不均勻時波反射引起的附加衰減是由于阻抗不均勻造成波的反射,減小了波向前傳輸?shù)牧?,造成終端信號的減弱,其等效于有一附加的的“衰減”,這是造成衰減曲線在高頻下出現(xiàn)“波紋”的主要原因。這種“波紋”可能導(dǎo)致個別頻率點上衰減不合格。降低衰減的主要途徑是a.選用介電常數(shù)和tg都低的絕緣料。b.采用合理的絕緣型式,如采用泡沫實心皮或泡沫或皮-泡-皮的絕緣型式。c.足量的導(dǎo)體尺寸、減小電纜結(jié)構(gòu)偏差和缺陷。2.4 相時延和不同線對間的相時延差相時延是決定高頻對稱電纜通信距離的關(guān)鍵參數(shù)之一。有些通信協(xié)議對數(shù)據(jù)幀的最小長度有明確規(guī)定,如果鏈路的相時延過大(與電纜的相時延和鏈路上設(shè)備延時有關(guān)),在沖突發(fā)生時容易造成數(shù)

22、據(jù)幀的丟失。從傳播速度 可知使用等效相對介電常數(shù)較小的絕緣結(jié)構(gòu)是降低相時延的重要途徑。線對間的相時延差過大會導(dǎo)致并行傳輸數(shù)據(jù)時幀的錯誤。減小線對間總的絞合系數(shù)差值或調(diào)整絕緣發(fā)泡度或微調(diào)絕緣外徑是解決相時延差的主要措施。3高頻電纜設(shè)計時需要注意的問題設(shè)計高頻對稱電纜時,首先要保證其電氣性能和機械物理性能滿足相應(yīng)要求。在設(shè)計時最好采用計算機進行優(yōu)化設(shè)計。盡可能采用結(jié)構(gòu)簡單、加工容易的方式。電纜產(chǎn)品最終是要用到具體的環(huán)境中去的,電纜被安裝后也應(yīng)具備良好的傳輸性能。這就要求電纜具有良好的抗拉、抗壓及良好的適應(yīng)正常使用環(huán)境能力。如室外高頻對稱電纜宜采耐候護套材料并具備良好的防潮能力、高溫環(huán)境下使用的高頻

23、對稱電纜應(yīng)采用耐高溫的材料如FEP、輻照交聯(lián)聚乙烯等。其次,因與接插件配套的原因,高頻對稱電纜的結(jié)構(gòu)尺寸還應(yīng)滿足與相應(yīng)接插件相匹配的要求。然而,這個兩個問題并未引起所有高頻對稱纜制造商的重視。    最后,還應(yīng)重視電纜的性價比。不恰當?shù)夭捎酶咝阅艿牟牧匣蚣庸すに嚮蜻^大的性能指標裕度均會帶來過高的制造成本,降低性價比。對稱電纜制造的關(guān)鍵是保持電纜在宏觀和微觀上結(jié)構(gòu)尺寸的精確和盡可能小的偏差。4常見高頻對稱電纜結(jié)構(gòu) 4.1 常見高頻對稱電纜結(jié)構(gòu)概述 目前,常用的對稱電纜結(jié)構(gòu)有許多種,但其結(jié)構(gòu)及材料通常為: 導(dǎo)體:通常采用圓形金屬導(dǎo)線。根據(jù)使用的頻率和使用的環(huán)境不同,常

24、用的材料有: a. 裸銅導(dǎo)體:使用最廣的一種。 b. 鍍銀銅線:用于頻率較高的情況。由于集膚效應(yīng)的緣故,其高頻電阻較小,因而金屬衰減也小些,其次當采用氟塑料等材料絕緣時,其鍍銀層還具備較強的抗腐蝕作用,因而使用性能較好。 c. 銅包鋼:由于銅包鋼線的抗拉強度和撓性均較大,因此常常用于抗拉要求較高的平行線。 絕緣材料及絕緣型式: 最常用且最經(jīng)濟的絕緣材料是PE材料。其次,在有些使用場合還會用到氟塑料、輻照交聯(lián)聚乙烯等。        絕緣型式:最常見的是實心絕緣,有時為了降低衰減和縮小電纜尺寸也用泡沫或泡沫實心皮、皮-泡-皮絕緣型式。由

25、于化學(xué)發(fā)泡不均會加大電容不平衡和降低機械性能(機械強度低會導(dǎo)致絕緣嚴重變形,影響SRL),同時發(fā)泡劑分解殘留物易吸潮使介電常數(shù)上升而影響電纜的傳輸質(zhì)量,故泡沫/實心皮、泡沫絕緣有逐漸被物理發(fā)泡取代的趨勢。如果采用化學(xué)發(fā)泡也宜選用品質(zhì)優(yōu)良的HDPE發(fā)泡料(如聯(lián)碳公司HDPE發(fā)泡料,牌號DGDA3487,此料發(fā)泡度在50%以內(nèi)時,其泡孔質(zhì)量與物理發(fā)泡效果相當)。由于低密度發(fā)泡料的機械強度較低,在后序工序或使用過程中容易變形,影響SRL指標,因此宜少用。線組結(jié)構(gòu):常見的線組結(jié)構(gòu)為對絞組,偶爾也會遇到星絞組。目前,還有不少的電纜采用粘連絕緣線結(jié)構(gòu),以確保S值在制造和使用過程中的波動和變化盡可能小,以提

26、高阻抗的均勻性。圖2顯示了粘連線對與普通線對電纜在彎曲后S的變化情況。 圖2 粘連線對與普通線對在彎曲時頂端S值的變化情況示意圖   纜芯結(jié)構(gòu):為了要保證纜芯中線對間分散電容的均勻性,以提高串音衰減和回波損耗,線組構(gòu)成纜芯時通常為采用規(guī)則絞合而不采用束絞。 屏蔽:根據(jù)電纜對抗外來干擾能力要求及使用要求的不同,常用的結(jié)構(gòu)有單個線組屏蔽、分組屏蔽或總屏蔽幾種。使用的材料常常為復(fù)合鋁箔、復(fù)合銅箔、銅線、鍍錫銅線或鍍銀銅線編織等。在普通線對外繞包鋁箔屏蔽時,會由于線組表面不平整導(dǎo)致屏蔽層也不是一個理想的圓柱體,導(dǎo)體離屏?xí)r近時遠,造成SRL值不理想。因此,在條件允

27、許時應(yīng)盡可能采用線對護套的結(jié)構(gòu),因為在線對護套外加屏蔽時,屏蔽離導(dǎo)體距離的波動情況大為改善,能有效地提高SRL值。   護套:根據(jù)使用環(huán)境的要求不同,常用的護套材料有PVC、LLDPE、橡膠、聚偏氟乙丙烯及其它阻燃材料。42常見的高頻對稱電纜結(jié)構(gòu)實例及其優(yōu)缺點分析     以下組圖為常見的高頻對稱電纜典型結(jié)構(gòu)實例。這些結(jié)構(gòu)的差異主要是因其使用場合或電纜帶寬不同而引起?,F(xiàn)分別對其進行評述:   a)圖3、圖4分別為常見的三、四、五類和超五類UTP和FTP電纜結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點是電纜結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便,缺點是電纜安裝后的傳輸

28、性能可能因電纜受拉、受壓而出現(xiàn)較大幅度降低。   b)圖5為常見的帶“+”字塑料骨架的的六類纜結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點是電纜抗拉、抗壓較強,因而具有較好的安裝性能,其次,線對被“+”字塑料骨架分隔后,電纜的串音指標也有所改善。缺點是電纜外徑較大、需要加工骨架。圖6為帶腔形的塑料骨架的六類數(shù)據(jù)纜結(jié)構(gòu),其優(yōu)缺點與前者相似,但更抗壓。     圖3                  圖

29、4                      圖5               圖6c) 圖7為帶內(nèi)護套的屏蔽星絞組電纜。其優(yōu)點是抗拉、抗壓能力較強,電纜安裝前后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電氣一致性較好,線組屏蔽加在護套后的線組上,導(dǎo)體與屏蔽間的距離波動較小,因

30、而具有較好的SRL值。缺點是制造工藝較復(fù)雜,線組護套后,絕緣外徑、衰減、傳輸時延比不護套時略大 d) 圖8為帶護套的屏蔽對絞組電纜。其優(yōu)點是抗拉、抗壓能力較強,電纜安裝前后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電氣一致性好,線對屏蔽加在護套后的線對上,導(dǎo)體與屏蔽間的距離波動較小,因而具有較好的SRL值。由于是單對線結(jié)構(gòu),不存在電纜內(nèi)部串音的問題,因此對絞組還可以用平行線代替,內(nèi)護套材料也可以與絕緣料不同。缺點是制造工藝較復(fù)雜,線對護套后,絕緣外徑、衰減、相時延比不護套時略大。  圖7         

31、;                     圖8e) 圖9、圖10分別是為帶護套的非屏蔽和屏蔽對絞組電纜。其優(yōu)點是抗拉、抗壓能力較強,電纜安裝前后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電氣一致性好。線對的兩導(dǎo)體中心距波動較小,因而具有較好的SRL值。另一方面,此充分利用了維持TEM傳播的模式,故其線組間的串音也改善很多。缺點是制造工藝較復(fù)雜,線組護套后,絕緣外徑、衰減、時延比不護套時略大。  

32、0;       圖9                  圖10f) 圖11、圖12為特殊條件下使用的非屏蔽對絞組電纜。其優(yōu)點是抗拉、抗壓能力較強,電纜安裝前后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電氣一致性好,絕緣導(dǎo)體相互粘連,單導(dǎo)體無法實現(xiàn)獨立旋轉(zhuǎn),確保導(dǎo)體間距的一致性,而達到極其穩(wěn)定的阻抗和線對優(yōu)異的平衡性能。線對的兩導(dǎo)體中心距波動較小,因而具有較好的SRL值。另一方面,此充分利用了維

33、持TEM傳播的模式,故其線組間的串音也改善很多。缺點是制造工藝較復(fù)雜,線組護套后,絕緣外徑、衰減和時延比不護套時略大。g) 圖13、圖14為傳輸頻率可達1GHz以上的平行粘連線結(jié)構(gòu)。為了減少集膚效應(yīng)影響,用鍍銀退火銅線作為導(dǎo)體。由于在1GHz頻帶內(nèi),如果采用對絞結(jié)構(gòu),要想改變線對間的絞合節(jié)距使它們互不干擾很難做得到,也很難用屏蔽把每一個線對獨立分隔,因為在屏蔽內(nèi)很可能形成間隙。另外,由于屏蔽和信號線間的距離有波動也會引起阻抗的波動。此外,如果這些芯線絞合不均勻,那么一根單線的長度與線對另一根線的長度就不一樣,而這種差異很可能導(dǎo)致信號傳播延遲畸變。為此,采用了物理發(fā)泡沫絕緣的平行粘連線結(jié)構(gòu)。粘連

34、線的S值變化很小,確保了SRL值。由于每個線組都采用了箔包繞包屏蔽(因為線對無絞合,故繞包層平整,提高了SRL值),因此,沒有節(jié)距時也不會造成線組間的串音。為了保持電磁場的對稱性,圖13所示結(jié)構(gòu)中,屏蔽連通線用了兩根,盡管這會帶來衰減的輕微增加,但其它指標得到改善,因此也是值得的。圖11                          

35、 圖12                         圖13                   圖14 5高頻對稱電纜制造技術(shù)   高頻對稱電纜

36、制造的關(guān)鍵是保持電纜在宏觀和微觀上結(jié)構(gòu)尺寸的精確和盡可能小的偏差。5.1 絕緣   絕緣是高頻對稱電纜制造的基礎(chǔ),絕緣芯線的質(zhì)量直接影響著能否成功生產(chǎn)出高頻對稱電纜, 因此,除了生產(chǎn)絞合導(dǎo)體高頻對稱纜外,為了保證絕緣線芯達到高度精密的幾何尺寸和最佳質(zhì)量,均毫無例外采用串聯(lián)線。下面介紹絕緣工序的幾個主要因素5.1.1 嚴格控制導(dǎo)體和絕緣外徑的波動     通過對阻抗公式的分析得知:導(dǎo)體的波動比絕緣外徑的波動影響更大。因此,根據(jù)絕緣生產(chǎn)線的情況盡可能將導(dǎo)體波動控制在一個較小的范圍內(nèi)。對于六類以上的對稱電纜其波動應(yīng)控制在±0.00

37、2±0.003mm以內(nèi)。絕緣外徑應(yīng)控制在±0.010±0.015mm以內(nèi)。如果是粘連線,則導(dǎo)體中心距波動宜控制在3%以內(nèi)。5.1.2 嚴格控制導(dǎo)體、絕緣的不圓度     當導(dǎo)體和絕緣不是理想的圓柱時會造成電場畸變,影響電場的分布,從而影響電纜的許多項電氣性能指標。影響導(dǎo)體不圓度的主要因素有成品拉絲??撞粓A、導(dǎo)體在擠塑前所經(jīng)過過線輪上損傷。影響絕緣不圓度的主要因素有:擠塑模蓋孔不圓、擠塑溫度過高,在冷卻前熱的塑料因重力作用下墜而造成、絕緣芯線在過線輪上擦傷。導(dǎo)體最大不圓度不宜大于0.002mm。絕緣的最大不圓度不宜大于0.01

38、5mm。5.1.3 嚴格控制絕緣偏心     絕緣偏心會影響對稱電纜的工作電容和電感從而引起阻抗的波動。通常情況下生產(chǎn)六類及以上電纜時同心度應(yīng)在97%以上。造成絕緣偏心的主要因素有:模芯與導(dǎo)體間的間隙過大造成導(dǎo)線在模芯內(nèi)晃動、擠塑溫度過高,在冷卻前熱的塑料因重力作用下墜而造成、模芯和模蓋同心度不夠。在國外,通常采用一種特殊設(shè)計的可微調(diào)偏的自定心機頭配合在線偏心監(jiān)測儀來調(diào)整同心度,其同心度可達98%以上。5.1.4 絕緣顏色高頻對稱電纜的絕緣芯線的顏色分為單色線和帶標志色(色環(huán)、色點和色條)線兩類。由于絕緣料中加入色母料后,常常會因為色母料內(nèi)部有礦物質(zhì),它

39、的不均勻分布會造成相對介電常數(shù)的不均勻,引發(fā)不同程度的反射波,同時也會增加介質(zhì)損耗角正切值,故生產(chǎn)六類以上電纜時,最好采用表皮著色技術(shù),并盡可能降低顏色深度,從而減少色母料的不良影響。如果采用色環(huán)或色點作標志色時,宜在絕緣芯線未進入冷卻水槽前用油墨著色,否則色環(huán)或色點易脫落。由于在高速度絕緣線上使用印色環(huán)或色點著色的成本高、技術(shù)難度較大,因此,應(yīng)盡可能采用色條方式。5.1.5 其它嚴格控制絕緣附著力:導(dǎo)體與絕緣間的附著力過小,會造成后工序加工時導(dǎo)體與絕緣間的相對轉(zhuǎn)動,造成微觀上的不均勻,影響SRL值。附著力過大,在有些使用場合下,會影響使用。因此,應(yīng)根據(jù)電纜的具體情況確定附著力的控制范圍并嚴格

40、控制。影響絕緣附著力的因素有:導(dǎo)體擠塑前當前全球正在跨入信息社會,信息高速公路的建設(shè)正在一些工業(yè)化國家迅速發(fā)展,以期在二十一世紀初期實現(xiàn)這一劃時代的宏偉規(guī)劃。局域網(wǎng)是構(gòu)成高速信息網(wǎng)的基本單位,所以局域網(wǎng)用數(shù)據(jù)電纜的需求也迅猛增長,數(shù)據(jù)電纜到目前為止,有兩種電纜:一種是美洲推行的100電纜,主要是針對非屏蔽類電纜;另一種是歐洲推行的150電纜,主要是針對屏蔽類電纜。數(shù)據(jù)電纜到現(xiàn)在為止,國際上的相關(guān)標準一般分為三類、四類(已取消)、五類、增強性五類、六類,它們分別對應(yīng)的傳輸帶寬為16MHz、20MHz、100MHz、100MHz(支持全雙工傳輸)、250MHz,對與七類、甚至八類目前在國際標準上沒

41、有正式定義,只是各家布線廠家的炒作而已;對應(yīng)于不同的數(shù)據(jù)電纜級別ISO/IEC有相應(yīng)的通道級別與之對稱,目前一般分為CLASSA、CLASSB、CLASSC、CLASSD、CLASSE級,當然現(xiàn)在也有在推CLASSF級的。其實兩個不同地區(qū)推不同阻抗要求的電纜是基于他們推不同的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的,美洲推行的100電纜,主要是美洲到目前為止都不太推行屏蔽結(jié)構(gòu),這是因為如有了屏蔽結(jié)構(gòu)就會形成導(dǎo)體與屏蔽層之間的臨近效應(yīng),改變導(dǎo)體的電容和電阻等低頻參數(shù),另在屏蔽層上也會有高頻窩旋電流的產(chǎn)生。但不用屏蔽結(jié)構(gòu),線纜就沒有抵抗外界干擾能力和保密性差,而且如要做到像300MHZ以上的傳輸較困難,所以歐洲就實行了屏蔽結(jié)

42、構(gòu),那么怎樣才能消除由屏蔽層帶來的困擾,就只好通過增大阻抗,所以歐洲一般在推行150電纜。兩種結(jié)構(gòu)誰好誰壞還是要根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境來斷定,所以現(xiàn)在國際上布線一般都是講究兩種布線方式的組合。但目前應(yīng)用較廣的還是非屏蔽結(jié)構(gòu),且由于信息化的發(fā)展,對傳輸帶寬要求的跟進,目前較為流行的是五類和增加性五類非屏蔽數(shù)據(jù)電纜,下面就以此為點來介紹一下: 1、 生產(chǎn)工藝流程圖(以現(xiàn)在最流行的二步法生產(chǎn)方式為例):2、 生產(chǎn)過程及設(shè)備特點:初看一下,一根4對數(shù)據(jù)電纜的結(jié)構(gòu)與普通的市話電纜差不多,但是要全面達到數(shù)據(jù)電纜的規(guī)范,難度相對較高。因為一般市話電纜只是在音頻范圍內(nèi)使用,就是用脈碼調(diào)制通話系統(tǒng),電纜的測試頻率亦

43、只有1MHz左右,而數(shù)據(jù)電纜的測試頻率要達100 MHz、250 MHz還有甚至500 MHz等。因此對電纜結(jié)構(gòu)的對稱性和精密性要求甚高。目前數(shù)據(jù)纜的生產(chǎn)流程可歸納如下(國內(nèi)現(xiàn)在有應(yīng)用的):A.單工序方案      B.組絞方案         C.成纜-護套聯(lián)動方案注:現(xiàn)在的臺資企業(yè)有將護套與成圈一起的。這三種方案的主要區(qū)別在于對絞、成纜兩工序,分開還是合并的問題。過去不少人認為生產(chǎn)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)電纜一定要用群絞。群絞的最大優(yōu)點是將對絞、成纜兩工序合而為一,省除了對

44、絞后的收繞和成纜時的放出,使對絞的反復(fù)彎曲減少,從而提高了電纜的質(zhì)量。但其缺點為生產(chǎn)效率低、投資大。通過各國的多年實踐驗證,對絞、成纜分開還是合并各有優(yōu)缺點,其最終結(jié)果均能生產(chǎn)出高質(zhì)量的數(shù)據(jù)纜。在分開對絞、成纜的方案中,絞對機的放線是在機器旋轉(zhuǎn)體的外面,主動放線及精密張力控制要比群絞容易得多,附加屏蔽也方便。對超五類及以上的電纜,現(xiàn)已開始在對絞機及成纜機上采用退扭或部分退扭放線,以提高絞對及成纜的質(zhì)量水平,但現(xiàn)在被普遍采用的是絞對上的退扭。這在分開工序上比較容易做到,但在群絞機上就困難得多。歸納起來,群絞方案的最大優(yōu)點可能是省人工和占地小,并減少芯線彎曲,容易保證性能。最大的缺點是放線不易退扭

45、,對線間節(jié)距相差較長,生產(chǎn)速度受最小節(jié)距對的限制,對線受力均勻性不及單獨工序,而且投資大。因此,目前主要還是以兩步法為主。下面就各種工序的設(shè)備來進行一些分析:A 拉絲絕緣串列生產(chǎn)線(簡稱串聯(lián)線)這是生產(chǎn)數(shù)據(jù)電纜最關(guān)健的工序,除了生產(chǎn)數(shù)據(jù)電纜的絞線線芯外,為了保證絕緣線芯達到高度精密的幾何尺寸和最佳質(zhì)量,均毫無例外采用串聯(lián)線。與電話電纜串聯(lián)線相關(guān),數(shù)據(jù)電纜串聯(lián)線的生產(chǎn)要求和質(zhì)量控制指標要嚴格很多。目前能達到以上要求的高速串聯(lián)線的生產(chǎn)廠家國內(nèi)的不多,口杯較好的有上海金東和廣東永雄,且價格還可以在一百五十萬人民幣左右,但穩(wěn)定性方面還是較差,生產(chǎn)高級別數(shù)據(jù)纜如六類纜等還有點難度。線速度較低約1000m

46、/min,不可以做物理發(fā)泡。所以一般現(xiàn)在采用的都是進口串聯(lián)線,如羅森泰、耐克斯龍、日本神戶制鋼、美國戴維斯。這些廠家里最被推廣的還是羅森泰及耐克斯龍,他們的速度在1800m/min2200m/min,可以做皮泡皮絕緣,(也可做一些氟塑料絕緣),為未來的小線芯六類纜和更高級別的數(shù)據(jù)電纜奠定基礎(chǔ),但價格較貴,就是現(xiàn)在價格下調(diào)了,如果一條線全部配齊也在一千多萬人民幣。目前市面上被認可的單線分色,大都采用美國色標,四對線分別:白一籃、白一橙、白一綠、白一棕。為了便于分線,現(xiàn)在電纜廠中采用是在白色線芯上印有色環(huán)或色條。當采用色環(huán)時,熱線芯在擠出機頭出來后即通過高速色環(huán)機,雖然進口的色環(huán)機號稱可達1200

47、m/min2000m/min,但高速油墨需全部進口,即使采用高速油墨,在聚乙烯絕緣上,線速在1200m/min時噴印色環(huán),干燥已不易,且成本高,故在一些高速串聯(lián)線不太被采用。在進口的高速串聯(lián)線上較被推的是色條,只要在擠出機頭上加一個小擠出機,且生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)速度不受影響。B絞對機數(shù)據(jù)電纜的絞對機,在原理上和電話電纜絞對機沒有多大區(qū)別。只是絞合節(jié)距甚小,一般均在1025mm范圍內(nèi),但對節(jié)距的穩(wěn)定性及張力控制要求很高。下面是兩種絞對機的質(zhì)量控制要求對照表:序號 控制指標 數(shù)據(jù)電纜生產(chǎn) 電話電纜生產(chǎn)1 絞對節(jié)距范圍 10一25mm 40一

48、130mm2 絞合節(jié)距變動誤差 3%或0.5mm 5%或4mm3 芯線張力波動 +10% +25%4 最大電阻不平衡 2% 5% 5 對線對地不平衡 330pF/100m 570pF/100m為了達到以上要求,絞對機的放線裝置應(yīng)做到主動放線,并有靈敏的張力反饋,并保持兩根線的放線張力均勻和長度一樣。同時機器上所有的轉(zhuǎn)向?qū)л啈?yīng)盡可能加大,以免銅線與絕緣之間的附著力受到影響。由于數(shù)據(jù)電纜的絞合節(jié)距較短,所以必需盡可能提高其轉(zhuǎn)弓速度,以提高產(chǎn)量。目前在大陸的絞對機生產(chǎn)廠家

49、中上海金東、合肥神馬的還不錯,臺灣也有部分較理想的絞對機?,F(xiàn)在真正被客戶應(yīng)用和認可的還是進口的,如法國的高登、法國波逖亞、日本琴玲,性能好,但價格高。C成纜機數(shù)據(jù)電纜成纜機可分為兩種類型:雙扭式和單扭式。雙扭式速度快,精度相對較低,普遍采用于數(shù)據(jù)電纜的五類纜與超五類纜生產(chǎn)。對與六類纜及要求較高的屏蔽電纜,國際上普遍采用單扭成纜機,精度高。下面是單扭和雙扭成纜機的性能比較:序號 控制指標 800-1000雙扭式 800-1000單扭式1 最大轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分) 500-1000 500-8002 最大扭絞(扭/分) 10

50、00-2000 500-8003 成纜速度(米/分)(節(jié)距以100來計) 100-200 50-80 4 適用范圍 用于UTP五類和超五類纜 各種數(shù)據(jù)纜,包括FTP、STP、SSTP國內(nèi)外生產(chǎn)成纜機的廠家基本同絞對機的。法國波逖亞采用的是群絞(絞對和成纜合二為一)。另大對數(shù)數(shù)據(jù)電纜的成纜也采用改裝的電話電纜成纜機,或各設(shè)備生產(chǎn)廠家對應(yīng)的改裝設(shè)備。D護套機數(shù)據(jù)是纜護套生產(chǎn)線的特點是護套厚度較薄,一般只有0.5mm左右,通常采用聚氯乙烯或其他聚烯烴化合物。在擠出過程中,要使纜芯結(jié)構(gòu)保持其幾何位置不變,故通常采用定心式擠

51、出機頭和半擠管式模具。在護套表面要印上標識,因電纜外形不一定平滑,所以通常采用電腦噴印。護套生產(chǎn)在整個數(shù)據(jù)電纜生產(chǎn)過程中是控制最簡單的環(huán)節(jié),所以一般采用國產(chǎn)護套生產(chǎn)線即可滿足要求,根據(jù)擠出外徑大小,一般采用65型擠出機。E成圈包裝由于數(shù)據(jù)纜的裝箱長度一般為1000英尺(304.8米)。為了使施工放線方便,又要保持電纜在放出時不受扭曲,以免影響性能,現(xiàn)在普通采用的有兩種方式:匣式無扭自由放線包裝和繞盤紙匣放線包裝。后者需將電纜繞在紙板盤上,再裝入紙箱中,用芯軸托住,使用時從槽口將電纜拖出,這種包裝方法成本較高,同時電纜紙盤需轉(zhuǎn)動,此種方式目前主要應(yīng)用六類纜的包裝。目前,國際上最流行的是匣式無扭自

52、由放線,電纜在成圈時采用特殊交叉卷繞,這樣在放線時電纜不會扭曲。這種成圈機現(xiàn)在生產(chǎn)廠家較多,國際上最先進、效果最好的是美國文登,價格也很貴。F成品測試對數(shù)據(jù)纜的成品測試要求,要比電話電纜高得多。電話電纜測試最高在1 MHz,而數(shù)據(jù)電纜現(xiàn)在國際已頻發(fā)標準的要達到250 MHz。美國EIA/TIA(電子工業(yè)協(xié)會/電訊工業(yè)協(xié)會)標準,還是ISO/IEC(國際標準化組織/國際電工會議)標準都嚴格規(guī)定了電纜出廠標準。目前市面的測試儀有精裝式和便攜式。精裝式有瑞士AESA、美國DCM、臺灣惠盈、德國MEA等,在這些廠家中,最被采用的是瑞士AESA、美國DCM,價格也昂貴。便攜式的有FLUKE、IDEAL等

53、,這些一般用于工程上的檢測,不可作為出廠檢測。選用先進的測試系統(tǒng),不僅對控制生產(chǎn)質(zhì)量,確定產(chǎn)品的等級十分重要。并且根據(jù)測試統(tǒng)計分析結(jié)果,來改進提高工藝和產(chǎn)品質(zhì)量,幫助也極大。絕緣生產(chǎn)線:1、串聯(lián)生產(chǎn)線,生產(chǎn)速度1000M/S,80萬。                           2、普通生產(chǎn)線(主動放線式):1720萬對絞機:1、

54、三節(jié)距:25萬。                 2、雙退扭:25萬。                 3、普通式:8萬。絞纜機:1、雙節(jié)距:15萬。           

55、;      2、懸臂單絞機:25萬。護套擠出機:70型:1721萬。成圈機:12萬。月產(chǎn)7500箱最底配置:100萬。淺析數(shù)據(jù)電纜的生產(chǎn)和設(shè)備介紹當前全球正在跨入信息社會,信息高速公路的建設(shè)正在一些工業(yè)化國家迅速發(fā)展,以期在二十一世紀初期實現(xiàn)這一劃時代的宏偉規(guī)劃。局域網(wǎng)是構(gòu)成高速信息網(wǎng)的基本單位,所以局域網(wǎng)用數(shù)據(jù)電纜的需求也迅猛增長,數(shù)據(jù)電纜到目前為止,有兩種電纜;一種是美洲推行的100電纜,主要是針對非屏蔽類電纜;另一種是歐洲推行的150電纜,主要是針對屏蔽類電纜。數(shù)據(jù)電纜到現(xiàn)在為止,國際上的相關(guān)標準一般分為三類、四類(已取消)、五類、增強

56、性五類、六類,它們分別對應(yīng)的傳輸帶寬為16MHz、20MHz、100MHz、100MHz(支持全雙工傳輸)、250MHz,對與七類、甚至八類目前在國際標準上沒有正式定義,只是各家布線廠家的炒作而已;對應(yīng)于不同的數(shù)據(jù)電纜級別ISO/IEC有相應(yīng)的通道級別與之對稱,目前一般分為CLASSA、CLASSB、CLASSC、CLASSD、CLASSE級,當然現(xiàn)在也有在推CLASSF級的。其實兩個不同地區(qū)推不同阻抗要求的電纜是基于他們推不同的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的,美洲推行的100電纜,主要是美洲到目前為止都不太推行屏蔽結(jié)構(gòu),這是因為如有了屏蔽結(jié)構(gòu)就會形成導(dǎo)體與屏蔽層之間的臨近效應(yīng),改變導(dǎo)體的電容和電阻等低頻參數(shù),

57、另在屏蔽層上也會有高頻窩旋電流的產(chǎn)生。但不用屏蔽結(jié)構(gòu),線纜就沒有抵抗外界干擾能力和保密性差,而且如要做到像300MHZ以上的傳輸較困難,所以歐洲就實行了屏蔽結(jié)構(gòu),那么怎樣才能消除由屏蔽層帶來的困擾,就只好通過增大阻抗,所以歐洲一般在推行150電纜。兩種結(jié)構(gòu)誰好誰壞還是要根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境來斷定,所以現(xiàn)在國際上布線一般都是講究兩種布線方式的組合。但目前應(yīng)用較廣的還是非屏蔽結(jié)構(gòu),且由于信息化的發(fā)展,對傳輸帶寬要求的跟進,目前較為流行的是五類和增加性五類非屏蔽數(shù)據(jù)電纜,下面就以此為點來介紹一下:1、生產(chǎn) 工藝流程圖(以現(xiàn)在最流行的二步法生產(chǎn)方式為例): 2、生產(chǎn)過程及設(shè)備特點: 初看一下,

58、一根4對數(shù)據(jù)電纜的結(jié)構(gòu)與普通的市話電纜差不多,但是要全面達到數(shù)據(jù)電纜的規(guī)范,難度相對較高。因為一般市話電纜只是在音頻范圍內(nèi)使用,就是用脈碼調(diào)制通話系統(tǒng),電纜的測試頻率亦只有1MHz左右,而數(shù)據(jù)電纜的測試頻率要達100MHz、250MHz還有甚至500MHz等。因此對電纜結(jié)構(gòu)的對稱性和精密性要求甚高。目前數(shù)據(jù)纜生產(chǎn)流程可歸納如下(國內(nèi)現(xiàn)有應(yīng)用的): A.單工序方案B.組絞方案C.成纜護套聯(lián)動方案  注:現(xiàn)在的臺資企業(yè)有將護套與成圈一起的。這三種方案的主要區(qū)別在于對絞、成纜兩工序,分開還是合并的問題。過去不少人認為生產(chǎn)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)電纜一定要用群絞。群絞的最大優(yōu)點是將對絞、成纜兩

59、工序合而為一,省除了對絞后的收繞和成纜時的放出。使對絞的反復(fù)彎曲減少,從而提高了電纜的質(zhì)量。但其缺點為生產(chǎn)效率低、投資大。通過各國的多年實踐驗證,對絞、成纜分開還是合并各有優(yōu)缺點,其最終結(jié)果均能生產(chǎn)出高質(zhì)量的數(shù)據(jù)纜。在分開對絞、成纜的方案中,絞對機的放線是在機器旋轉(zhuǎn)體的外面,主動放線及精密張力控制要比群絞容易得多,附加屏蔽也方便。對超五類及以上的電纜,現(xiàn)已開始在對絞機及成纜機上采用退扭或部分退扭放線,以提高絞對及成纜的質(zhì)量水平,但現(xiàn)在被普遍采用的是絞對上的退扭。這在分開工序上比較容易做到,但在群絞機上就困難得多。歸納起來,群絞方案的最大優(yōu)點可能是省人工和占地小,并減少芯線彎曲,容易保證性能。最

60、大的缺點是放線不易退扭,對線間節(jié)距相差較長,生產(chǎn)速度受最小節(jié)距對的限制,對線受力均勻性不及單獨工序,而且投資大。因此,目前主要還是以兩步法為主。下面就各種工序的設(shè)備來進行一些分析:A. 拉絲絕緣串列生產(chǎn)線(簡稱串聯(lián)線)這是生產(chǎn)數(shù)據(jù)電纜最關(guān)健的工序,除了生產(chǎn)數(shù)據(jù)電纜的絞線芯外,為了保證絕緣線芯達到高度精密的幾何尺寸和最佳質(zhì)量,均毫無例外采用串聯(lián)線。與電話電纜串聯(lián)線相關(guān),數(shù)據(jù)電纜串聯(lián)線的生產(chǎn)要求和質(zhì)量控制指標要嚴格很多。 目前能達到以上要求的高速串聯(lián)線的生產(chǎn)廠家國內(nèi)的還不多,口杯較好的有上海金東和廣東永雄,且價格還可以在一百五十萬人民幣左右,但穩(wěn)定性方面還是較差,生產(chǎn)高級別數(shù)據(jù)纜如六類纜等還

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