數(shù)據(jù)電纜基礎知識

1、數(shù)據(jù)電纜為了研究什么是數(shù)據(jù)電纜，首先要搞清楚什么是電纜？以及電纜有哪幾種分類？數(shù)據(jù)電纜的優(yōu)勢和現(xiàn)在市面上主要流行哪幾種規(guī)格的數(shù)據(jù)電纜？以及數(shù)據(jù)電纜的一些主要參數(shù)和FSC生產的一些型號的數(shù)據(jù)電纜。1電纜（Cable）1.1電纜的基本介紹定義1：由一根或多根相互絕緣的導體外包絕緣和保護層制成，將電力或信息從一端傳輸?shù)搅硪欢说膶Ь€。定義2：以金屬作媒介傳輸電信號的裝置。電纜電纜electric cable;power cable 通常是由幾根或幾組導線每組至少兩根絞合而成的類似繩索的電纜，每組導線之間相互絕緣，并常圍繞著一根中心扭成，整個外面包有高度絕緣的覆蓋層常用的電線電纜分為以下幾類：裸導線、絕

2、緣電線、耐熱電線、屏蔽電線、電力電纜、控制電纜、數(shù)據(jù)電纜、射頻電纜等。1）裸電線：裸電線指僅有導體,而無絕緣層的產品,其中包括銅鋁等各種金屬和復合金屬圓單線,各種結構的架空輸電線用的絞線,軟接線,型線和型材。2）絕緣電線：具有絕緣層帶有絕緣性能的電線。3）耐熱電線：具有耐高溫絕緣層性能的電線電纜。4）屏蔽電線：添加屏蔽層，能有效屏蔽外界干擾信號的電線。5）電力電纜：用于傳輸和分配電能的電纜。常用于城市地下電網、發(fā)電站的引出線路、工礦企業(yè)的內部供電及過江、過海的水下輸電線。6）控制電纜：適用于工礦企業(yè)、能源交通部門、供交流額定電壓450/750伏以下控制、保護線路等 場合使用的聚氯乙烯絕緣，聚氯

3、乙烯護套控制電纜。7）數(shù)據(jù)電纜：數(shù)據(jù)電纜主要應用于小區(qū)和商務大樓的網絡布線，常用的數(shù)據(jù)電纜銅對絞電纜有4對芯線，根據(jù)電纜的結構不同按照傳統(tǒng)的分類有3中類型：UTP(非屏蔽雙絞線),FTP(屏蔽雙絞線)和SSTP(全屏蔽雙絞線)。8）射頻電纜：射頻電纜是傳輸射頻范圍內電磁能量的電纜。1.2電纜的命名規(guī)則電線電纜產品的命名有以下原則：1） 產品的名稱中包括的內容（1） 產品應用場合或大小類名稱（2） 產品結構材料或型式（3） 產品的重要特征或附加特征基本按以上順序命名，有時為了強調或附加特征，將特征寫到前面或相應的結構描述前。2） 結構描述的順序產品結構描述按從內到外的原則：導體絕緣層內護層外護層

4、鎧裝型式。3） 簡化在不會引起混淆的情況下，有些結構描述省寫或簡寫，如汽車線，軟線中不允許用鋁導體，故不描述導體材料。電線電纜的型號組成與順序如下： 1:類別、用途2:導體3:絕緣4:內護層5:結構特征6:外護層或派生-7:使用特征 1-5項和第7項用拼音字母表示，高分子材料用英文名的第一位字母表示，每項可以是1-2個字母；第6項是1-3個數(shù)字。 型號中的省略原則：電線電纜產品中銅是主要使用的導體材料，故銅芯代號T省寫，但裸電線及裸導體制品除外。裸電線及裸導體制品類、電力電纜類、電磁線類產品不表明大類代號，電氣裝備用電線電纜類和通信電纜類也不列明，但列明小類或系列代號等。 第7項是各種特殊使用

5、場合或附加特殊使用要求的標記，在“-”后以拼音字母標記。有時為了突出該項，把此項寫到最前面。如ZR-(阻燃)、NH-(耐火)、WDZ-(低煙無鹵、企業(yè)標準)、-TH(濕熱地區(qū)用)、FY-(防白蟻、企業(yè)標準)等。1.3常用電纜型號中字母含義1）類別與用途代號A安裝線 B絕緣線 H市內通信電纜 K控制電纜R軟線 S射頻電纜2）導體代號T銅導線（略） L鋁芯3）絕緣層代號VPVC聚氯乙烯 YJ交聯(lián)聚乙烯絕緣X橡皮 Y聚乙烯絕緣 Z低煙無鹵阻燃烯烴F聚四氟乙烯 W聚全氟乙丙烯4）內護層代號V聚氯乙烯護套 Y聚乙烯護套 W含氟聚合物護套N尼龍護套 P銅絲編制屏蔽5）特征代號B扁平型 R柔軟型 C重型 Q

6、輕型 G高壓 S雙絞型6）鎧裝層代號2雙鋼帶 3細圓銅絲 4粗圓銅絲7）外護層代號1纖維層 2PVC護套 3PE套1.4電纜主要材料1）銅絲采用電解銅作為原料，經連鑄連軋【注1】的工藝制成的銅線稱為低氧銅線；經上引法【注2】制成的銅線稱為無氧銅線。【注1】連鑄連軋：【注2】上引法：低氧銅線含氧量為100250ppm，含銅量為99.9%9.95%，導電率為100101%。無氧銅線含氧量為420ppm，含銅量為99.96%9.99%，導電率為102%。銅的比重為8.9g/cm32）鋁線用作電線用的鋁線都要進行退火軟化過。用作電纜用的鋁線一般不用軟化。電線電纜用的鋁的電阻率要求達到0.028264。

7、鋁的比重為2.703g/cm33）聚氯乙烯（PVC）：聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎，假如各種配合劑混合而成的，如防老劑，抗氧劑，填料，光亮劑，阻燃劑等，其密度為1.38g/cm31.46g/cm3聚氯乙烯的優(yōu)點：力學性能優(yōu)越、耐化學腐蝕、不延燃、耐熱性好、電絕緣性能好、容易加工等。聚氯乙烯的缺點：燃燒時有大量有毒的煙霧發(fā)出； 熱老化性能差。4） 聚乙烯（PE）：聚乙烯由精致的乙烯聚合而成，按密度分為低密度聚乙烯（LDPE），中密度聚乙烯（MDPE）和高密度聚乙烯(HDPE)。低密度聚乙烯的密度一般為0.91g/cm30.925g/cm3 中密度聚乙烯的密度一般為0.925g/cm30.9

8、4g/cm3高密度聚乙烯的密度一般為0.94g/cm30.97g/cm3聚乙烯的優(yōu)點： 絕緣電阻和耐電壓強度高； 在較寬的頻帶范圍內，介電常數(shù)和介質損耗角正切值??； 富于可饒性，耐磨性能好； 耐熱抗老化性能以及耐低溫耐化學穩(wěn)定性好； 耐水性能好，吸濕率低； 用它制作的電纜質量輕，使用敷設方便。聚乙烯的缺點： 接觸火焰時易燃燒； 軟化溫度較低。5） 交聯(lián)聚乙烯（XLPE）：現(xiàn)在電纜行業(yè)使用的主要有兩種類型的交聯(lián)聚乙烯。一種是以硅烷作交聯(lián)劑的，叫做硅烷交聯(lián)料，主要應用在低壓電線電纜的絕緣層上。另一種是以過氧化二異丙苯（DCP）作交聯(lián)劑的交聯(lián)聚乙烯料，其主要是由聚乙烯，交聯(lián)劑和抗氧劑組成。主要應用在

9、中，高壓電纜的絕緣層上，對絕緣耐壓等級越高，要求純凈度就越高。DCP是一種過氧化物，溫度越高，分解越快，其分解后就會催化聚乙烯起交聯(lián)反應。DCP在常溫下也會分解，不過分解速度很慢，但加熱到一定的溫度（超過125度時）會快速分解。交聯(lián)聚乙烯材料的優(yōu)點：電氣性能比聚乙烯還優(yōu)良；其機械性能比聚乙烯好，所以應用比聚乙烯廣泛。軟化溫度比聚氯乙烯高，電纜正常的運行溫度能達到90。缺點是加工困難，易燃燒。2數(shù)據(jù)電纜2.1數(shù)據(jù)電纜的簡介隨著光通信技術的高速發(fā)展，我國有線通信網的骨干網和局間中繼線路已普遍使用光纜，光纖進入接入網已成為必然趨勢。但光纜敷設費用太高，接頭費用和終端光-電轉換費用昂貴，因此，在光纖化

10、普及前的很長一段時間內，接入網的用戶線仍將以金屬纜為主。金屬纜主要包括全塑電纜、同軸電纜和數(shù)據(jù)電纜三種。其中，數(shù)據(jù)電纜是目前比較理想的寬帶接入網的傳輸媒體，它具有制造成本較低、結構簡單、可擴充性好、便于網絡升級的優(yōu)點，主要用于大樓綜合布線、小區(qū)計算機綜合布線等。 數(shù)據(jù)電纜主要分為兩種：一種是美洲推行的100電纜，主要是針對非屏蔽類雙絞線（UTP:Unshielded Twisted Pair）；另一種是歐洲推行的150電纜，主要是針對屏蔽類雙絞線（STP:Shielded Twisted Pair）。數(shù)據(jù)電纜中應用最為廣泛的是美洲推行的100電纜，即：UTP。UTP按其傳輸頻率，主要分為5大類

11、：類別類型寬帶備注CAT3UTP16MHz現(xiàn)在主要用于電話線CAT4UTP20MHz比較少見CAT5UTP100MHz常用于局域網CAT5eUTP100MHz（支持雙工通信）常用于局域網CAT6UTP250MHz開始涌現(xiàn)2.2數(shù)據(jù)電纜的主要傳輸特性1）相時延相時延定義為電纜長度L除以相速度。相時延由下式確定：式中： T相時延（s）； L電纜長度（m）。2）時延差相時延差定義為電纜中任意兩線對間的相時延之間的差。 相時延差由下式確定：式中： 相時延差，s； 一對線的傳播速度，m/s； 另一對線的傳播速度，m/s； l電纜長度，m。3）衰減衰減在相關的電纜詳細規(guī)范指定的頻率上或頻帶內測量。 選用的

12、測量技術應達到±5%的精度。 測量應在平衡條件下進行。 當使用不平衡試驗儀表時， 線對的兩端應通過平衡變量器接到試驗儀表。應選擇能使試驗儀表在試驗頻率上與電纜的標稱特性阻抗匹配的平衡變量器。 為了補償平衡變量器的剩余失配，宜將平衡變量器連到一根短段的被測電纜上（ m 1 £ ）進行系統(tǒng)的初始校準。 測量應在環(huán)境溫度下進行，對于1MHz以上的頻率，衰減應按下式修正到20： 實測衰減，dB/100 m；T 環(huán)境溫度，； 修正到20的衰減，dB/100 m。4）近端串音衰減近端串音衰減應采用掃頻發(fā)生器和選頻接收器在電纜詳細規(guī)范指定的頻率上或頻帶內測量。 將兩對線通過平衡變量器接到

13、試驗儀表，在平衡狀態(tài)下進行測量。應選擇能使試驗儀表在試驗頻率上與電纜的標稱阻抗匹配的平衡變量器。推薦平衡變量器用銅帶或銅管屏蔽。線對的屏蔽和（或）電纜屏蔽與平衡變量器的屏蔽應在接收端接地。 被測的兩對線應以標稱特性阻抗作為終端，而其余的線對可不必加上終端。應特別注意使末端的耦合效應最小。在剝去電纜護套時，應保持各線對的扭絞并很好地將線對分開。近端串音衰減（NEXT）定義為：是主串回路發(fā)送功率串到被串回路近端后的衰減值式中：為主串線對近端的輸入功率；為被串線對近端的串音輸出功率。5）近端和遠端串音衰減功率和近端和遠端串音衰減功率和（PS）定義為：式中： n對絞組（或四線組的一對線）數(shù)；第j對線（

14、或四線組的一對線）與第i線對（或四線組的一對線）之間的串音衰減；第j對線（或四線組的一對線）的功率和。注： 式中包含了各種類型的串音衰減功率和，如：近端串音衰減功率和、輸入/輸出串音衰減功率和及等電平遠端串音衰減功率和。6）等電位遠端串音是主串回路發(fā)送功率串到被串回路遠端后的衰減值。遠端串音衰減應采用掃頻發(fā)生器和選頻接收器在電纜詳細規(guī)范指定的頻率上或頻段內測量。 將兩對線通過平衡變量器接到試驗儀表，在平衡狀態(tài)下進行測量。應選擇能使測量儀表在試驗頻率上與電纜的標稱阻抗匹配的平衡變量器。推薦平衡變量器用銅帶或銅管屏蔽。線對的屏蔽和（或）電纜屏蔽與平衡變量器的屏蔽應在接收端接地。 電纜中的所有線對應

15、以標稱特性阻抗作為終端。應特別注意使末端的耦合效應最小。在剝開電纜護套時，應保持各線對的扭絞并很好地將線對分開。 IO FEXT的測量應在至少100 m的長度上進行。為了使從試驗儀器的背景噪聲引起的誤差最小，推薦被測電纜的最大長度不應超過300 m。對于長度大于100 m 的IO FEXT的測量值和EL FEXT的計算值應按下式修正到100米的標準長度：EL FEXT=EL FEXT0+10lg(L0/100) (dB/100m)EL FEXT 修正到100 m長度的等電平遠端串音，dB/100 m；L0被測電纜實際長度m；優(yōu)先選擇100 m；EL FEXT0等電平遠端串音測量值，dB/電纜長

16、度。7）特性阻抗在給定線路參數(shù)的無限長傳輸線路上，行波的電壓與電流的比值。8）回波損耗由于阻抗不匹配而使部分傳輸信號的能量被反射回去。用阻抗表示的回波損耗由下式給出：式中： RL回波損耗，dB；測得的電纜復數(shù)阻抗（電纜遠端終接阻抗），；基準阻抗，（即按規(guī)定的100，120或150）。3.FSC目前生產的一些數(shù)據(jù)電纜類型以及數(shù)據(jù)電纜發(fā)展前景2011年FSC重點放在了生產通信電纜、電話線和數(shù)據(jù)電纜上。關于FSC生產的通信電纜的型號主要有：HYAT(1200對以下)、HYAC（1200對以下）、HYA（2400對以下）等。生產的數(shù)字電纜型號有：HSYV-6 4*2*0.5 HSYV-5E 4*2*0

17、.5 HSYV-5 4*2*0.5 HSYV-5 25*2*0.5 HSYV-3 25*2*0.5 HSYVP-5E 4*2*0.5 HSYVP-5 4*2*0.5 等。生產的電話線型號有：HBV-J型電話網用戶銅芯室內線 HBYV-J型電話網用戶銅芯室內線 以及HYYC也就是DDN DW(8) 0.5*1P電話線等。（下一步計劃開始研究光伏電纜）數(shù)據(jù)電纜的發(fā)展前景：一、現(xiàn)代社會是一個信息社會。隨著信息網絡和個人計算機的快速發(fā)展，對局域網和智能大廈布線系統(tǒng)傳輸線路的需求呈爆炸性增長?；诔杀竞褪褂梅奖阈缘目紤]，銅纜到戶是光纜接入不可缺少的補充，因而90年代初新興的網絡數(shù)據(jù)電纜承擔了信息高速公路最后一百米的傳輸重任。 二、網絡數(shù)據(jù)電纜的發(fā)展 由于信息量的不斷增大，人們對傳輸速率的要求也越來越高。網絡數(shù)據(jù)電纜的發(fā)展也從最初傳輸帶寬100MHz的五類，增強型超五類電纜，甚至將來帶寬達到250M Hz和600MHz的六類、七類電纜。 目前，五類、超五類纜已經被廣泛地使用在局域網和智能大廈布線系統(tǒng)的計