Gwifren a Chebl: Strwythur, Deunyddiau, a Chydrannau Allweddol

Gwasg Technoleg

Gwifren a Chebl: Strwythur, Deunyddiau, a Chydrannau Allweddol

Gellir rhannu cydrannau strwythurol cynhyrchion gwifren a chebl yn gyffredinol yn bedair prif ran strwythurol: dargludyddion, haenau inswleiddio, haenau cysgodi a gwainiau, yn ogystal ag elfennau llenwi ac elfennau tynnol, ac ati. Yn ôl gofynion defnydd a senarios cymhwysiad y cynhyrchion, mae gan rai cynhyrchion strwythurau syml iawn, gydag un gydran strwythurol yn unig, y wifren, megis gwifrau noeth uwchben, gwifrau catenary, bariau bysiau copr-alwminiwm (bariau bysiau), ac ati. Sicrheir inswleiddio trydanol allanol y cynhyrchion hyn trwy ddefnyddio inswleidyddion a phellter gofodol yn ystod y gosodiad a'r gosodiad (hynny yw, trwy ddefnyddio inswleiddio aer).

Mae gan y mwyafrif helaeth o gynhyrchion gwifren a chebl yr un siâp trawsdoriadol yn union (gan anwybyddu gwallau gweithgynhyrchu) ac maent ar ffurf stribedi hir. Mae hyn yn cael ei bennu gan y nodwedd eu bod yn cael eu defnyddio i ffurfio cylchedau neu goiliau mewn systemau neu offer. Felly, wrth astudio a dadansoddi cyfansoddiad strwythurol cynhyrchion cebl, dim ond arsylwi a dadansoddi o'u trawsdoriadau sydd ei angen.

cebl

Dyma ddadansoddiad manwl o gyfansoddiad strwythur y cebl a deunyddiau'r cebl:

1. Cyfansoddiad strwythur cebl: Dargludydd

Gwifrau yw'r prif gydrannau mwyaf sylfaenol ac anhepgor ar gyfer cynhyrchion i gyflawni'r swyddogaeth o drosglwyddo gwybodaeth cerrynt neu don electromagnetig. Gwifren yw'r talfyriad o graidd dargludol.

Pa ddefnyddiau sydd wedi'u cynnwys mewn dargludyddion cebl? Yn gyffredinol, mae defnyddiau dargludyddion wedi'u gwneud o fetelau anfferrus â dargludedd trydanol rhagorol fel copr ac alwminiwm. Mae'r ceblau optegol a ddefnyddir yn y rhwydweithiau cyfathrebu optegol sydd wedi datblygu'n gyflym yn ystod y tair degawd diwethaf neu fwy yn defnyddio ffibrau optegol fel dargludyddion.

2. Cyfansoddiad strwythur cebl: Haen inswleiddio

Mae'r haen inswleiddio yn gydran sy'n gorchuddio cyrion y wifren ac yn gwasanaethu fel inswleiddiwr trydanol. Hynny yw, gall sicrhau bod y cerrynt a drosglwyddir neu donnau electromagnetig, tonnau golau, yn teithio ar hyd y wifren yn unig ac nad ydynt yn llifo allan. Gellir ynysu'r potensial ar y dargludydd (hynny yw, y gwahaniaeth potensial a ffurfir i'r gwrthrychau cyfagos, hynny yw, y foltedd). Hynny yw, mae angen sicrhau swyddogaeth drosglwyddo arferol y wifren a diogelwch gwrthrychau a phobl allanol. Gwifrau a haenau inswleiddio yw'r ddau gydran sylfaenol y mae'n rhaid iddynt fod yn bresennol i ffurfio cynhyrchion cebl (ac eithrio gwifrau noeth).

Beth yw deunyddiau inswleiddio ceblau: Yng ngwifrau a cheblau heddiw, mae dosbarthiad deunyddiau inswleiddio ceblau yn disgyn i ddau gategori yn bennaf: plastigau a rwber. Mae deunyddiau polymer yn drech, gan arwain at amrywiaeth eang o gynhyrchion gwifrau a cheblau sy'n addas ar gyfer gwahanol ddefnyddiau a gofynion amgylcheddol. Mae deunyddiau inswleiddio cyffredin ar gyfer gwifrau a cheblau yn cynnwys polyfinyl clorid (PVC),polyethylen traws-gysylltiedig (XLPE), fflworoplastigion, cyfansoddion rwber, cyfansoddion rwber ethylen propylen, a deunyddiau inswleiddio rwber silicon.

3. Cyfansoddiad strwythur cebl: Gwain

Pan fydd cynhyrchion gwifren a chebl yn cael eu gosod a'u gweithredu mewn amrywiol amgylcheddau gwahanol, rhaid bod cydrannau sy'n amddiffyn y cynnyrch cyfan, yn enwedig yr haen inswleiddio. Dyma'r wain. Gan fod angen i ddeunyddiau inswleiddio fod â phriodweddau inswleiddio trydanol rhagorol o bob math, mae angen purdeb eithriadol o uchel a chynnwys amhuredd eithriadol o isel yn y deunyddiau. Yn aml, mae'n amhosibl ystyried ei allu amddiffynnol yn erbyn y byd y tu allan. Felly, rhaid i amrywiol strwythurau amddiffynnol fod yn gyfrifol am wrthsefyll neu wrthsefyll amrywiol rymoedd mecanyddol o'r tu allan (h.y., gosod, safle defnyddio ac yn ystod defnydd), ymwrthedd i amgylchedd atmosfferig, ymwrthedd i gemegau neu olewau, atal difrod biolegol, a lleihau peryglon tân. Prif swyddogaethau gwainiau cebl yw gwrth-ddŵr, atal fflam, gwrthsefyll tân ac atal cyrydiad. Gall llawer o gynhyrchion cebl a gynlluniwyd yn benodol ar gyfer amgylcheddau allanol da (megis amgylcheddau glân, sych a dan do sy'n rhydd o rymoedd allanol mecanyddol), neu'r rhai sydd â deunyddiau inswleiddio sydd â chryfder mecanyddol penodol a gwrthsefyll tywydd yn gynhenid, wneud heb y gydran haen amddiffynnol.

Pa fathau o ddeunyddiau gwain cebl sydd yna? Mae'r prif ddeunyddiau gwain cebl yn cynnwys rwber, plastig, cotio, silicon, ac amrywiol gynhyrchion ffibr, ac ati. Nodweddion yr haen amddiffynnol rwber a phlastig yw meddalwch a ysgafnder, ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn ceblau symudol. Fodd bynnag, gan fod gan ddeunyddiau rwber a phlastig rywfaint o athreiddedd dŵr, dim ond pan ddefnyddir deunyddiau polymer uchel gyda gwrthiant lleithder uchel fel inswleiddio cebl y gellir eu defnyddio. Yna efallai y bydd rhai defnyddwyr yn gofyn pam mae plastig yn cael ei ddefnyddio fel yr haen amddiffynnol yn y farchnad? O'i gymharu â nodweddion gwainiau plastig, mae gan wain rwber hydwythedd a hyblygrwydd uwch, maent yn fwy gwrthsefyll heneiddio, ond mae eu proses weithgynhyrchu yn gymharol fwy cymhleth. Mae gan wain plastig briodweddau mecanyddol gwell a gwrthiant dŵr, ac maent yn doreithiog o ran adnoddau, yn isel o ran pris ac yn hawdd eu prosesu. Felly, fe'u defnyddir yn ehangach yn y farchnad. Dylai cyfoedion yn y diwydiant nodi bod math arall o wain fetel. Nid yn unig y mae gan wain metel swyddogaethau amddiffyn mecanyddol ond hefyd y swyddogaeth darian a grybwyllir isod. Mae ganddyn nhw hefyd briodweddau fel ymwrthedd i gyrydiad, cryfder cywasgol a thensiwn, a gwrthiant dŵr, a all atal lleithder a sylweddau niweidiol eraill rhag mynd i mewn i du mewn inswleiddio'r cebl. Felly, fe'u defnyddir yn helaeth fel gwainiau ar gyfer ceblau pŵer wedi'u hinswleiddio â phapur wedi'u trwytho ag olew sydd â gwrthiant lleithder gwael.

4. Cyfansoddiad strwythur cebl: Haen darian

Mae'r haen amddiffyn yn elfen allweddol mewn cynhyrchion cebl ar gyfer cyflawni ynysu maes electromagnetig. Gall nid yn unig atal signalau electromagnetig mewnol rhag gollwng allan ac ymyrryd ag offerynnau allanol, mesuryddion neu linellau eraill, ond hefyd rwystro tonnau electromagnetig allanol rhag mynd i mewn i'r system gebl trwy gyplu. Yn strwythurol, nid yn unig y mae'r haen amddiffyn wedi'i gosod ar du allan y cebl ond mae hefyd yn bodoli rhwng y parau neu'r grwpiau o wifrau mewn ceblau aml-graidd, gan ffurfio "sgriniau ynysu electromagnetig" aml-lefel. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gyda'r gofynion cynyddol am geblau cyfathrebu amledd uchel a gwrth-ymyrraeth, mae deunyddiau amddiffyn wedi esblygu o dapiau papur metelaidd traddodiadol a phapur lled-ddargludyddion i ddeunyddiau cyfansawdd mwy datblygedig feltapiau mylar ffoil alwminiwm, tapiau mylar ffoil copr, a thapiau copr. Mae strwythurau cysgodi cyffredin yn cynnwys haenau cysgodi mewnol wedi'u gwneud o bolymerau dargludol neu dapiau lled-ddargludol, yn ogystal â haenau cysgodi allanol fel lapio hydredol tâp copr a rhwyll copr plethedig. Yn eu plith, mae'r haen blethedig yn bennaf yn defnyddio copr wedi'i blatio â thun i wella ymwrthedd i gyrydiad. Ar gyfer senarios cymhwysiad arbennig, fel ceblau amledd amrywiol gan ddefnyddio cysgodi cyfansawdd tâp copr + gwifren gopr, ceblau data sy'n defnyddio lapio hydredol ffoil alwminiwm + dyluniad symlach, a cheblau meddygol sydd angen haenau plethedig copr arian-blatiog gorchudd uchel. Gyda dyfodiad oes 5G, mae strwythur cysgodi hybrid tâp cyfansawdd alwminiwm-plastig a gwehyddu gwifren gopr wedi'i blatio â thun wedi dod yn ateb prif ffrwd ar gyfer ceblau amledd uchel. Mae arfer diwydiant yn dangos bod yr haen cysgodi wedi esblygu o strwythur ategol i gydran graidd annibynnol o'r cebl. Mae angen i'r dewis o ddeunyddiau ar ei gyfer ystyried nodweddion amledd, perfformiad plygu a ffactorau cost yn gynhwysfawr i fodloni gofynion cydnawsedd electromagnetig gwahanol senarios cymhwysiad.

5. Cyfansoddiad strwythur cebl: Strwythur wedi'i lenwi

Mae llawer o gynhyrchion gwifren a chebl yn aml-graidd. Er enghraifft, mae'r rhan fwyaf o geblau pŵer foltedd isel yn geblau pedwar craidd neu bum craidd (sy'n addas ar gyfer systemau tair cam), ac mae ceblau ffôn trefol yn dod mewn 800 pâr, 1200 pâr, 2400 pâr i 3600 pâr. Ar ôl i'r creiddiau neu'r parau gwifren wedi'u hinswleiddio hyn gael eu ceblu (neu eu ceblu mewn grwpiau sawl gwaith), mae dau broblem: un yw nad yw'r siâp yn grwn, a'r llall yw bod bylchau mawr rhwng y creiddiau gwifren wedi'u hinswleiddio. Felly, rhaid ychwanegu strwythur llenwi yn ystod y ceblau. Mae'r strwythur llenwi i wneud diamedr allanol y ceblau yn gymharol grwn, sy'n ffafriol i lapio ac allwthio'r wain, a hefyd i wneud strwythur y cebl yn sefydlog a'r tu mewn yn gryf. Yn ystod y defnydd (wrth ymestyn, cywasgu a phlygu yn ystod gweithgynhyrchu a gosod), mae'r grym yn cael ei gymhwyso'n gyfartal heb niweidio strwythur mewnol y cebl. Felly, er bod y strwythur llenwi yn strwythur ategol, mae hefyd yn angenrheidiol, ac mae rheoliadau manwl ar ei ddewis deunydd a'i ddyluniad siâp.

Deunyddiau llenwi ceblau: Yn gyffredinol, mae'r llenwyr ar gyfer ceblau yn cynnwys tâp polypropylen, rhaff PP heb ei wehyddu, rhaff cywarch, neu ddeunyddiau cymharol rad wedi'u gwneud o rwber wedi'i ailgylchu. Er mwyn cael ei ddefnyddio fel deunydd llenwi ceblau, rhaid iddo fod â'r nodweddion o beidio ag achosi effeithiau andwyol ar graidd y cebl wedi'i inswleiddio, peidio â bod yn hygrosgopig ynddo'i hun, peidio â bod yn dueddol o grebachu a pheidio â chyrydu.

6. Cyfansoddiad strwythur cebl: Elfennau tynnol

Mae cynhyrchion gwifren a chebl traddodiadol yn dibynnu ar haen arfog y wain i wrthsefyll grymoedd tynnol allanol neu rymoedd tynnol a achosir gan eu pwysau eu hunain. Y strwythurau nodweddiadol yw arfogi tâp dur ac arfogi gwifren ddur (er enghraifft, ar gyfer ceblau tanfor, defnyddir gwifrau dur trwchus gyda diamedr o 8mm a'u troelli i ffurfio'r haen arfogi). Fodd bynnag, er mwyn amddiffyn y ffibrau optegol rhag grymoedd tynnol bach ac atal anffurfiad bach o'r ffibrau a allai effeithio ar berfformiad y trawsyrru, mae strwythur y cebl ffibr optegol wedi'i gyfarparu â chladin cynradd ac eilaidd yn ogystal â chydrannau grym tynnol pwrpasol. Yn ogystal, os yw cebl clustffon ffôn symudol yn mabwysiadu strwythur lle mae gwifren gopr mân neu dâp copr tenau wedi'i weindio o amgylch ffilamentau ffibr synthetig ac mae haen inswleiddio wedi'i hallwthio ar y tu allan, y ffilament ffibr synthetig hwn yw'r elfen dynol. I gloi, yn y cynhyrchion arbennig, bach a hyblyg a ddatblygwyd yn ystod y blynyddoedd diwethaf sy'n gofyn am ddefnyddiau plygu a throelli lluosog, mae elfennau tynnol yn chwarae rhan fawr.

Pa ddefnyddiau sydd wedi'u cynnwys ar gyfer cydrannau tynnol cebl: stribedi dur, gwifrau dur, a ffoiliau dur di-staen


Amser postio: 25 Ebrill 2025