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Cable 知識講座

日期: 2015-07-10
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Cable 基礎知識講座



一、電線電纜簡介

電線系指構造簡單而且芯數較少的傳電?線材。

電纜系指多重絞合,制造工藝復雜,或?芯數較多的傳電線材。

電線及電纜二者區分并不嚴格,通俗地?講,只要能傳送電力或信號的有形線?材,都可以稱之為電線電纜。

.電線電纜的發展

電線電纜的發展,主要涉及絕緣材料與?導體的發展。絕緣材料由最原始的裸線漆包線橡膠線塑料線合成材料線;逐步發展到目前的各類線纜。導體也相繼有白金銅鋁光纜等等。

三、電線電纜的分類

依日本電線工業協會1977年對電線電纜的分類為: 1、裸線?2、卷線?3、通訊電纜?4、電力電纜?5、被覆線.

1. 裸線---- 顧名思義,不具絕緣材料,主要傳導材料為:金、?銀、鋁、鉑等等。

2. 卷線---- 類似目前有線電話聽筒線,CE廠的汽車充電器線。

3. 通訊電纜---- 主要用在通訊方面的電線電纜,電話線顯然?是個最明顯的例子。

4. 電力電纜---- 一般為高壓傳電線。

5. 被覆線---- 一般為低壓傳輸電線。

電線電纜大致可以分為上述五大類。但依據具體的材料、形?狀、構造、用途的不同又可以分為PU CABLE PVC CABLE 、圓線、扁線、MOUSE CABLE 、警報用電線等?等,

四、電線電纜的制作及工序簡介

煉銅伸銅(伸線)→制粒→線纜加工→組裝加工

1. 煉銅?目前工業應用陰極電解銅法煉銅。

2. 伸銅(伸線)

2.1 銅線分類: 1. 裸銅2. 鍍錫銅

裸銅柔軟,電阻小,bending有好處;

鍍錫銅容易焊接,且不容易氧化.

2.2伸銅分為三個階段:粗伸( 8.03.2~2.6 mm)、中伸

?(3.2~2.6→1.2~1.0 mm)、細伸(1.2~1.00.08~0.05mm)

3.制粒: 配方和配色.

4. 線纜加工: 絞線,絕緣,集合(包帶、填充、地線),纏繞(

),外被,包裝(裁條、卷裝、軸裝)

包裝等工序).

五、電線電纜相關規格描述

1. 電線電纜的規格描述.

: UL 2725 28AWG ( 7 / 0.127 A S ) ×6C + E + A + B

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1. --- 表示UL安規.

2. --- 表示AWG (American Wire Gauge 美國線規),AWG數的選用可參?考附件一,.

3. --- 表示導體購成,此條導體由7股細銅絲組成.

4. --- “/”表示7股細銅絲是絞合在一起,“×”則表示7股細銅絲是直放在一?起。一般而言,電話線導體直放的多.

5. --- 表示銅絲單線徑是0.127mm.

6. --- “A”表示裸銅線(T”表示鍍錫線),“S”表示細銅絲絞合.

7. --- “C(core)表示芯數.

8. --- “E(earth)表示地線.

9. --- “A(al/mylar)表示包鋁薄麥拉帶(P”表示包紙).

10.--- “B(braid)表示編織(S(spiral)表示纏繞).

?

六、導體相關知

6.1. 絞距(Pitch)、捻入率的概念

*.線材之銅導體一般都是由若干股細銅絲絞合而成的,導體絞合有兩種?方式:同心絞和束絞。在了解它們之前,我們先了解一下絞距之概念。?學過工科的同仁清楚螺桿中有螺距的概念,學過理科的同仁清楚波長之?概念,絞距與螺距、波長相似,在平面上也是具有相同性質兩點之距?離。如下圖示:

一般而言,絞距較小Binding效果較好,但絞距越小價格越貴.

*.顯然,相同規格之導體,絞合之細銅絲要比直放之細銅絲長。這里就?存在捻入率的概念。我們用導體之長度乘上一個系數K(一般K1.02,?61根時取1.03),就得到絞線的實際長度,這里K就是捻入系數。

六、導體相關知

6.2.導體絞合外徑的計算

精確計算各材料的用量,這對一個工廠效益來說是非常重要的。因此,?導體絞合外徑的計算就有必要了。無論是導體還是芯線都存在兩種絞合: 同心絞、束絞。名副其實,同心絞是指以一條或多條銅單線為中心,?在其周圍各層以左右交互之方向絞合。每層的單線總數均比其內一層多?6(條數為3n(1+n)+1)。束絞是將所有單線,依同一方向絞合。其它還?有復合絞等等。當導體股數(芯線條數)719376195并絞合?時,為同心絞(條數為3n(1+n)+1);其余股數(芯數)為束絞。導體絞合外徑?的計算公式如下:

同心絞絞合外徑?D = (1+2n ) × d n為導體自內到外的層數;

束絞絞合外徑?D = √N×?1.155×?d D為絞合外徑; N為導體股數;?得一提的是, 芯線絞與導體絞是相同原理,但芯線絞我們稱之為芯線集?,下面介紹一下層心徑的概念,層芯徑為絞合外徑-單線徑,如下圖示?(D’即為層芯徑):

七、常用的絕緣材料及特性

常用到的絕緣材料有:

PP(Polypropylene)材料--較亮,較硬,燃燒平穩,無太多的煙?塵,有下滴現象。價格較低,比重: 0.91

SR-PVC(Semi Rigid-Polyvinyl chloride)材料--較暗,較軟,燃燒?有大量的煙塵。價格較貴,比重: 1.45

PE(PolyEthylene Resin)材料很亮,較軟,較難加工,燃燒無?下滴現象。價格較貴,比重: 0.93

本廠生產的一般電話線所用到的絕緣材料為PP材料再加上?EVA,重量比為10:1,而鼠標料通常用SR-PVC材料。對塑料材?料而言,無論絕緣材料還是線材外被材料都有一些重要的機械?特性、化?學特性等等,這可以參考《化工詞典》。比重在電線?電纜設計中也很重要,他直接影響到用量的多少.

八、集合相關知識

*.構成: 具體之集合構成,需從內到外一一列出.

例如: 4C+F+E+A 表示4C+填充+地線+鋁箔集合.

*.絞距: 需依如下規定訂定集合絞距.

UL: 集合之層芯徑*35(參考值),須參照各種不同UL

標準規定訂定.

Non UL:集合之層芯徑*40 (參考值).

??特殊要求: 視具體情況而定.

九、包帶及包帶材料相關知識

9.1. 選用包帶之原因

1. 使線材成圓柱狀(有的芯線不需要總絞,外面縱包一層包帶);

2. 防止線材松散;

3. 遮蔽,使信號不受干擾;

4. 在導體與遮蔽線之間起絕緣作用;

9.2. 包帶材料

1. Al-mylar (ρ=1.872 1.9) , 2.麥拉帶(ρ=1.4)

3.棉紙帶(ρ=0.8)

除了以上三種包帶材料外還有銅箔(ρ=8.89)PE(ρ=0.93)

發泡PP帶等等。

9.3.包帶方式

包帶方式分縱包和橫包,橫包又分卷包和斜包兩種方式。如下圖中示:

縱包用在扁平線材和芯線不需要總絞的場合,橫包柔軟度較好;縱包柔

軟度較差。

選擇帶寬: 卷包時w=3D,斜包時w=45D ,并可參考公司采購之包帶

材料寬度(w為帶寬,D為包帶前線材外徑,又稱包帶下徑)。包帶重迭

度取決于線材直徑,一般來說,不超過1/4圓弧長。

十、纏繞與纏繞相關知識

前面已經提到過纏繞與編織的共同作用是遮蔽,對外界電磁波產生隔離作?;保證內部信號的不受干擾,同時如果纏繞與編織接地的話,內部信號也?不會泄漏。

10.1. 纏繞有關計算

纏繞所需條數(N):

N=(D′×π/d)-3={[(D1 +d)×π]/d}-3

式中: D′---層心徑(mm)d---纏繞銅線徑(mm)D1 ---纏繞下徑,3 是經驗值,保證纏繞后的線材外表美觀,否則由于纏繞銅線挨得?比較緊密而容易出現交錯現象,導致押出的線材外表面出現疙?瘩,起伏不平。

纏繞表示方法

?

例如: 32/0.1T POC.=85%

A B C

說明: A. 表示纏繞條數;

B. 表示纏繞銅絲為0.1mm鍍錫銅線;

C. 表示纏繞遮蔽率(纏繞所用條數與理論值的比值的百分數).

十一、纏繞與編織相關知識

10.2. 編織制程

編織機規格,目前電線廠有16錠、24錠兩種美式編織機,

通常編織的構成方式用這種表示方法:

例如: 16 / 5 / 0.1T 8

A B C D

說明: A. 表示錠數,“16”表示16錠編織機;

B. 表示每錠上導體股數;

C. 表示編織銅線的單線徑及材質;

D. 表示編織目數.

股數與目數不可以任意變得過大或過小,但還是可以變化。若要達成相同?遮蔽率情況下,可以增加目數,減少條數,同時編織的速度相應降低。

十二、外被及相關知識

11.1.外被材料

本廠常用的外被材料有:

PU(polyurethane)材料: 彈性好,耐磨,價格比PVC貴,火燒有刺?激性氣味;

PVC材料: 色澤較暗,彈性比PU材料要差,火燒有臭味。本廠PVC?使用比較廣泛,常用的有鍵盤線、鼠標料、充電器等等。( 本廠所用?PVC材料均為低毒之材料)

TPR材料: 彈性好,耐磨,價格與PU相當,較硬,火燒有刺激性氣味;

外被材料除以上常用的幾種外,仍有橡膠,TPE等材料同樣可以作被復用,外被材料各項物理性能與化學性能請查閱《化工詞典》.

十二、外被及相關知識

?

??11.2. 外被押出:

本廠外被押出方式一般有:

充實押出---即芯線直接經外被押出成型,不經過包帶、編織之類的

加工。如電話線;

編織押出---實際上是半管狀押出,半成品線材在編織(或纏繞)后外被

押出,如USB CABLE;

管狀押出---有專用的押出模具,押出的外被形狀成圓管狀,如網絡線

九、包帶及包帶材料相關知識

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