هيكل منتجات الكابلات

يمكن تقسيم المكونات الهيكلية لمنتجات الأسلاك والكابلات بشكل عام إلى أربعة أجزاء رئيسية:الموصلات, طبقات العزل، ودرع ومواد واقية ، جنبا إلى جنب مع مكونات ملء وعناصر الشد. وفقًا لمتطلبات الاستخدام وسيناريوهات التطبيق ، فإن بعض هياكل المنتجات بسيطة للغاية ، حيث تحتوي على موصلات فقط كمكون هيكلي ، مثل الأسلاك العارية العلوية ، وأسلاك شبكة الاتصال ، وأشرطة النحاس الألومنيوم (BUSBARS) ، إلخ.

 

1. الموصلات

 

الموصلات هي المكونات الأساسية ولا غنى عنها المسؤولة عن نقل معلومات الموجة الكهربائية أو الكهرومغناطيسية داخل المنتج. الموصلات ، التي يشار إليها غالبًا باسم النوى الأسلاك الموصلة ، مصنوعة من المعادن غير المحلية عالية التوصيل مثل النحاس والألومنيوم ، إلخ

 

2. طبقات العزل

 

هذه المكونات تغلف الموصلات ، مما يوفر العزل الكهربائي. أنها تضمن أن الموجات الحالية أو الكهرومغناطيسية/البصرية تنتقل فقط السفر على طول الموصل وليس إلى الخارج. تحافظ طبقات العزل على الإمكانات (أي الجهد) على الموصل من التأثير على الأشياء المحيطة وضمان كل من وظيفة الإرسال الطبيعية للموصل والسلامة الخارجية للأشياء والأشخاص.

 

الموصلات وطبقات العزل هما المكونان الأساسيان اللازمان لمنتجات الكابلات (باستثناء الأسلاك العارية).

 

3. طبقات واقية

 

في الظروف البيئية المختلفة أثناء التثبيت والتشغيل ، يجب أن تحتوي منتجات الأسلاك والكابلات على مكونات توفر الحماية ، خاصة بالنسبة لطبقة العزل. تُعرف هذه المكونات باسم الطبقات الواقية.

 

نظرًا لأن مواد العزل يجب أن تمتلك خصائص عزل كهربائية ممتازة ، فإنها تتطلب نقاءًا عاليًا مع الحد الأدنى من محتوى الشوائب. ومع ذلك ، لا يمكن لهذه المواد في كثير من الأحيان توفير الحماية من العوامل الخارجية (أي القوى الميكانيكية أثناء التركيب والاستخدام ، ومقاومة الظروف الجوية ، والمواد الكيميائية ، والزيوت ، والتهديدات البيولوجية ، ومخاطر الحريق). تتم معالجة هذه المتطلبات بواسطة هياكل طبقة واقية مختلفة.

 

بالنسبة للكابلات المصممة خصيصًا للبيئات الخارجية المواتية (على سبيل المثال ، المساحات النظيفة والجافة والداخلية بدون قوى ميكانيكية خارجية) ، أو في الحالات التي تظهر فيها مادة طبقة العزل نفسها قوة ميكانيكية معينة ومقاومة للمناخ ، قد لا يكون هناك أي شرط لطبقة وقائية كمكون.

 

4. التدريع

 

إنه مكون في منتجات الكابلات يعزل الحقل الكهرومغناطيسي داخل الكبل من الحقول الكهرومغناطيسية الخارجية. حتى بين أزواج أو مجموعات الأسلاك المختلفة داخل منتجات الكابلات ، من الضروري العزلة المتبادلة. يمكن وصف طبقة التدريع على أنها "شاشة العزل الكهرومغناطيسية".

 

لسنوات عديدة ، اعتبرت الصناعة طبقة التدريع كجزء من بنية الطبقة الواقية. ومع ذلك ، فقد اقترح أن يعتبر مكونًا منفصلًا. وذلك لأن وظيفة طبقة التدريع ليست فقط لعزل المعلومات الكهرومغناطيسية التي يتم نقلها داخل منتج الكبل ، مما يمنعها من التسرب أو التسبب في تداخل الأدوات الخارجية أو الخطوط الأخرى ، ولكن أيضًا لمنع الموجات الكهرومغناطيسية الخارجية عن إدخال منتج الكبل من خلال الاقتران الكهرومغناطيسي. تختلف هذه المتطلبات عن وظائف الطبقة الواقية التقليدية. بالإضافة إلى ذلك ، لا يتم تعيين طبقة التدريع خارجيًا في المنتج فحسب ، بل يتم وضعها أيضًا بين كل زوج من الأسلاك أو أزواج متعددة في الكبل. على مدار العقد الماضي ، نظرًا للتطور السريع لأنظمة نقل المعلومات باستخدام الأسلاك والكابلات ، إلى جانب عدد متزايد من مصادر تداخل الموجة الكهرومغناطيسية في الغلاف الجوي ، تضاعفت مجموعة متنوعة من الهياكل المحمية. إن فهم أن الطبقة التدريبية هي مكون أساسي من منتجات الكابلات أصبح مقبولًا على نطاق واسع.

 

5. هيكل ملء

 

العديد من منتجات الأسلاك والكابلات متعددة النواة ، مثل معظم كابلات الطاقة المنخفضة الجهد الكابلات ذات الأربعة نواة أو خمسة نواة (مناسبة للأنظمة الثلاث) ، وكابلات الهاتف الحضرية التي تتراوح من 800 زوج إلى 3600 زوج. بعد الجمع بين هذه النوى المعزولة أو أزواج الأسلاك في كابل (أو تجميع عدة مرات) ، توجد أشكال غير منتظمة وفجوات كبيرة بين النوى المعزولة أو أزواج الأسلاك. لذلك ، يجب دمج بنية التعبئة أثناء تجميع الكابل. الغرض من هذا الهيكل هو الحفاظ على قطر خارجي موحد نسبيًا في اللف ، وتسهيل التغليف وقذف الغمد. علاوة على ذلك ، فإنه يضمن استقرار الكابلات وسلامة الهيكل الداخلي ، وتوزيع القوى بالتساوي أثناء الاستخدام (التمدد ، والضغط ، والانحناء أثناء التصنيع والوضع) لمنع تلف البنية الداخلية للكابل.

 

لذلك ، على الرغم من أن هيكل الملء مساعد ، إلا أنه ضروري. توجد لوائح مفصلة فيما يتعلق باختيار المواد وتصميم هذا الهيكل.

 

6. مكونات الشد

 

تعتمد منتجات الأسلاك والكابلات التقليدية عادة على الطبقة المدرعة للطبقة الواقية لتحمل قوى الشد الخارجية أو التوتر الناجم عن وزنها. تشمل الهياكل النموذجية تدريب الأشرطة الفولاذية ودروع الأسلاك الفولاذية (مثل استخدام أسلاك فولاذية سميكة 8 مم ، ملتوية في طبقة مدرعة ، للكابلات الغواصة). ومع ذلك ، في كابلات الألياف الضوئية ، لحماية الألياف من قوى الشد البسيطة ، وتجنب أي تشوه طفيف قد يؤثر على أداء الإرسال والطلاء الأساسي والثانوي ومكونات الشد المتخصصة في بنية الكبل. على سبيل المثال ، في كبلات سماعات الرأس المحمولة ، يتم بثق سلك نحاسي دقيق أو شريط نحاسي رفيع حول الألياف الاصطناعية بطبقة عازلة ، حيث تعمل الألياف الاصطناعية كمكون شد. بشكل عام ، في السنوات الأخيرة ، في تطوير منتجات صغيرة ومرنة تتطلب الانحناءات المتعددة والتحولات ، تلعب عناصر الشد دورًا مهمًا.