Изоляция токопроводящих жил кабелей связи

Материал, применяемый для изоляции кабельных жил, должен:

• обладать высокими и стабильными во времени электрическими характеристиками;

• быть гибким;

• быть механически прочным;

• не требовать сложной технологической обработки.

Электрические характеристики:

• электрической прочностью - напряжением, при котором происходит пробой изоляции;

• диэлектрической проницаемостью , характеризующей степень поляризации зарядов в диэлектрике при воздействии на него электрического поля;

• тангенсом утла диэлектрических потерь (или величиной диэлектрических потерь) tg , характеризующим потери высокочастотной энергии в диэлектрике.

Наилучшим диэлектриком является воздух, у которого 1; р ; tg 0.

Материалы изоляции:

Бумага - предназначена для изоляции жил НЧ кабелей, вырабатывается из сульфатной целлюлозы. Для междугородных кабелей применяется лента толщиной 0,12 и 0,17 мм. Для удобства монтажа ее окрашивают в разный цвет: красный, синий, зеленый.

Бумажный кордель - представляет собой нить, скрученную из кабельной бумаги диаметром 0,6; 0,76;0,85 мм.

Полистирол (стирофлекс) вырабатывают из жидкого стирола, исходным сырьем для которого является нефть или каменный уголь. Полистирол прозрачный, гибкий и негигроскопичный материал, из которого вырабатывают ленты толщиной 0,045 мм и шириной 10÷12 мм, а также кордель диаметром 0,8 мм для изоляции жил ВЧ кабелей связи.Имеет различную расцветку - красную, синюю, зеленую. Недостаток - низкая теплостойкость, 65÷80°С.

Полиэтилен получают путем полимеризации жидкого этилена.Полиэтилен термопластичен, температура его размягчения около 110°С. При обычной температуре на него не действуют кислоты и щелочи.

Пористый полиэтилен получается путем введения в состав композиции полиэтилена газообразователей или порофоров, способных при определенных температурах переходить в газообразное состояние.

Поливинилхлорид получается путем полимеризации винилхлорида. Чтобы из поливинилхлорида получить мягкий материал, его смешивают с пластификатором. Поливинилхлорид (ПВХ) весьма устойчив к действию химических реагентов, однако он сравнительно легко разлагается при нагревании, выделяя хлористый водород. Не горит, поэтому он нашел широкое применение в качестве оболочек стационарных кабелей связи.

Недостаток-сравнительно низкая теплостойкость (не выше 70°С). При низких темпер пластикат теряет прочность, а при высоких резко ухудшает свои электрические свойства.

Типы изоляции:

• трубчатая - выполняется в виде бумажной или пластмассовой ленты, наложенной в виде трубки

• кордельная - состоит из нити корделя, расположенного открытой спиралью на проводнике, и ленты, которая накладывается поверх корделя

• сплошная - выполняется из сплошного слоя пластмассы

• пористая - образуется из слоя пенопласта

• баллонная - представляет собой тонкостенную пластмассовую трубку, внутри которой свободно располагается проводник. Трубка периодически в точках или по спирали обжимается и надежно удерживает жилу в центре изоляции

• шайбовая - выполняется в виде шайб из твердого диэлектрика, насаживаемых на проводник через определенные промежутки

• спиральная (геликоидальная) – представляет собой равномерно распределенную по длине проводника пластмассовую спираль, имеющую прямоугольное сечение

 

Типы скруток жил в группы

У симметричных кабелей отдельные жилы скручиваются в группы, называемые элементами СК. В результате жилы цепи ставятся в равные условия по отношению друг к другу. При этом снижаются электромагнитные связи между цепями и повышается защищенность их от взаимных и внешних помех. Кроме того, скрутка облегчает взаимное перемещение жил при изгибах кабеля и обеспечивает еще более устойчивую и круглую форму.

Способы скрутки жил в группы.

Парная скрутка (П) - две изолированные жилы скручиваются в пару с шагом скрутки не более 300 мм (рис. 3.4, а).

Скрутка четверочная или звездная (3) четыре изолированные жилы, расположенные по углам квадрата, скручиваются с шагом скрутки приблизительно 150÷300 мм. Пары в этой скрутке образуются из диагональных жил (рис. 3.4, б).

Скрутка двойная пара (ДП) - две предварительно свитые пары скручиваются между собой в четверку (рис. 3.4, в). Шаги скрутки пар должны различаться как один от другого, так и от шага скрутки самой четверки. Шаг скрутки пар принимается в пределах 400÷800 мм, а шаг скрутки четверки 150÷300 мм.

Скрутка двойной звездой (ДЗ) - четыре предварительно свитые пары вновь скручиваются вместе по способу звезды, образуя восьмерку (рис. 3.4, г). Шаги скрутки пар, образующих восьмерку, делают различными и берут в пределах 150÷250 мм, а шаг скрутки восьмерки -200÷400 мм. Направления скрутки пар и скрутки восьмерки должны быть противоположными.

Восъмерочная скрутка (В) - восемь жил группы располагаются концентрически вокруг сердечника из изолированного материала, например, стирофлексного или полиэтиленового корделя (рис. 3.4, д). Из восьми жил могут быть образованы две четверки: первая с нечетными номерами, а вторая - из жил с четными номерами.

Для уменьшения влияния между цепями в муфтах систематически меняют взаимное расположение жил по длине.

Наиболее экономичной, обеспечивающей лучшую стабильность по электрическим параметрам, является звездная скрутка. Эта скрутка получила преимущественное применение в междугородных кабелях связи.

Парная скрутка является наиболее простой в производстве и применяется в основном при изготовлении городских телефонных кабелей.

Скрутки ДП и ДЗ не получили широкого применения в современных конструкциях кабелей связи.