Кабелем називається електротехнічний виріб, в якому є ізольовані провідники, об’єднані в єдину конструкцію (осердя), які знаходяться в металічній або пластмасовій оболонці і в захистному покритті.

Струмопровідні жили кабелів призначенні для передачі сигналів електрозв’язку та повинні мати добру електричну провідність, бути технологічними в виробництві, гнучкими, механічно міцними, недорогими. Найбільш поширеними матеріалами для виготовлення жил є мідь і алюміній.

Сучасні кабелі зв’язку класифікуються по ряду ознак: в залежності від призначення - області застосування, умов прокладання і експлуатації, спектру частот передачі сигналів, конструкції, матеріалу і форми ізоляції, системи повивів, характеру захисних покриттів.

В залежності від області застосування кабелі зв’язку поділяються на магістральні, зонові (в середині області), сільські, міські, підводні, а також кабелі для з’єднувальних ліній і вставок. Виготовляються також радіочастотні кабелі для фідерів живлення антен радіостанцій і монтажу рідіотехнічних пристроїв.

В залежності від умов прокладання і експлуатації кабелі класифікуються на підземні, підводні, підвісні і такі, що протягуються по телефонній каналізації.

По спектру частот передаваємих сигналів кабелі зв’язку поділяються на низькочастотні НЧ (тональні) і високочастотні ВЧ (від 12 кГц і вище).

По конструкції й взаємному розташуванню провідників кабельні кола діляться на симетричні та коаксіальні.

Симетричне коло складається з двох ізольованих провідників з однаковими конструктивними і електричними властивостями. В коаксіальному колі внутрішній провідник соосно розміщений в середині зовнішнього провідника, який має форму полого циліндра. При цьому внутрішній провідник ізольований від зовнішнього різними конструктивними способами. Коаксіальні провідники кабелів зв’язку характеризуються відношенням діаметра внутрішнього провідника до внутрішнього діаметра зовнішнього провідника. В магістральних коаксіальних кабелях використовуються мідні коаксіальні пари розмірами 1,2/4,6 мм (“малий коаксіал ”) та 2,6/9,5 мм (“середній коаксіал”). В підводних коаксіальних кабелях використовується коаксіальна пара з розмірами 5/18 мм (“великий коаксіал”).

 

Рис.4. Ескіз внутрішньої будови кабелю і побудови симетричного кола – за допомогою симетричного і коаксіального кабелів.

Позначення: 1 – осердя; 2 – оболонка; 3 – броня і захисне покриття.

Де: а) – побудова симетричного кола за допомогою елементарної(витої) пари;

б) - побудова коаксіального кола за допомогою коаксіального кабелю. За допомогою цих кіл енергія електромагнітного поля передається від джерела сигналів до приймача.

Розрізняють кабелі в залежності від:

- складу елементів, які в нього входять, (однорідні або комбіновані);

- матеріалу і структури ізоляції (з повітряно-паперовою, кордельно-паперовою, кордельно-поліетиленовою, суцільною поліетиленовою, пористо- поліетиленовою, балонно- поліетиленовою, шайбовою поліетиленовою, фторопластовою і іншою ізоляцією);

- типом скрутки ізольованих провідників в групи – парною чи четвертичною (зірковою),

а осердя – повивної або пучкової скрутки.

Нарешті, кабелі поділяються по вигляду захисних оболонок: металічні (свинець, алюміній, сталь), пластмасові (поліетилен, полівінілхлорид), металопластмасові (альпет, стальпет), а також по вигляду захисноброньових покриттів (стрічкова або дротяна броня, джутове або пластмасове покриття).

В загальному випадку окремі струмопровідні ізольовані жили скручуються в елементарні групи. Одна група або пучок елементарних груп утворюють центральний повив, навколо якого накладається наступний повив. Сукупність всіх ізольованих жил і є осердям кабелю на яке послідовно накладається екран, поясна ізоляція, оболонка. При потребі поверх оболонки накладається бронепокриття, яке складається з підброневої подушки, брон і та зовнішнього покриття. Струмопровідні жили покриваються шаром ізоляції, яка призначена для захисту жил від короткого замикання між ними.

Матеріали й конструкція ізоляції кабелю повинні забезпечувати:

- невелику ємність кабельного кола С, високу напругу пробою між ізольованими кабельними провідниками Ú пр;

- високий питомий опір r, який характеризує струм витокув діелектрику між провідниками;

- малу діелектричну проникність e, яка характеризує струми зміщення між проводами;

- малий тангенс кута діелектричних втрат tgd (для зменшення коефіцієнта загасання);

- механічну й хімічну стійкість;

- невелику вартість.

З матеріалів, які використовуються для створення ізоляції, найкращим ізолятором є повітря, у якого тангенс кута діелектричних втрат tgd ≈ 0, а e ≈1, але створити ізоляцію лише з повітря технологічно неможливо, тому в лінійних кабелях зв’язку (кабелі, які прокладаються на лініях на великі відстані) використовується комбінована ізоляція, яка містить повітря і діелектрик. В якості діелектриків використовують: кабельний папір, поліетилен, полістирол. Полівінілхлорид використовується тільки в станційних кабелях, тому що крізь нього відбувається дифузія водяної пари (приблизно в 100 разів більш ніж через поліетилен), завдяки чому опір ізоляції знижується.

Симетричні кабелі зв’язку мають наступні види конструкції ізоляції:

· Суцільна трубчаста: утворюється шляхом створення суцільної поліетиленової або паперово-масної трубки, яка щільно охоплює провід. Це типова ізоляція для сучасних кабелів міських телефонних мереж.

· Стрічкова: утворюється шляхом нещільної спіральної обмотки жили стрічкою, що зроблена з паперу або поліетилену. Товщина стрічки складає 0,05 – 0,08 мм. Цей тип ізоляції поширений в кабелях старого типу для міських телефонних мереж.

· Кордельна: складається з корделю (нитки), яка навита спірально на провідник, та стрічки, яка накладається поверх корделю. Цей тип ізоляції застосовується в кабелях магістрального та зонового зв’язку.

Коаксіальні кабелі зв’язку мають наступні види ізоляції:

· Шайбова: має вигляд циліндричних шайб з твердого діелектрика (полістиролу, поліетилену), які насаджуються на жилу через певну відстань (крок). Зверху накладається зовнішній провідник коаксіальної пари. Це типова ізоляція для коаксіальних пар середнього діаметру.

· Балонна: має вигляд тонкостінної поліетиленової трубки усередині якої розташований провідник, якій має діаметр менший, ніж діаметр трубки; фіксація провідника здійснюється за рахунок того, що трубка обжимає провідник періодично, або спірально. Це типова ізоляція для малогабаритних коаксіальних пар.

· Суцільна пористо - поліетиленова: проміжок між внутрішнім й зовнішнім провідниками коаксіальної пари заповнений композицією поліетилену та газо утворювачів (в кабелях зв’язку застосовується дуже рідко).