電話電纜是傳輸電氣信息用的電纜。室內(nèi)常用電話電纜主要有兩類:HYA型綜合護(hù)層塑料絕緣市內(nèi)電話電纜和HPVV銅芯全聚氯乙烯配線電纜。
按其用途分為市內(nèi)電話電纜、長(zhǎng)途電話電纜、局內(nèi)配線架到機(jī)架或機(jī)架之間的連接的局用電纜、用作電話設(shè)備連接線的電話軟線、綜合電話電纜、共用天線電視電纜、射頻電纜及光纜。用于電話通信線路、綜合布線系統(tǒng)、電纜電視系統(tǒng)。
本部分主要論述建筑物內(nèi)常用市內(nèi)電話電纜。
HYA型綜合護(hù)層塑料絕緣市內(nèi)電話電纜可在室外直埋或穿管敷設(shè)。室內(nèi)可架空或沿墻敷設(shè)。
HPVV銅芯全聚氯乙烯配線電纜為室內(nèi)使用的電纜可穿管或沿墻敷設(shè)。
主要標(biāo)稱截面規(guī)格有:0.4;0.5;0.6mm2。
HYA型電纜對(duì)數(shù)有:10;20;30;50;100;200;400;600;900;1200;1800;2400。
HPVV型電纜對(duì)數(shù)有:5;10;15;20;25;30;50;80;100;150;200;300。
電話電纜一般為電信的布線工程上使用,種類比較多見(jiàn)。
電話電纜*常見(jiàn)的有50對(duì)、100對(duì)、200對(duì)和500對(duì)的。這里所說(shuō)的對(duì)指的是線芯的對(duì)數(shù)。線纜的*外邊是黑色外皮,再往里有一層保護(hù)膜。線芯都是以25對(duì)為一組,用一種色標(biāo)帶來(lái)標(biāo)識(shí)。
2線芯排序線芯分主線和副線:主線顏色有白、紅、黑、黃、紫;副線顏色有藍(lán)、橙、綠、棕、灰。
電話電纜電信號(hào)的傳輸線。它是各種電子系統(tǒng)中不可缺少的傳輸媒介。電話電纜用途遍及電子技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域
電信號(hào)的傳輸線。它是各種電子系統(tǒng)中不可缺少的傳輸媒介。電話電纜用途遍及電子技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域。
發(fā)展簡(jiǎn)況*早出現(xiàn)的電話電纜,是1851年敷設(shè)在英國(guó)多佛爾到法國(guó)加萊之間的英吉利海峽海底電報(bào)電纜。它采用銅導(dǎo)體和馬來(lái)橡膠絕緣,利用海水構(gòu)成回歸導(dǎo)體,在40公里距離內(nèi)成功地進(jìn)行了電報(bào)信號(hào)的傳輸。1892年出現(xiàn)了紙絕緣多對(duì)數(shù)電話電纜。20世紀(jì)以來(lái)陸續(xù)出現(xiàn) 3、12、24直至 120路電話的載波對(duì)稱電纜。為適應(yīng)通信容量大幅度增長(zhǎng)的需要,1929年發(fā)明了同軸電纜,先后開(kāi)通480話路、1800話路,到80年代已開(kāi)通10800路電話,*高使用頻率已達(dá)60兆赫。20年代出現(xiàn)射頻電纜,用來(lái)代替早期無(wú)線電臺(tái)采用的架空平行雙線或硬同軸管作為發(fā)射機(jī)至天線的饋線。**次世界大戰(zhàn)以后,由于電子技術(shù)的進(jìn)步和聚乙烯、聚四氟乙烯等高頻介質(zhì)的出現(xiàn),射頻電纜的品種增加、性能提高。應(yīng)計(jì)算機(jī)、核子技術(shù)和航天技術(shù)發(fā)展的要求,現(xiàn)代又有各種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和特殊性能的電纜,例如重量輕、體積小的帶狀電纜,耐輻照、耐高溫電纜和低噪聲電纜等許多新品種。
結(jié)構(gòu)電話電纜一般由導(dǎo)體、絕緣、屏蔽、護(hù)層和鎧裝等部分組成。
導(dǎo)體用以傳導(dǎo)電信號(hào)。它應(yīng)具有良好的電性能,足夠的機(jī)械強(qiáng)度和一定的柔軟性。導(dǎo)體材料采用高電導(dǎo)率的銅、鋁等金屬。微小型電纜為了提高機(jī)械強(qiáng)度,采用銅包鋼線或銅合金作導(dǎo)體。根據(jù)不同要求,導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)有實(shí)心單線、多股絞線、編織套管、無(wú)縫光管、縱包光管和皺紋管等多種形式。在銅導(dǎo)體表面鍍銀可以提高電導(dǎo)率和抗氧化能力,鍍錫可提高耐腐蝕性和可焊性,鍍鎳可提高耐溫等級(jí)。
絕緣用以支撐和分隔導(dǎo)體使各對(duì)導(dǎo)體分別構(gòu)成傳輸信號(hào)的電回路。絕緣材料應(yīng)具有良好的電絕緣性,較高的機(jī)械強(qiáng)度,有一定的柔軟性,容易加工。常用的絕緣材料有紙(紙繩、紙帶、紙漿)、橡膠和塑料(聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯等)。現(xiàn)代電話電纜多數(shù)采用各種上等塑料或塑料與空氣絕緣。
屏蔽用于改善電纜的抗干擾性能。屏蔽結(jié)構(gòu)通常有金屬線編織,金屬帶縱包或繞包和金屬管等幾種形式。采用銅-鐵-銅組成的多層屏蔽體可進(jìn)一步提高屏蔽性能。
護(hù)層和鎧裝對(duì)電纜芯提供保護(hù),承受壓力和拉力,并提高電纜對(duì)各種環(huán)境的適應(yīng)能力。護(hù)層可由橡膠、塑料、金屬、塑料-金屬、玻璃絲、棉紗等材料制成。鎧裝有細(xì)鋼絲編織、鋼絲絞合和鋼帶繞包等形式?,F(xiàn)代又有氬弧焊鋼管護(hù)層,能抵御潮氣入侵和鼠、蟻等生物破壞,效果良好。
性能包括電氣、機(jī)械和物理性能。這些性能對(duì)于電話電纜的使用至關(guān)重要。
電性能包括一次參數(shù)、二次參數(shù)和其他參數(shù)。一次參數(shù)有電阻、電容、電感和絕緣電導(dǎo),它們是電纜回路的基本參數(shù),取決于電纜的結(jié)構(gòu)、材料和傳輸信號(hào)的頻率。二次參數(shù)指特性阻抗、衰減常數(shù)和相移常數(shù),是表征電纜回路傳輸特性的重要參數(shù),直接影響使用。二次參數(shù)可由一次參數(shù)導(dǎo)出。其中,特性阻抗表示沿電纜的各點(diǎn)行波信號(hào)的電壓與電流之比,即無(wú)限長(zhǎng)電纜回路所呈現(xiàn)的輸入阻抗。當(dāng)電纜回路的特性阻抗與負(fù)載阻抗相同時(shí)便不存在終端反射,電纜可向負(fù)載輸送*強(qiáng)的信號(hào)。衰減常數(shù)表示行波信號(hào)沿單位長(zhǎng)度電纜回路傳輸后的損耗程度。通常要求電纜衰減盡可能小,以提高傳輸效率。相移常數(shù)表示行波信號(hào)沿單位長(zhǎng)度電纜回路傳輸后相位滯后的程度。它對(duì)于相敏電子系統(tǒng)是很重要的指標(biāo)。除一次、二次參數(shù)外,還有電壓駐波比、耐電強(qiáng)度、功率容量、速比、串音衰減和屏蔽衰減等其他表征電纜電氣性能的參數(shù)。電纜回路的不均勻會(huì)產(chǎn)生反射波,并沿電纜回路形成駐波。駐波的波腹點(diǎn)與波節(jié)點(diǎn)的電壓之比稱為電壓駐波比。它與電纜的制造精度有關(guān)。電壓駐波比對(duì)信號(hào)的傳輸質(zhì)量(特別對(duì)電視圖像的清晰度)很有影響,必須采取有效措施加以降低。耐電強(qiáng)度表示電纜回路可以**承受的電壓值,它取決于電纜的絕緣質(zhì)量,是高壓電纜的主要指標(biāo)。功率容量表示電纜可以**傳輸而不會(huì)發(fā)生電擊穿或熱損壞的較大允許功率,對(duì)于通信、廣播、電視用的大功率饋線電纜這一指標(biāo)十分重要。速比表示信號(hào)在電纜中和在自由空間中傳輸?shù)乃俣戎?,它與電纜絕緣的介質(zhì)常數(shù)有關(guān)。串音衰減和屏蔽衰減均表征電纜回路的抗干擾能力。通常用串音衰減來(lái)衡量多對(duì)電纜內(nèi)部各回路之間的干擾程度,而用屏蔽衰減來(lái)表征電纜回路對(duì)外界電信號(hào)的抗干擾能力。后者對(duì)于多對(duì)數(shù)電纜和電子設(shè)備密集系統(tǒng)中所用的電纜十分重要。
電話電纜的機(jī)械特性包括彎曲性能、抗張、抗壓、抗振、抗沖擊和耐磨等性能。物理性能包括尺寸、重量、阻燃、耐熱、耐寒、耐光老化、耐腐蝕、防潮濕、防鹽霧、防霉菌、防雷擊、防鼠、防蟻等。電纜要有良好的機(jī)械、物理性能,能承受各種機(jī)械應(yīng)力,并在惡劣環(huán)境下電性能不惡化,從而保證長(zhǎng)期可靠地工作。
分類電話電纜種類繁多,一般可按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用頻率、絕緣形式、敷設(shè)方式和護(hù)層形式進(jìn)行分類。從結(jié)構(gòu)上分,有對(duì)稱電纜和同軸電纜兩大類。前者,組成電回路的二根芯線對(duì)地是對(duì)稱的;后者則是由同心套置的兩個(gè)金屬導(dǎo)體構(gòu)成電回路。按使用頻率可分成低頻、高頻和射頻三種電纜。低頻電纜用于傳輸?shù)皖l或音頻信號(hào),信號(hào)頻率約在 3千赫以下;高頻電纜(又稱載波電纜)用于傳輸載波信號(hào),使用頻率已達(dá)60兆赫;射頻電纜主要用于傳輸頻率在0.5兆赫以上的信號(hào),*高頻率可達(dá)20吉赫。從絕緣形式上可分成實(shí)芯絕緣、空心絕緣和半空氣絕緣電纜;從敷設(shè)方式上可分成架空、埋地、管道和海底電纜;從護(hù)層形式上可分成鉛包、鋁套、塑料護(hù)套和綜合護(hù)層電纜等。
市話電纜用于市內(nèi)、近郊和廠礦等局部地區(qū)的電話線路。其通信距離短,芯線對(duì)數(shù)多,一般傳輸音頻信號(hào)。作為電話局間中繼線時(shí),也可傳送脈碼調(diào)制信號(hào),進(jìn)行多路通信。市話電纜采用0.4~0.9毫米的軟銅線作導(dǎo)體,用紙、聚乙烯、泡沫聚乙烯及聚丙烯等作絕緣,保護(hù)層有鉛、鋁金屬、金屬-塑料綜合護(hù)層等。當(dāng)電纜直接埋在地下或水中時(shí),還需要加上鋼帶或鋼絲鎧裝。
長(zhǎng)途電話電纜用途廣泛,品種繁多。低頻對(duì)稱電話電纜用作中繼線和鐵路調(diào)度電話用戶線等,一般傳輸音頻電話。載波對(duì)稱電話電纜用作長(zhǎng)途載波通信干線,*高傳輸頻率為 552千赫。這兩種對(duì)稱電話電纜結(jié)構(gòu)基本相同,但后者的電性能和制造精度要求較高。導(dǎo)體一般采用0.8~1.2毫米的軟銅單線,絕緣用紙繩-紙帶或泡沫聚乙烯。載波對(duì)稱電話電纜的絕緣還有聚苯乙烯繩-帶、聚乙烯繩-管和聚乙烯魚(yú)泡等形式。絕緣芯線控星絞方式絞合成四線組,*后將若干個(gè)四線組絞合成纜后再包上護(hù)層和鎧裝層。
同軸電話電纜在高頻下有良好的抗干擾性能,傳輸頻帶寬,衰減小,容量大,各國(guó)均廣為使用。按照同軸對(duì)的結(jié)構(gòu)尺寸可分成大、中、小、微等四種同軸電話電纜。其中大同軸電話電纜用的不多,中同軸電話電纜的同軸對(duì)尺寸為2.6/9.4毫米,小同軸為1.2/4.4毫米,微同軸為0.7/2.9毫米。中同軸電話電纜的*高復(fù)用頻率為9、12、18及60兆赫四種,分別開(kāi)通1800、2700、3600及10800路電話,一般用作大容量長(zhǎng)途通信干線。小同軸電話電纜的*高復(fù)用頻率為1.3、4、12及18兆赫,分別開(kāi)通360、960、2700及3600路電話,用作中繼線和長(zhǎng)途通信干線。微同軸電纜用于數(shù)字通信系統(tǒng)。
中、小、微同軸電纜的同軸對(duì)一般由銅單線作內(nèi)導(dǎo)體,縱包銅帶構(gòu)成外導(dǎo)體。絕緣結(jié)構(gòu)分別為聚乙烯墊片,聚乙烯魚(yú)泡及泡沫聚乙烯。整個(gè)電纜一般由同軸對(duì)、四線組及信號(hào)線等部分組成。圖1為中同軸綜合電話電纜同軸對(duì)結(jié)構(gòu)和斷面圖。 海底電話電纜用來(lái)實(shí)現(xiàn)陸地與島嶼、島嶼之間以及洲際跨洋的有線通信。它和衛(wèi)星通信一起構(gòu)成當(dāng)代的環(huán)球通信網(wǎng)。海底電纜歷史悠久,技術(shù)成熟,現(xiàn)代較大通信容量已達(dá)4000路電話。海底電話電纜有同軸和對(duì)稱兩種結(jié)構(gòu),前者用于長(zhǎng)距離大容量線路,后者相反。海底電纜容易遭受海潮漲落的沖擊和艦船拋錨、捕魚(yú)活動(dòng)的損傷,應(yīng)有重型鋼絲鎧裝保護(hù)(圖2)。但敷設(shè)深度超過(guò)1000米時(shí)便不會(huì)受到這種危害,可采用無(wú)鎧裝(內(nèi)鎧)結(jié)構(gòu),即在內(nèi)導(dǎo)體中放入高強(qiáng)度鋼絲絞線來(lái)承受敷設(shè)和修理時(shí)起吊的電纜自重和跨越海底深溝所造成的張力。射頻電纜用于無(wú)線電頻率的各種電話電纜,包括對(duì)稱、同軸和螺旋三種結(jié)構(gòu)。其中同軸射頻電纜工作頻率范圍寬,是*主要的結(jié)構(gòu)形式。
柔軟射頻同軸電纜用于小型電臺(tái)收發(fā)天線的饋線和電子設(shè)備的連接線,是規(guī)格*多、用途*廣的基本射頻電纜系列。這一系列電纜的尺寸較小,內(nèi)導(dǎo)體一般為銅單線或絞線,外導(dǎo)體多為銅絲編織。根據(jù)耐溫等級(jí)的不同,絕緣可由聚乙烯或聚四氟乙烯構(gòu)成。電纜護(hù)套層采用聚乙烯、聚氯乙烯或玻璃絲編織后浸漬硅有機(jī)漆等。
大功率射頻同軸電纜用作通信電臺(tái)、電視發(fā)射臺(tái)天線的饋線,具有大功率、低衰減等優(yōu)點(diǎn)。它的尺寸較大,柔軟性稍差,一般用于固定敷設(shè)的場(chǎng)合。為了改善電纜的柔軟性,導(dǎo)體常采用皺紋銅管或皺紋鋁管,并采用空氣絕緣。采用耐高溫介質(zhì)或空氣絕緣和增大電纜結(jié)構(gòu)尺寸是提高功率容量的*有效的途徑。
共用天線電視電纜又稱電纜電視電纜,用于大樓、電視盲區(qū)等共用天線電視接收系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)和城市有線電視系統(tǒng)。這類電纜包括干線、分支、分配和用戶引入電纜等多個(gè)品種。它應(yīng)具有電壓駐波比小、屏蔽性和經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。電纜為75歐同軸結(jié)構(gòu),干線電纜多采用泡沫塑料絕緣,鋁管外導(dǎo)體;支線電纜多選用泡沫或?qū)嵭舅芰辖^緣,鋁-塑復(fù)合帶縱包或銅絲編織外導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
漏泄同軸電纜與傳統(tǒng)的同軸電纜相反,在電纜的外導(dǎo)體上規(guī)律地開(kāi)有各種形狀的槽孔,信號(hào)既沿電纜向終端傳輸,又有一部分通過(guò)槽孔發(fā)射出來(lái)。同時(shí),外部信號(hào)也可通過(guò)槽孔被接收并沿電纜傳輸。這種電纜兼有傳輸線和收發(fā)天線兩種功能,用于地下鐵道和隧道等空間電磁波傳播**的環(huán)境,可與移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行通信和實(shí)行控制,圖3為典型的漏泄同軸電纜。 對(duì)稱射頻電纜用作無(wú)線電臺(tái)對(duì)稱天線的饋線和高頻設(shè)備對(duì)稱回路的連接線。它的兩根絕緣芯線可以絞合或平行配置。這種電纜可帶有屏蔽層,其形式可以是單根芯線屏蔽、絞合回路屏蔽或二者兼有,當(dāng)屏蔽性能要求較高時(shí)亦可采用雙層屏蔽。
帶狀電纜由多根導(dǎo)線以一定間距排列并固定在同一平面內(nèi)構(gòu)成的多芯電纜。與圓形電纜相比,具有布線整齊,便于識(shí)別,成本低廉,端接方便等優(yōu)點(diǎn)。在各種電子設(shè)備中廣泛采用。
低噪聲電纜特點(diǎn)是當(dāng)受到?jīng)_擊、振動(dòng)、壓力和彎曲等機(jī)械力作用時(shí),電纜產(chǎn)生的噪聲很小,用于振動(dòng)場(chǎng)合進(jìn)行測(cè)量和微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。降低噪聲的措施一般是在外導(dǎo)體與絕緣之間引進(jìn)硅油之類潤(rùn)滑膜,以減小摩擦系數(shù)。此外,在絕緣與導(dǎo)體間加一層石墨之類的半導(dǎo)體層,可以泄漏所產(chǎn)生的分離電荷。
耐輻照電纜適用于原子能反應(yīng)堆、高能加速器、核武器試驗(yàn)場(chǎng)和航天器等各種具有強(qiáng)烈輻射的環(huán)境。核輻射使電纜的絕緣電阻和機(jī)械性能下降。耐輻照電纜的關(guān)鍵是選擇耐輻照的材料,主要是絕緣材料。它必須能承受中子、質(zhì)子、電子等高能輻射作用。無(wú)機(jī)材料遠(yuǎn)比有機(jī)材料耐輻照性能優(yōu)越。在不少情況下還要求耐輻照電纜耐高溫。耐高溫的關(guān)鍵也是選用合適的材料。通常,耐輻照性能好的材料也具有耐高溫性能。
超導(dǎo)同軸電纜用鈮、鉛等超導(dǎo)金屬作內(nèi)外導(dǎo)體。它的特點(diǎn)是在深低溫下電阻幾乎完全消失,可用作延遲線、超屏蔽的信號(hào)傳輸線等。