自定义电缆设计指南

人们常说,一个系统的好坏取决于它最弱的组件。同样,一根高质量电缆的好坏取决于它最薄弱的部件。有几个组成部分组成自定义电缆组件。以下是设计定制电缆时需要考虑的关键因素列表。

1.缆芯:

导体本质上是电缆最重要的部分;它负责将能量或信号从一点移动到另一点。导体对电气系统的性能和可靠性有很大的贡献。

  • 电缆导体材料:

导体可以用不同的材料制成。银、铜、镍、铝和锡是最常用的导体。导体通常被涂覆或覆盖,以方便剥离涂在导体上的组件,以提高可焊性或为覆盖绝缘提供静电屏蔽等。电镀和聚酯薄膜是两种常见的应用。

银是最有导电性的金属;然而,它的高价格限制了它的使用选择性应用。另外,镀银线比单独使用银便宜,而且能够提供高导电性。镀镍线可在极端条件和温度范围内工作。铜是热膨胀系数较低的良导体。镀锡的铜易于焊接,从而简化了装配。铝重量轻,价格便宜,但导电性能不如铜,而且铝导体的氧化是一个特别的问题。

  • 电缆导线配置:

导体可以以多种方式配置。它们可以是固体的,也可以是搁浅的。实心导体是由一股或一股导线组成,而绞合导体是由几股导线组成。典型的实心导线适用于电线不被设计成连续弯曲的情况。绞合线用于需要穿过狭窄空间或经历频繁弯曲的地方。

与绞合导体相比,固体导体的生产成本更低,而且更紧凑,具有相同的载流能力。绞合导体具有更大的灵活性,能够承受更大的弯曲和相当大的移动。

2.电缆绝缘及护套:

  • 电缆绝缘:

电缆的绝缘起到缓冲器的作用,以避免导体和屏蔽层的接触。防止电流相互接触,从而防止中断和漏电。在决定应用程序需要哪种类型的绝缘时,电气特性和物理因素是两个主要考虑因素。我们在这里讨论一些主要的问题:

  • 考虑绝缘的电气特性:

    • 电容:衡量绝缘储存电能的能力;通常低电容等同于高性能电缆

    • 衰减:量度电缆的电能损失

    • 传播速度:高速相当于较低的电信号损耗
    • 介电强度:材料承受击穿电压的能力
    • 工作电压:UL允许的电缆的最大工作电压
    • 介电常数(Er):较低的Er =较低的电容,较高的阻抗,较低的衰减
  • 为绝缘目的应考虑的物理因素:

    • 延伸率:材料在断裂前的拉伸程度

    • 抗拉强度:破坏绝缘或护套材料所需要的力

    • 温度等级:材料使用时不降解的温度范围
    • 可燃性:电缆燃烧的能力
    • 弹性:电缆弯曲的能力
  • 电缆护套类型:

护套是电缆组件的最外层。它的主要职责是保护导体、绝缘体和屏蔽免受机械、潮气和化学损伤。夹克也可定制的颜色,是一个有益的特征,电缆识别,分组和品牌。今天使用的绝缘材料和护套主要有两种类型,热塑性(TP)和热固性(TS)。

  • 热塑性塑料电缆外套:

热塑性塑料很容易被反复加热软化和再软化,但在额定温度范围内运行时仍保持安全可用的固体形式。TP夹克成本低,重量轻,很受欢迎。

聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)和特氟龙是一些最常见的TPs。热塑性聚氨酯(TPU)是一种杂化材料,应用日益广泛。它是硬塑料和软硅树脂的混合物。TPU是一种非常致密和光滑的橡胶,具有许多特性,包括弹性、透明度、耐油、润滑脂和耐磨性。

TP材料具有不同的温度范围。例如,PVC的常温等级为60-90摄氏度,而特氟龙的常温等级为150-200摄氏度。

  • 热固性电缆外套:

热固性材料在受热和压力作用时发生化学变化,称为硫化或固化。这一过程设置了材料的物理属性,因此,如果再次暴露在热中,材料将不会熔化。TS在室温和低温下是最灵活的。

天然橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶和交联聚乙烯(XLPE)是一些常见的TS材料。

在我们的下一篇博客中,我们将讨论其他因素,如屏蔽,过度发霉和应变缓解。


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