In der modernen Industrie und im Alltag sind Kabel allgegenwärtig und gewährleisten die effiziente Übertragung von Informationen und Energie. Wie viel wissen Sie über diese „verborgenen Verbindungen“? Dieser Artikel entführt Sie in die Welt der Kabel und enthüllt die Geheimnisse ihrer Struktur und Materialien.
Kabelstrukturzusammensetzung
Die strukturellen Komponenten von Draht- und Kabelprodukten lassen sich im Allgemeinen in die vier Hauptkomponenten Leiter, Isolierung, Schirmung und Schutzschicht sowie Füllelemente und Tragelemente unterteilen.
1. Leiter
Der Leiter ist die Hauptkomponente der Strom- oder elektromagnetischen Wellenübertragung. Leitermaterialien bestehen im Allgemeinen aus Nichteisenmetallen mit ausgezeichneter elektrischer Leitfähigkeit, wie beispielsweise Kupfer und Aluminium. Das in optischen Kommunikationsnetzen verwendete Glasfaserkabel nutzt die optische Faser als Leiter.
2. Isolierschicht
Die Isolierschicht umgibt den Draht und dient als elektrische Isolierung. Gängige Isoliermaterialien sind Polyvinylchlorid (PVC), vernetztes Polyethylen (XLPEFluorkunststoffe, Gummi, Ethylen-Propylen-Kautschuk und Silikonkautschuk-Isoliermaterial. Diese Materialien erfüllen die Anforderungen an Draht- und Kabelprodukte für unterschiedliche Anwendungen und Umweltbedingungen.
3. Scheide
Die Schutzschicht schützt die Isolierschicht, ist wasserdicht, flammhemmend und korrosionsbeständig. Als Mantelmaterialien dienen hauptsächlich Gummi, Kunststoff, Lack, Silikon und verschiedene Faserprodukte. Der Metallmantel bietet mechanischen Schutz und schirmt die Isolierung ab. Er wird häufig bei Stromkabeln mit geringer Feuchtigkeitsbeständigkeit eingesetzt, um das Eindringen von Feuchtigkeit und anderen Schadstoffen in die Kabelisolierung zu verhindern.
4. Abschirmschicht
Schirmschichten isolieren elektromagnetische Felder innerhalb und außerhalb von Kabeln, um Informationsverluste und Störungen zu verhindern. Zu den Schirmmaterialien gehören metallisiertes Papier, Halbleiterpapierband, Aluminiumfolien-Mylarband,Kupferfolien-Mylar-BandKupferband und geflochtener Kupferdraht. Die Schirmung kann zwischen der Außenseite des Produkts und der Bündelung jedes einzelnen Adernpaares oder Mehrfachkabels angeordnet werden, um sicherzustellen, dass die im Kabelprodukt übertragenen Informationen nicht nach außen dringen und externe elektromagnetische Störungen verhindert werden.
5. Füllstruktur
Die Füllstruktur sorgt für einen runden Außendurchmesser des Kabels, eine stabile Struktur und eine hohe Festigkeit im Inneren. Gängige Füllmaterialien sind beispielsweise Polypropylenband, Polypropylen-Vliesseil und Hanfseil. Die Füllstruktur dient nicht nur der Fixierung und Komprimierung des Kabelmantels während der Herstellung, sondern gewährleistet auch die mechanischen Eigenschaften und die Langlebigkeit des Kabels im Gebrauch.
6. Zugelemente
Zugelemente schützen das Kabel vor Zugbelastung. Gängige Materialien sind Stahlband, Stahldraht und Edelstahlfolie. Bei Glasfaserkabeln sind Zugelemente besonders wichtig, um zu verhindern, dass die Faser durch Zugbelastung beeinträchtigt wird und die Übertragungsleistung dadurch beeinträchtigt wird. Beispiele hierfür sind Faserverbundwerkstoffe (FRP) und Aramidfasern.
Zusammenfassung der Draht- und Kabelmaterialien
Die Draht- und Kabelindustrie ist eine Fertigungsindustrie, die sich auf die Materialbearbeitung und -konfektionierung konzentriert. Die Materialkosten machen 60–90 % der gesamten Fertigungskosten aus. Materialkategorie, -vielfalt, hohe Leistungsanforderungen und die Materialauswahl beeinflussen die Produktleistung und -lebensdauer.
2. Die für Kabelprodukte verwendeten Materialien lassen sich je nach Anwendungsbereich und Funktion in leitende Materialien, Isoliermaterialien, Schutzmaterialien, Abschirmmaterialien, Füllmaterialien usw. unterteilen. Thermoplastische Materialien wie Polyvinylchlorid und Polyethylen können für die Isolierung oder Ummantelung verwendet werden.
3. Die Einsatzfunktionen, Anwendungsumgebungen und Nutzungsbedingungen von Kabelprodukten sind vielfältig, und die Gemeinsamkeiten und Eigenschaften der verwendeten Materialien unterscheiden sich. Beispielsweise erfordert die Isolierschicht von Hochspannungskabeln eine hohe elektrische Isolationsleistung, während Niederspannungskabel mechanische Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit aufweisen müssen.
4. Das Material spielt eine entscheidende Rolle für die Produktleistung, und die Prozessbedingungen sowie die Eigenschaften des Endprodukts unterscheiden sich je nach Qualität und Rezeptur erheblich. Daher müssen produzierende Unternehmen eine strenge Qualitätskontrolle durchführen.
Durch das Verständnis der strukturellen Zusammensetzung und der Materialeigenschaften von Kabeln können Kabelprodukte besser ausgewählt und eingesetzt werden.
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Veröffentlichungsdatum: 28. Juni 2024