Die wichtigste technische Grundlage für die Auswahl eines Koaxialkabels für einen bestimmten Zweck sind seine elektrischen Eigenschaften, mechanischen Eigenschaften und Umwelteigenschaften.In manchen Umgebungen ist auch das Brandverhalten wichtig.Alle diese Eigenschaften hängen vom Kabelaufbau und den verwendeten Materialien ab.
Die wichtigsten elektrischen Eigenschaften des Kabels sind geringe Dämpfung, gleichmäßige Impedanz und hohe Rückflussdämpfung. Ein entscheidender Punkt für das Leckkabel ist seine optimale Kopplungsdämpfung.Die wichtigsten mechanischen Eigenschaften sind Biegeeigenschaften (insbesondere bei niedrigen Temperaturen), Zugfestigkeit, Druckfestigkeit und Verschleißfestigkeit.Kabel sollten auch den Umweltbelastungen bei Transport, Lagerung, Installation und Nutzung standhalten.Diese Kräfte können klimabedingt sein oder das Ergebnis chemischer oder ökologischer Reaktionen sein.Wenn das Kabel an einem Ort mit hohen Brandschutzanforderungen installiert wird, ist auch sein Brandverhalten sehr wichtig. Zu den drei wichtigsten Faktoren gehören: verzögerte Zündung, Rauchdichte und Freisetzung von Halogengas.
Die Hauptfunktion des Kabels besteht in der Übertragung von Signalen. Daher ist es wichtig, dass die Kabelstruktur und die Materialien während der gesamten Lebensdauer des Kabels gute Übertragungseigenschaften bieten, worauf weiter unten näher eingegangen wird.
1. Innenleiter
Kupfer ist das Hauptmaterial des Innenleiters, der in folgenden Formen vorliegen kann: geglühter Kupferdraht, geglühtes Kupferrohr, kupferbeschichteter Aluminiumdraht.Normalerweise besteht der Innenleiter kleiner Kabel aus Kupferdraht oder kupferkaschiertem Aluminiumdraht, während bei großen Kabeln Kupferrohre verwendet werden, um Kabelgewicht und -kosten zu reduzieren.Der große Außenleiter des Kabels ist gestreift, so dass eine ausreichende Biegeleistung erzielt werden kann.
Der Innenleiter hat einen großen Einfluss auf die Signalübertragung, da die Dämpfung hauptsächlich durch den Widerstandsverlust des Innenleiters verursacht wird.Die Leitfähigkeit, insbesondere die Oberflächenleitfähigkeit, sollte möglichst hoch sein und die allgemeine Anforderung liegt bei 58MS/m (+20℃), da bei Hochfrequenz der Strom nur in einer dünnen Schicht auf der Leiteroberfläche übertragen wird, dieses Phänomen wird als Skin-Effekt bezeichnet, und die effektive Dicke der aktuellen Schicht wird als Skin-Tiefe bezeichnet.Tabelle 1 zeigt die Eindringtiefenwerte von Kupferrohren und kupferkaschierten Aluminiumdrähten als Innenleiter bei bestimmten Frequenzen.
Die Qualität des im Innenleiter verwendeten Kupfermaterials ist sehr hoch und erfordert, dass das Kupfermaterial frei von Verunreinigungen ist und die Oberfläche sauber, glatt und glatt ist.Der Innenleiterdurchmesser sollte mit geringen Toleranzen stabil sein.Jede Änderung des Durchmessers führt zu einer Verringerung der Impedanzgleichmäßigkeit und der Rückflussdämpfung. Daher sollte der Herstellungsprozess genau gesteuert werden.
2. Außenleiter
Der Außenleiter hat zwei Grundfunktionen: Zum einen die Funktion des Schleifenleiters und zum anderen die Abschirmfunktion.Der Außenleiter eines Leckkabels bestimmt auch dessen Leckleistung.Der Außenleiter des Koaxial-Zuleitungskabels und des superflexiblen Kabels wird durch das gerollte Kupferrohr verschweißt.Der Außenleiter dieser Kabel ist vollständig geschlossen, wodurch keine Abstrahlung vom Kabel möglich ist.
Der Außenleiter ist in der Regel längsseitig mit Kupferband ummantelt.In der äußeren Leiterschicht befinden sich Längs- oder Querkerben oder Löcher.Rillen des Außenleiters sind bei Wellkabeln üblich.Die Wellenspitzen werden durch äquidistante Schnittrillen entlang der Axialrichtung gebildet.Der Anteil des abgeschnittenen Teils ist gering und der Schlitzabstand ist viel kleiner als die übertragene elektromagnetische Wellenlänge.
Offensichtlich kann das nicht leckende Kabel zu einem leckenden Kabel verarbeitet werden, indem es wie folgt bearbeitet wird: Die Wellenspitze des Außenleiters des gemeinsamen Wellkabels im nicht leckenden Kabel wird in einem Winkel von 120 Grad geschnitten, um einen geeigneten Satz zu erhalten Slot-Struktur.
Die Form, Breite und Schlitzstruktur des Leckkabels bestimmen seinen Leistungsindex.
Auch das Kupfermaterial für den Außenleiter sollte von guter Qualität sein, eine hohe Leitfähigkeit aufweisen und keine Verunreinigungen enthalten.Die Größe des Außenleiters sollte streng innerhalb des Toleranzbereichs kontrolliert werden, um eine gleichmäßige charakteristische Impedanz und eine hohe Rückflussdämpfung zu gewährleisten.
Die Vorteile des Schweißens des Außenleiters des gewalzten Kupferrohrs sind folgende:
Komplett gekapselt Ein vollständig abgeschirmter Außenleiter, der strahlungsfrei ist und das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert
Durch die Ringwellung ist eine Längswasserdichtigkeit möglich
Die mechanischen Eigenschaften sind sehr stabil
Hohe mechanische Festigkeit
Hervorragende Biegeleistung
Die Verbindung ist einfach und zuverlässig
Das superflexible Kabel hat durch die tiefe Spiralwellung einen kleinen Biegeradius
3, Isoliermedium
Das HF-Koaxialkabelmedium spielt bei weitem nicht nur die Rolle der Isolierung, die endgültige Übertragungsleistung wird hauptsächlich nach der Isolierung bestimmt, daher ist die Wahl des Mediummaterials und seiner Struktur sehr wichtig.Alle wichtigen Eigenschaften wie Dämpfung, Impedanz und Rückflussdämpfung hängen stark von der Isolation ab.
Die wichtigsten Anforderungen an die Isolierung sind:
Niedrige relative Dielektrizitätskonstante und kleiner dielektrischer Verlust. Winkelfaktor zur Gewährleistung einer geringen Dämpfung
Die Struktur ist konsistent, um eine gleichmäßige Impedanz und einen großen Echoverlust zu gewährleisten
Stabile mechanische Eigenschaften für eine lange Lebensdauer
wasserdicht
Eine physikalische Hochschaumdämmung kann alle oben genannten Anforderungen erfüllen.Mit fortschrittlicher Extrusions- und Gasinjektionstechnologie und speziellen Materialien kann der Schäumungsgrad mehr als 80 % erreichen, sodass die elektrische Leistung nahe an der des Luftisolationskabels liegt.Beim Gasinjektionsverfahren wird Stickstoff direkt in das Mediummaterial im Extruder injiziert, was auch als physikalisches Schäumverfahren bezeichnet wird.Im Vergleich zu dieser chemischen Schaummethode kann der Schaumgrad nur etwa 50 % erreichen, der mittlere Verlust ist größer.Die durch die Gasinjektionsmethode erhaltene Schaumstruktur ist konsistent, was bedeutet, dass ihre Impedanz gleichmäßig ist und der Echoverlust groß ist.
Unsere HF-Kabel verfügen aufgrund des geringen dielektrischen Verlustwinkels und des hohen Schäumgrades der Isoliermaterialien über sehr gute elektrische Eigenschaften.Bei hohen Frequenzen sind die Eigenschaften des Schaummediums wichtiger.Es ist diese spezielle Schaumstruktur, die die sehr geringe Dämpfungsleistung des Kabels bei hohen Frequenzen bestimmt.
Durch den einzigartigen Koextrusionsprozess der MEHRSCHICHT-Isolierung (INNERE DÜNNE SCHICHT – SCHÄUMENDE SCHICHT – äußere dünne Schicht) kann eine gleichmäßige, geschlossene Schaumstruktur mit stabilen mechanischen Eigenschaften, hoher Festigkeit und guter Feuchtigkeitsbeständigkeit sowie anderen Eigenschaften erzielt werden.Damit das Kabel auch in feuchter Umgebung weiterhin eine gute elektrische Leistung behält, haben wir speziell eine Art Kabel entwickelt: Auf der Oberfläche der Schaumstoffisolationsschicht wird eine dünne Schicht aus PE mit festem Kern angebracht.Diese dünne Außenschicht verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit und schützt die elektrische Leistung des Kabels vom Beginn der Produktion an.Diese Ausführung ist besonders wichtig bei Leckkabeln mit perforierten Außenleitern.Darüber hinaus wird die Isolationsschicht durch eine dünne Innenschicht eng um den Innenleiter gelegt, was die mechanische Stabilität des Kabels weiter verbessert.Darüber hinaus enthält die dünne Schicht einen speziellen Stabilisator, der die Kompatibilität mit Kupfer gewährleisten und die lange Lebensdauer unseres Kabels gewährleisten kann.Wählen Sie ein geeignetes Material für die innere dünne Schicht aus, um zufriedenstellende Eigenschaften wie Feuchtigkeitsbeständigkeit, Haftung und Stabilität zu erzielen.
Durch dieses mehrschichtige Isolationsdesign (dünne Innenschicht – Schaumstoffschicht – dünne Außenschicht) können sowohl hervorragende elektrische Eigenschaften als auch stabile mechanische Eigenschaften erreicht werden, wodurch die langfristige Lebensdauer und Zuverlässigkeit unserer HF-Kabel verbessert wird.
4, Scheide
Das am häufigsten verwendete Mantelmaterial für Außenkabel ist schwarzes lineares Polyethylen niedriger Dichte, das eine ähnliche Dichte wie LDPE, aber eine mit HDPE vergleichbare Festigkeit aufweist.Stattdessen bevorzugen wir in manchen Fällen HDPE, das bessere mechanische Eigenschaften und Beständigkeit gegen Reibung, Chemie, Feuchtigkeit und unterschiedliche Umgebungsbedingungen bietet.
UV-beständiges schwarzes HDPE hält klimatischen Belastungen wie extrem hohen Temperaturen und extremer UV-Strahlung stand.Wenn der Brandschutz von Kabeln im Vordergrund steht, sollten raucharme, halogenfreie, flammhemmende Materialien verwendet werden.Um bei undichten Kabeln die Brandausbreitung zu verringern, kann zwischen dem Außenleiter und dem Mantel ein feuerhemmendes Klebeband verwendet werden, um die leicht schmelzbare Isolierschicht im Kabel zu halten.
5, Feuerleistung
Leckagekabel werden üblicherweise an Orten mit hohen Brandschutzanforderungen verlegt.Die Sicherheit des installierten Kabels hängt vom Brandverhalten des Kabels selbst und des Installationsorts ab.Entflammbarkeit, Rauchdichte und Halogengasfreisetzung sind drei wichtige Faktoren im Zusammenhang mit dem Brandverhalten von Kabeln.
Durch die Verwendung einer flammhemmenden Ummantelung und der Verwendung eines Brandschutzbandes beim Durchgang durch die Wand kann verhindert werden, dass sich die Flamme entlang des Kabels ausbreitet.Der niedrigste Entflammbarkeitstest ist der vertikale Verbrennungstest eines einzelnen Kabels gemäß der Norm IEC332-1.Alle Innenkabel sollten diese Anforderung erfüllen.Die strengeren Anforderungen entsprechen dem Standard-Bündelverbrennungstest IEC332-5.Bei diesem Test werden die Kabel vertikal in Bündeln gebrannt, wobei die Brennlänge den angegebenen Wert nicht überschreiten darf.Die Anzahl der Kabel hängt von den Testkabelspezifikationen ab.Auch die Rauchdichte beim Kabelbrennen sollte berücksichtigt werden.Der Rauch ist schlecht sichtbar, hat einen stechenden Geruch und kann leicht zu Atem- und Panikproblemen führen, sodass Rettungs- und Brandbekämpfungsarbeiten erschwert werden.Die Rauchdichte von Verbrennungskabeln wird gemäß der Lichtdurchlässigkeitsintensität von IEC 1034-1 und IEC 1034-2 geprüft, und der typische Wert der Lichtdurchlässigkeit für raucharme Kabel liegt über 60 %.
PVC kann die Anforderungen von IEC 332-1 und IEC 332-3 erfüllen.Es ist ein übliches und traditionelles Mantelmaterial für Innenkabel, aber es ist nicht ideal und kann im Hinblick auf den Brandschutz leicht zum Tod führen.Beim Erhitzen auf eine bestimmte hohe Temperatur zersetzt sich PVC und erzeugt Halogensäuren.Beim Verbrennen des PVC-ummantelten Kabels entsteht aus 1 kg PVC 1 kg Halogensäure mit einer Konzentration von 30 %, einschließlich Wasser.Aufgrund dieser korrosiven und giftigen Natur von PVC ist die Nachfrage nach halogenfreien Kabeln in den letzten Jahren deutlich gestiegen.Die Menge an Halogen wird gemäß der Norm IEC 754-1 gemessen.Wenn die Menge an Halogensäure, die von allen Materialien bei der Verbrennung freigesetzt wird, 5 mg/g nicht überschreitet, gilt das Kabel als halogenfrei.
Halogenfreie flammhemmende (HFFR) Kabelmantelmaterialien sind im Allgemeinen Polyolefinverbindungen mit mineralischen Füllstoffen wie Aluminiumhydroxid.Diese Füllstoffe zerfallen im Brandfall und erzeugen Aluminiumoxid und Wasserdampf, wodurch die Ausbreitung des Feuers wirksam verhindert wird.Die Verbrennungsprodukte von Füllstoff und Polymermatrix sind ungiftig, halogenfrei und raucharm.
Der Brandschutz bei der Kabelinstallation umfasst folgende Aspekte:
Am Ende des Kabelzugangs sollten Außenkabel mit brandsicheren Kabeln verbunden werden
Vermeiden Sie die Installation in Räumen und Bereichen mit Brandgefahr
Der Brandschutz durch die Wand sollte lange genug brennen können sowie über Wärmedämmung und Luftdichtheit verfügen
Sicherheit ist auch bei der Installation wichtig
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. August 2022