I cumpunenti strutturali di i prudutti di fili è cavi ponu esse generalmente divisi in quattru parti strutturali principali: cunduttori, strati d'isolamentu, strati di schermatura è guaine, è ancu elementi di riempimentu è elementi di tensione, ecc. Sicondu i requisiti d'usu è i scenarii d'applicazione di i prudutti, certi prudutti anu strutture estremamente simplici, cù un solu cumpunente strutturale, u filu, cum'è i fili nudi sopraelevati, i fili di catenaria, e barre collettrici di rame-aluminiu (barre collettrici), ecc. L'isolamentu elettricu esternu di sti prudutti hè assicuratu aduprendu isolanti è distanza spaziale durante l'installazione è a posa (vale à dì, aduprendu l'isolamentu d'aria).
A grande maggioranza di i prudutti di fili è cavi anu esattamente a listessa forma di sezione trasversale (ignurendu l'errori di fabricazione) è sò in forma di lunghe strisce. Questu hè determinatu da a caratteristica chì sò aduprati per furmà circuiti o bobine in sistemi o apparecchiature. Dunque, quandu si studia è si analizza a cumpusizione strutturale di i prudutti di cavi, hè necessariu solu osservà è analizà da e so sezioni trasversali.
Quì sottu hè un'analisi dettagliata di a cumpusizione di a struttura di u cavu è di i materiali di u cavu:
1. Cumposizione di a struttura di u cavu: Cunduttore
I fili sò i cumpunenti principali i più fundamentali è indispensabili per chì i prudutti possinu fà a funzione di trasmissione di infurmazioni currenti o d'onde elettromagnetiche. U filu hè l'abbreviazione di core conduttivu.
Chì materiali sò inclusi in i cunduttori di cavi ? I materiali di i cunduttori sò generalmente fatti di metalli non ferrosi cù una eccellente cunduttività elettrica cum'è u rame è l'aluminiu. I cavi ottici utilizati in e rete di cumunicazione ottica chì si sò sviluppate rapidamente in l'ultimi trè decennii utilizanu fibre ottiche cum'è cunduttori.
2. Cumposizione di a struttura di u cavu: Stratu d'isolamentu
U stratu isolante hè un cumpunente chì copre a periferia di u filu è serve cum'è isolante elettricu. Vale à dì, pò assicurà chì a corrente trasmessa o l'onde elettromagnetiche, l'onde luminose viaghjanu solu longu u filu è ùn scorrenu micca versu l'esternu. U putenziale nantu à u cunduttore (vale à dì, a differenza di putenziale furmata à l'uggetti circundanti, vale à dì, a tensione) pò esse isolatu. Vale à dì, hè necessariu assicurà sia a funzione di trasmissione nurmale di u filu sia a sicurezza di l'uggetti esterni è di e persone. I fili è i strati isolanti sò i dui cumpunenti basi chì devenu esse presenti per custituisce i prudutti di cavi (eccettu per i fili nudi).
Chì sò i materiali d'isolamentu di i cavi: In i fili è i cavi d'oghje, a classificazione di i materiali d'isolamentu di i cavi si divide principalmente in duie categurie: plastica è gomma. I materiali polimeri sò dominanti, dendu nascita à una larga varietà di prudutti di fili è cavi adatti per diversi usi è esigenze ambientali. I materiali d'isolamentu cumuni per fili è cavi includenu u cloruru di polivinile (PVC),polietilene reticolatu (XLPE), fluoroplastichi, cumposti di gomma, cumposti di gomma d'etilene propilene è materiali isolanti di gomma di silicone.
3. Cumposizione di a struttura di u cavu: Guaina
Quandu i prudutti di fili è cavi sò stallati è operati in diversi ambienti, ci devenu esse cumpunenti chì pruteggenu tuttu u pruduttu, in particulare u stratu d'isolamentu. Questa hè a guaina. Siccomu i materiali isolanti devenu avè eccellenti proprietà d'isolamentu elettricu di tutti i tipi, hè necessariu richiede una purezza estremamente alta è un cuntenutu d'impurità estremamente bassu di i materiali. Spessu, hè impussibile di tene contu di a so capacità protettiva contr'à u mondu esternu. Dunque, diverse strutture protettive devenu esse rispunsevuli di resiste à diverse forze meccaniche da l'esternu (vale à dì, installazione, situ d'usu è durante l'usu), resistenza à l'ambiente atmosfericu, resistenza à i chimichi o olii, prevenzione di danni biologichi è riduzione di i periculi d'incendiu. E funzioni principali di e guaine di cavi sò l'impermeabilizazione, a resistenza à a fiamma, a resistenza à u focu è a prevenzione di a corrosione. Parechji prudutti di cavi specificamente cuncipiti per boni ambienti esterni (cum'è ambienti puliti, secchi è interni liberi da forze esterne meccaniche), o quelli cù materiali isolanti chì pussedenu intrinsecamente una certa resistenza meccanica è resistenza à l'intemperie, ponu fà senza u cumpunente di u stratu protettivu.
Chì tippi di materiali di guaina per cavi ci sò ? I principali materiali di guaina per cavi includenu gomma, plastica, rivestimenti, silicone è vari prudutti di fibra, ecc. E caratteristiche di u stratu protettivu di gomma è plastica sò morbidezza è leggerezza, è hè largamente utilizatu in cavi mobili. Tuttavia, postu chì i materiali di gomma è plastica anu un certu gradu di permeabilità à l'acqua, ponu esse applicati solu quandu i materiali polimerichi alti cù alta resistenza à l'umidità sò utilizati cum'è isolamentu di cavi. Allora alcuni utilizatori ponu dumandassi perchè a plastica hè aduprata cum'è stratu protettivu in u mercatu ? In paragone cù e caratteristiche di e guaine di plastica, e guaine di gomma anu una elasticità è una flessibilità più elevate, sò più resistenti à l'invecchiamentu, ma u so prucessu di fabricazione hè relativamente più cumplessu. E guaine di plastica anu migliori proprietà meccaniche è resistenza à l'acqua, è sò abbundanti in risorse, à bassu prezzu è facili da processà. Dunque, sò più largamente utilizati in u mercatu. I pari di l'industria devenu nutà chì ci hè un altru tipu di guaina metallica. E guaine metalliche ùn anu micca solu funzioni di prutezzione meccanica, ma ancu a funzione di schermatura citata quì sottu. Possedenu ancu proprietà cum'è a resistenza à a corrosione, a resistenza à a compressione è à a trazione, è a resistenza à l'acqua, chì ponu impedisce à l'umidità è à altre sostanze dannose di entre in l'internu di l'isolamentu di u cavu. Dunque, sò largamente usati cum'è guaine per cavi di alimentazione isolati in carta impregnata d'oliu cù scarsa resistenza à l'umidità.
4. Cumposizione di a struttura di u cavu: Stratu di schermatura
U stratu di schermatura hè un cumpunente chjave in i prudutti di cavi per ottene l'isolamentu di u campu elettromagneticu. Pò micca solu impedisce à i signali elettromagnetichi interni di scappà è interferisce cù strumenti esterni, metri o altre linee, ma ancu bluccà l'onde elettromagnetiche esterne da entre in u sistema di cavi per via di l'accoppiamentu. Strutturalmente, u stratu di schermatura ùn hè micca solu piazzatu à l'esternu di u cavu, ma esiste ancu trà e coppie o gruppi di fili in cavi multi-core, furmendu "schermi d'isolamentu elettromagneticu" multilivellu. In l'ultimi anni, cù i requisiti crescenti per i cavi di cumunicazione ad alta frequenza è l'anti-interferenza, i materiali di schermatura si sò evoluti da a carta metallizzata tradiziunale è i nastri di carta semiconduttori à materiali cumposti più avanzati cum'ènastri di mylar di foglia d'aluminiu, nastri di mylar in foglia di rame è nastri di rame. E strutture di schermatura cumuni includenu strati di schermatura interni fatti di polimeri conduttivi o nastri semiconduttori, è ancu strati di schermatura esterni cum'è l'involucro longitudinale di nastro di rame è a maglia di rame intrecciata. Frà questi, u stratu intrecciatu usa principalmente rame stagnatu per migliurà a resistenza à a corrosione. Per scenarii d'applicazione speciali, cum'è cavi à frequenza variabile chì utilizanu schermatura cumposta di nastro di rame + filu di rame, cavi di dati chì utilizanu involucro longitudinale di foglia d'aluminiu + design aerodinamicu, è cavi medichi chì richiedenu strati intrecciati di rame argentatu ad alta copertura. Cù l'avventu di l'era 5G, a struttura di schermatura ibrida di nastro cumpostu d'aluminiu-plastica è tessitura di filu di rame stagnatu hè diventata a suluzione principale per i cavi d'alta frequenza. A pratica industriale mostra chì u stratu di schermatura s'hè evolutu da una struttura accessoria à un cumpunente core indipendente di u cavu. A selezzione di i materiali per questu deve cunsiderà cumpletamente e caratteristiche di frequenza, e prestazioni di flessione è i fattori di costu per risponde à i requisiti di cumpatibilità elettromagnetica di diversi scenarii d'applicazione.
5. Cumposizione di a struttura di u cavu: Struttura piena
Parechji prudutti di fili è cavi sò multi-core. Per esempiu, a maiò parte di i cavi di alimentazione à bassa tensione sò cavi à quattru o cinque core (adatti per sistemi trifase), è i cavi telefonichi urbani sò dispunibili in 800 coppie, 1200 coppie, 2400 coppie à 3600 coppie. Dopu chì sti nuclei o coppie di fili isolati sò stati cablati (o cablati in gruppi parechje volte), ci sò dui prublemi: unu hè chì a forma ùn hè micca tonda, è l'altru hè chì ci sò grandi spazii trà i nuclei di fili isolati. Dunque, una struttura di riempimentu deve esse aghjunta durante u cablaggio. A struttura di riempimentu hè di fà chì u diametru esternu di u cablaggio sia relativamente tondu, ciò chì hè favurevule à l'avvolgimentu è l'estrusione di a guaina, è ancu di fà chì a struttura di u cavu sia stabile è l'internu forte. Durante l'usu (quandu si stende, si comprime è si piega durante a fabricazione è a posa), a forza hè applicata uniformemente senza dannà a struttura interna di u cavu. Dunque, ancu s'è a struttura di riempimentu hè una struttura ausiliaria, hè ancu necessaria, è ci sò regulamenti dettagliati nantu à a so selezzione di materiale è u disignu di a forma.
Materiali di riempimentu di cavi: In generale, i riempitivi per i cavi includenu nastro di polipropilene, corda PP non tessuta, corda di canapa, o materiali relativamente economici fatti di gomma riciclata. Per esse adupratu cum'è materiale di riempimentu di cavi, deve avè e caratteristiche di ùn causà effetti avversi nantu à u core di u cavu isolatu, ùn esse igroscopicu per sè stessu, ùn esse propensu à ritirassi è ùn corrode micca.
6. Cumposizione di a struttura di u cavu: Elementi di tensione
I prudutti tradiziunali di fili è cavi si basanu nantu à u stratu di armatura di a guaina per resiste à e forze di trazione esterne o à e forze di trazione causate da u so propiu pesu. E strutture tipiche sò l'armatura di nastro d'acciaio è l'armatura di filu d'acciaio (per esempiu, per i cavi sottomarini, si utilizanu fili d'acciaio spessi cù un diametru di 8 mm è si ritorcenu per furmà u stratu di armatura). Tuttavia, per prutege e fibre ottiche da forze di trazione minori è impedisce una ligera deformazione di e fibre chì puderia influenzà e prestazioni di trasmissione, a struttura di u cavu in fibra ottica hè dotata di rivestimentu primariu è secundariu, è ancu di cumpunenti di forza di trazione dedicati. Inoltre, se u cavu di l'auriculare di un telefuninu mobile adotta una struttura induve u filu di rame finu o u nastro di rame finu hè avvoltu intornu à i filamenti di fibra sintetica è un stratu isolante hè estrusu à l'esternu, questu filamentu di fibra sintetica hè l'elementu di trazione. In conclusione, in i prudutti speciali, chjuchi è flessibili sviluppati in l'ultimi anni chì richiedenu usi multipli di piegatura è torsione, l'elementi di trazione ghjocanu un rolu maiò.
Quali materiali sò inclusi per i cumpunenti di trazione di cavi: nastri d'acciaio, fili d'acciaio è fogli d'acciaio inox
Data di publicazione: 25 d'aprile di u 2025