淺談數(shù)據(jù)電纜發(fā)展及生產(chǎn)過程中相關因素的控制-

1、淺談數(shù)據(jù)電纜發(fā)展及生產(chǎn)過程中相關因素的分析控制王子純隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展和多媒體技術的廣泛應用,網(wǎng)絡的應用越來越普及,用戶也希望通過網(wǎng)絡獲得更加豐富多彩的信息服務,如:數(shù)據(jù)中心、高速工作站、網(wǎng)上購物、遠程醫(yī)療(允許在全球傳送醫(yī)療信息、遠程辦公和遠程教學、電子商務、VOD點播、遠程計費、學校和商業(yè)園區(qū)培訓、VOIP、高清視頻/聲音電子郵件、數(shù)字視頻會議等。網(wǎng)絡資源的增加,以及音頻和視頻等多媒體信息在網(wǎng)絡上的傳輸大大增加了網(wǎng)絡通信量,這就對網(wǎng)絡傳輸介質的電纜性能提出了更高的要求。隨著要求的進一步提高,綜合布線及線纜標準紛紛出臺新的標準代替舊的標準。數(shù)據(jù)電纜到目前為止,有兩種電纜;一種是美洲推行的10

2、0電纜,主要是針對非屏蔽類電纜;另一種是歐洲推行的150電纜,主要是針對屏蔽類電纜。數(shù)據(jù)電纜到現(xiàn)在為止,國際上的相關標準一般分為三類、五類、超五類、六類、6A類、7類、7A類,它們分別對應的傳輸帶寬為16MHz、20MHz、100MHz、100MHz(支持全雙工傳輸、250MHz、500MHz、600MHz 、800MHz,對于7A類、8類目前在國際標準上沒有正式定義,只是各布線廠家的炒作而已;其實兩個不同地區(qū)推行不同阻抗要求的電纜是基于他們推行不同的結構所產(chǎn)生的,美洲推行的100電纜,主要是美洲到目前為止都不太推行屏蔽結構,這是因為如有了屏蔽結構就會形成導體與屏蔽層之間的臨近效應,改變導體的

3、電容和電阻等低頻參數(shù),另外在屏蔽層上也會有高頻渦旋電流的產(chǎn)生。但不用屏蔽結構,線纜就沒有抵抗外界干擾的能力且保密性差,而且如要實現(xiàn)500MHz以上的傳輸較困難,所以歐洲就實行了屏蔽結構,那么為了消除由屏蔽層帶來的困擾,就只好通過增大阻抗,所以歐洲一般在推行150電纜。兩種結構誰好誰壞還是要根據(jù)不同的應用環(huán)境來斷定,所以現(xiàn)在國際上布線一般都是講究兩種布線方式的組合。但目前應用較廣的還是非屏蔽結構,且由于信息化的發(fā)展,對傳輸帶寬要求的跟進,目前較為流行的是6類和6A類屏蔽和非屏蔽數(shù)據(jù)電纜,下面就以此為重點來介紹一下該產(chǎn)品生產(chǎn)過程中相關因素的分析和控制:一、絕緣單線工序絕緣單線的均勻一致性是數(shù)據(jù)電纜

4、生產(chǎn)的基礎,絕緣芯線的質量直接影響著能否成功生產(chǎn)出優(yōu)質的數(shù)據(jù)電纜, 因此,為了保證絕緣線芯達到高度精密的幾何尺寸和最佳質量,均應采用拉絲-退火-絕緣串聯(lián)生產(chǎn)線。絕緣單線的生產(chǎn)主要應控制好以下六個方面:1、嚴格控制導體直徑及伸長率的一致性。首先,優(yōu)質的拉絲模具能保證銅線表面光潔,而銅線的圓整性完全取決于模具的精度和圓整性。另外,在生產(chǎn)過程中應注意定期檢查拉絲模具的磨損及傳動導輪的靈活情況,并及時更換拉絲模和導輪軸承,防止出現(xiàn)銅線的批量不合格;其次,銅線退火溫度與導體的伸長率關系較大,退火溫度過高,銅線會很軟,過低,銅線會很硬。銅線過軟和過硬均會增加后續(xù)工序加工難度,銅線退火電流的波動幅度越大,銅

5、線伸長率越不均勻。在生產(chǎn)過程中,必須對退火電流適時監(jiān)控,及時調(diào)整;最后,放線張力由舞蹈輪控制,舞蹈輪配重不當,會導致銅線尺寸在長度上發(fā)生不均勻變化;通過對阻抗公式的分析得知:導體的波動比絕緣外徑的波動影響更大,導體橢圓不宜大于0.002mm。因此,根據(jù)絕緣生產(chǎn)線的情況盡可能將導體波動控制在一個較小的范圍內(nèi),對于6A類以上的對稱電纜其波動本公司正常控制在±0.001mm以內(nèi)。2、嚴格控制單線絕緣外徑的均勻性、表面的光潔度、絕緣與導線的粘附力、絕緣發(fā)泡的均勻性、同軸電容的均勻性。影響絕緣不圓度的主要因素有:擠塑模蓋孔不圓、擠塑溫度過高,在冷卻前熱的塑料因重力作用下墜、絕緣芯線在過線輪上擦

6、傷、生產(chǎn)線速度、擠出機螺桿轉速及生產(chǎn)線張力的穩(wěn)定性都會影響絕緣線芯外徑穩(wěn)定性;在擠出過程中,預熱溫度不均勻或設置不當,會影響絕緣與導線的粘附力以及絕緣的發(fā)泡質量;當導體和絕緣不是理想的圓柱時會造成電場畸變,影響電場的分布,從而影響電纜的許多項電氣性能指標。絕緣的最大橢圓不宜大于0.008mm。3、絕緣偏心會影響對稱電纜的工作電容和電感從而引起阻抗的波動。通常情況下生產(chǎn)六類及以上電纜時同心度應在97%以上。造成絕緣偏心的主要因素有:模芯與導體間的間隙過大造成導線在模芯內(nèi)晃動、擠塑溫度過高,在冷卻前熱的塑料因重力作用下墜、模芯和模蓋同心度不夠等。在國外,通常采用一種特殊設計的可微調(diào)偏的自定心機頭配

7、合在線偏心監(jiān)測儀來調(diào)整同心度,其同心度可達98%以上。4、數(shù)據(jù)電纜的絕緣芯線的顏色分為單色線和帶標志色(色環(huán)、色點和色條線兩類。由于絕緣料中加入色母料后,常常會因為色母料內(nèi)部有礦物質,它的不均勻分布會造成介電常數(shù)的不均勻,引發(fā)不同程度的反射波,同時也會增大介質損耗角正切值,故生產(chǎn)六類以上電纜時,最好采用表皮著色技術,并盡可能降低色母粒用量,從而減少色母料的不良影響。如果采用色環(huán)或色點作標志色時,宜在絕緣芯線未進入冷卻水槽前用油墨著色,否則色環(huán)或色點易脫落。由于在高速度絕緣線上使用印色環(huán)或色點著色的成本高、技術難度較大,因此,應盡可能采用色條方式。5、嚴格控制絕緣附著力:導體與絕緣間的附著力過小

8、,會造成后工序加工時導體與絕緣間的分離而發(fā)生相對轉動,造成微觀上的不均勻,影響SRL值。因此,應根據(jù)電纜的具體情況確定附著力的控制范圍并嚴格控制。二. 絞對工序眾所周知,在數(shù)據(jù)電纜的生產(chǎn)過程中,絞對工序往往是受制約因素最多、最易受到破壞的工序。當最關鍵的工序(拉絲和絕緣生產(chǎn)出高質量的芯線后,如果不能正確地控制絞對工序,就會使之前所有的努力前功盡棄。因此,為了獲得始終如一和可重復的質量,我們必須高度重視絞對工序并關注以下問題:1、由于絕緣偏心是不可避免的,因此在絞對工序應采取一定的措施確保導體中心距的波動周期小于電纜中最高傳輸頻率電磁波波長的1/8。2、線對節(jié)距要盡量小,在生產(chǎn)過程中注意齒輪的正

9、確搭配,以確保線對節(jié)距的準確;另一方面。還需要隨時注意節(jié)距的波動,確保生產(chǎn)過程中節(jié)距的穩(wěn)定性。節(jié)距波動偏大會使單線結構不均勻,正負電磁感應耦合電流不能相互平衡,最終導致特性阻抗、串音和回波損耗不合格。3、要保證絞對線的高度對稱性,嚴格控制放線張力的對稱性和恒定性是十分必要的。張力過大或不均勻會引起線芯結構的變化,導致傳輸參數(shù)嚴重惡化,因此必須對其加強控制。絞對過程中保持兩根芯線具有相同和合適的恒定張力是消除芯線纏繞現(xiàn)象,減小特性阻抗波動的重要措施。4、采取必要的措施以盡量減小或避免其它因素對線對結構的不良影響。如降低絞對速度或絞合前在絕緣芯線上涂抹減摩潤滑油以減少芯線與絞弓間摩擦力對芯線的破壞

10、、采用閉合絞弓以減少絞對時風力對節(jié)距成型的影響;采用雙輪牽引而不采用輪帶式牽引以減少皮帶對線對節(jié)距和芯線結構的破壞等。三. 成纜工序成纜絞合節(jié)距一般對串音和阻抗也有著較大的影響,首先要選擇合適的成纜節(jié)距,通常情況下,成纜節(jié)距為纜芯直徑的20倍左右。因為成纜節(jié)距太大,電纜彎曲性能變差,受力后傳輸性能中的回波損耗、特性阻抗有很大的影響;節(jié)距過小,容易引起衰減、工作電容的超標。在成纜生產(chǎn)過程中,牽引、運轉速度須穩(wěn)定;放線、收線張力控制均勻,以避免造成纜芯結構受損。四. 護套工序數(shù)據(jù)電纜護套生產(chǎn)線的特點是護套厚度較薄,一般只有0.5mm左右,通常采用聚氯乙烯或其他聚烯烴化合物。在擠出過程中,要使纜芯結

11、構保持其幾何位置不變,故通常采用定心式擠出機頭和半擠管式模具。護套擠出過程中,護套層應松緊適度并均勻地覆蓋在纜芯表面,這同樣需要對擠出機的溫度和模具進行合理配置。只有這樣,電纜的各項參數(shù)才能得到保證。護套生產(chǎn)線也應采用主動放、收線并保持張力穩(wěn)定。五. 成圈包裝由于數(shù)據(jù)纜的裝箱長度一般為1000英尺(304.8米。為了使施工放線方便,又要保持電纜在放出時不受扭曲,以免影響性能,現(xiàn)在普遍采用的有兩種方式:匣式無扭自由放線包裝和繞盤紙匣放線包裝。后者需將電纜繞在紙板盤上,再裝入紙箱中,用芯軸托住,使用時從槽口將電纜拖出,這種包裝方法成本較高,同時電纜紙盤需轉動,此種方式目前主要應用六類纜及以上的包裝。目前,國際上最流行的是匣式無扭自由放線,電纜在成圈時采用特殊交叉卷繞,這樣在放線時電纜不會扭曲。六. 成品測試首先要擁有先進的測試系統(tǒng)作保證,才能有效的控制生產(chǎn)的產(chǎn)品質量,確定產(chǎn)品的等級,并且根據(jù)測試統(tǒng)計分析結果,來改進提高工