Los componentes estructurales de los productos de alambres y cables generalmente se pueden dividir en cuatro partes principales:conductores, capas de aislamiento, capas protectoras y de blindaje, así como componentes de relleno y elementos de tracción. De acuerdo con los requisitos de uso y los escenarios de aplicación, algunas estructuras de productos son bastante simples y solo tienen conductores como componente estructural, como cables aéreos desnudos, cables de red de contactos, barras colectoras de cobre y aluminio (barras colectoras), etc. El aislamiento eléctrico externo de estos Los productos dependen de aisladores durante la instalación y de la distancia espacial (es decir, aislamiento del aire) para garantizar la seguridad.
1. Conductores
Los conductores son los componentes más fundamentales e indispensables responsables de la transmisión de corriente eléctrica o información de ondas electromagnéticas dentro de un producto. Los conductores, a menudo denominados núcleos de cables conductores, están hechos de metales no ferrosos de alta conductividad como cobre, aluminio, etc. Los cables de fibra óptica utilizados en las redes de comunicaciones ópticas en rápida evolución durante los últimos treinta años emplean fibras ópticas como conductores.
2. Capas de aislamiento
Estos componentes envuelven a los conductores, proporcionando aislamiento eléctrico. Garantizan que la corriente u ondas electromagnéticas/ópticas transmitidas sólo viajen a lo largo del conductor y no hacia afuera. Las capas de aislamiento evitan que el potencial (es decir, el voltaje) del conductor influya en los objetos circundantes y garantizan tanto la función de transmisión normal del conductor como la seguridad externa de objetos y personas.
Los conductores y las capas de aislamiento son los dos componentes fundamentales necesarios para los productos de cable (excepto los cables desnudos).
En diversas condiciones ambientales durante la instalación y operación, los productos de alambres y cables deben tener componentes que ofrezcan protección, especialmente para la capa de aislamiento. Estos componentes se conocen como capas protectoras.
Debido a que los materiales aislantes deben poseer excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, requieren una alta pureza con un contenido mínimo de impurezas. Sin embargo, estos materiales a menudo no pueden proporcionar simultáneamente protección contra factores externos (es decir, fuerzas mecánicas durante la instalación y el uso, resistencia a las condiciones atmosféricas, productos químicos, aceites, amenazas biológicas y riesgos de incendio). Estos requisitos se satisfacen mediante diversas estructuras de capas protectoras.
Para cables diseñados específicamente para ambientes externos favorables (p. ej., espacios interiores limpios y secos sin fuerzas mecánicas externas), o en los casos en los que el material de la capa aislante en sí exhibe cierta resistencia mecánica y resistencia al clima, es posible que no exista el requisito de una capa protectora como un componente.
4. Blindaje
Es un componente de los productos de cable que aísla el campo electromagnético dentro del cable de los campos electromagnéticos externos. Incluso entre diferentes pares o grupos de cables dentro de productos de cable, es necesario el aislamiento mutuo. La capa protectora puede describirse como una "pantalla de aislamiento electromagnético".
Durante muchos años, la industria ha considerado la capa protectora como parte de la estructura de la capa protectora. Sin embargo, se propone que se considere como un componente separado. Esto se debe a que la función de la capa de blindaje no es sólo aislar electromagnéticamente la información transmitida dentro del producto de cable, evitando que se filtre o cause interferencias a instrumentos externos u otras líneas, sino también evitar que ondas electromagnéticas externas entren en el producto de cable a través de acoplamiento electromagnético. Estos requisitos difieren de las funciones tradicionales de la capa protectora. Además, la capa protectora no sólo se coloca externamente en el producto sino que también se coloca entre cada par de cables o entre múltiples pares de un cable. Durante la última década, debido al rápido desarrollo de los sistemas de transmisión de información que utilizan alambres y cables, junto con un número cada vez mayor de fuentes de interferencia de ondas electromagnéticas en la atmósfera, se ha multiplicado la variedad de estructuras blindadas. Se ha aceptado ampliamente el entendimiento de que la capa de blindaje es un componente fundamental de los productos de cable.
Muchos productos de alambres y cables son multinúcleos, como la mayoría de los cables de alimentación de bajo voltaje que son cables de cuatro o cinco núcleos (adecuados para sistemas trifásicos) y los cables telefónicos urbanos que varían de 800 a 3600 pares. Después de combinar estos núcleos o pares de cables aislados en un cable (o agruparlos varias veces), existen formas irregulares y grandes espacios entre los núcleos o pares de cables aislados. Por lo tanto, se debe incorporar una estructura de relleno durante el montaje del cable. El propósito de esta estructura es mantener un diámetro exterior relativamente uniforme al enrollar, facilitando el envoltorio y la extrusión de la funda. Además, garantiza la estabilidad del cable y la integridad de la estructura interna, distribuyendo las fuerzas uniformemente durante el uso (estiramiento, compresión y flexión durante la fabricación y el tendido) para evitar daños a la estructura interna del cable.
Por tanto, aunque la estructura de relleno sea auxiliar, es necesaria. Existen regulaciones detalladas con respecto a la selección de materiales y el diseño de esta estructura.
Los productos tradicionales de alambres y cables normalmente dependen de la capa blindada de la capa protectora para resistir fuerzas de tracción externas o la tensión causada por su propio peso. Las estructuras típicas incluyen armaduras de cinta de acero y armaduras de alambre de acero (como el uso de alambres de acero de 8 mm de espesor, retorcidos en una capa blindada, para cables submarinos). Sin embargo, en los cables de fibra óptica, para proteger la fibra de fuerzas de tracción menores y evitar cualquier deformación leve que pueda afectar el rendimiento de la transmisión, se incorporan a la estructura del cable revestimientos primarios y secundarios y componentes de tracción especializados. Por ejemplo, en los cables de auriculares de teléfonos móviles, se extruye un alambre de cobre fino o una cinta de cobre delgada enrollada alrededor de fibra sintética con una capa aislante, donde la fibra sintética actúa como un componente de tracción. En general, en los últimos años, en el desarrollo de productos especiales pequeños y flexibles que requieren múltiples curvaturas y torsiones, los elementos de tracción desempeñan un papel importante.
Hora de publicación: 19-dic-2023