2.1.2. Конструктивные элементы кабелей электросвязи

Конструктивно кабель состоит из сердечника и защитных покровов. Сердечник - это скрученные в определенном порядке изолированные проводники, образующие электриче­ские цепи, защитные покровы - влагонепроницаемая оболочка (металл, пластмасса, металлопластмасса) и наружные покровы (джут, броня, шланг).

Токопроводящие жилы электрических кабелей связи изготовляют, в основном, из ме­ди. Как правило, используют отожженную мягкую медь марки ММ с удельным сопротивлением = 0,01754 Ом*мм²/м.

Для высокочастотных кабелей связи чаще всего применяют медные жилы диаметром 0,9 и 1,2 мм. В подводных и радиочастотных кабелях используют многопроволочную жи­лу, состоящую из скрученных проволок разного сечения.

Для местных (городских) кабелей применяют медные жилы диаметром 0,32; 0,4; 0,5; 0,64 и 0,7 мм.

В коаксиальных кабелях в качестве внешнего проводника служат цилиндрические медные трубки с продольным швом, гофрированные или оплетенные, а также алюминие­вые трубки.

Для изоляции жил кабелей связи используют бумагу, полимеризационные пластмассы - полистирол (стерофлекс) для магистральных кабелей, полиэтилен для кабе­лей зоновой и местной связи.

При конструировании кабельной изоляции стремятся сделать так, чтобы количество твердого диэлектрика было минимальным, обеспечивающим устойчивость изоляции и же­сткость конструкции кабеля, а количественно воздуха как наилучшего диэлектрика ( = 1, 1, tg ) - максимальным. Такая конструкция изоляции принята в магистральных кабелях МКС.

Применяют конструкции сплошной или комбинированной изоляции жил:

• трубчатая - выполняется в виде бумажной или пластмассовой ленты, нанизанной в виде трубки;

• кордельная - состоит из корделя, накладываемого на проводник по спирали, и тонкой ленты наложенной поверх корделя;

• сплошная - выполняется из сплошного слоя пластмассы;

• пористая - из пористого слоя полиэтилена;

• пленко-пористая - из пористого полиэтилена с покрытием тонким слоем сплошно­го полиэтилена;

• баллонная – представляет собой тонкостенную пластмассовую трубку, внутри которой свободно располагается проводник. Трубка периодически в точках или по спирали обжимается горячим инструментом и надежно удерживает после затвер­дения жилу в центре изоляции;

• шайбовая - выполнена в виде шайбы из твердого диэлектрика, насаживаемого на проводник через определенное расстояние.

Наибольшее применение в настоящее время находят следующие виды изоляции [8-10]:

• для симметричных ВЧ кабелей - кордельно-полистерольная (стерофлексная), сплошная пористополиэтиленовая,

• для кабелей ГТС и местных сетей - сплошная полиэтиленовая, пористо-бумажная;

• для коаксиальных кабелей - шайбовая, баллонная и пористополиэтиленовая;

• для станционных кабелей - сплошная поливинилхлоридная.

В симметричных кабелях применяют следующие наиболее распространенные спосо­бы скрутки изолированных проводников в группы:

• парная скрутка (П) - два изолированных проводника скручиваются определенным шагом (100...300 мм);

• звездная скрутка (3) - четыре изолированные жилы, расположенные по углам квадрата, скручиваются с шагом 150...300 мм;

• двойная парная скрутка (ДП) - две предварительные свитые пары скручивают между собой в четверку с шагом 150...300 мм;

• разнонаправленная скрутка, обеспечивающая транспозицию жил с определенным шагом с промежуточным параллельным участком (SZ скрутка).

Скрученные в группы изолированные жилы систематизируют в группы по опреде­ленному закону и объединяют в общий кабельный сердечник.

Различают сердечники с однородной (одинаковой структурой элементарных групп -четверки, пары) и неоднородные (разнородные по скрутке и диаметру элементарных групп) группами.

В зависимости от характера образования сердечника различают повивную и пучко­вую скрутки. В повивной скрутке элементарные группы располагают последовательными концентрическими слоями (повивами) вокруг центральной группы. Смежные повивы скручивают в противоположные стороны для уменьшения взаимных влияний и придания кабельному сердечнику большой механической прочности. При пучковой скрутке группы сначала объединяют в пучки, а затем пучки скручивают вместе, образуя сердечник кабеля.

Для обеспечения стабильности электрических характеристик и защиты от проникно­вения влаги, сердечник кабеля заполняется гидрофобной массой.

Для защиты сердечника кабеля от воздействия внешней среды применяют герметичные оболочки. Оболочки в за­висимости от материала, используемого для их изготовления, подразделяют на металличе­ские (свинцовые, алюминиевые, стальные гофрированные) и пластмассовые (полиэтиле­новые, поливинилхлоридные) и металлопластиковые.

Поверх оболочки кабеля накладывают наружные (броневые) покровы, защищающие кабель от механических повреждений. В зависимости от механических воздействий на ка­бель в процессе прокладки и эксплуатации применяют следующие разновидности брони: две стальные ленты (Б), повив из круглых стальных проволок (П).

Для защиты от воздействия грызунов в малопарных кабелях применяют однослой­ную тонкостенную ленту (0,1 мм), размещенную поверх сердечника в виде спирали с пе­рекрытием или продольной гофрированной оболочкой.

Предусматривается также конструкция кабеля для подвески на опорах воздушных линий со встроенным стальным тросом.