De strukturelle komponentene i lednings- og kabelprodukter kan generelt deles inn i fire hoveddeler:ledere, isolasjonslag, skjerming og beskyttende lag, sammen med fyllkomponenter og strekkfaste elementer. I henhold til brukskrav og bruksscenarier er noen produktstrukturer ganske enkle, og har kun ledere som en strukturell komponent, for eksempel luftledninger, kontaktnettledninger, kobber-aluminium samleskinner (samleskinner), osv. Den eksterne elektriske isolasjonen til disse produktene er avhengig av isolatorer under installasjon og romlig avstand (dvs. luftisolasjon) for å sikre sikkerhet.
1. Dirigenter
Ledere er de mest grunnleggende og uunnværlige komponentene som er ansvarlige for overføring av elektrisk strøm eller elektromagnetisk bølgeinformasjon i et produkt. Ledere, ofte referert til som ledende trådkjerner, er laget av ikke-jernholdige metaller med høy ledningsevne som kobber, aluminium osv. Fiberoptiske kabler som har blitt brukt i raskt utviklende optiske kommunikasjonsnettverk de siste tretti årene, bruker optiske fibre som ledere.
2. Isolasjonslag
Disse komponentene omslutter lederne og gir elektrisk isolasjon. De sørger for at strømmen eller de elektromagnetiske/optiske bølgene som sendes bare beveger seg langs lederen og ikke utover. Isolasjonslagene hindrer potensialet (dvs. spenningen) på lederen i å påvirke omkringliggende objekter og sikrer både lederens normale overføringsfunksjon og ekstern sikkerhet for objekter og mennesker.
Ledere og isolasjonslag er de to grunnleggende komponentene som er nødvendige for kabelprodukter (med unntak av bare ledninger).
Under ulike miljøforhold under installasjon og drift må lednings- og kabelprodukter ha komponenter som tilbyr beskyttelse, spesielt for isolasjonslaget. Disse komponentene er kjent som beskyttende lag.
Fordi isolasjonsmaterialer må ha utmerkede elektriske isolasjonsegenskaper, krever de høy renhet med minimalt innhold av urenheter. Imidlertid kan disse materialene ofte ikke samtidig gi beskyttelse mot ytre faktorer (f.eks. mekaniske krefter under installasjon og bruk, motstand mot atmosfæriske forhold, kjemikalier, oljer, biologiske trusler og brannfare). Disse kravene håndteres av ulike beskyttende lagstrukturer.
For kabler som er spesielt utviklet for gunstige ytre miljøer (f.eks. rene, tørre innendørsrom uten ytre mekaniske krefter), eller i tilfeller der selve isolasjonslagmaterialet har en viss mekanisk styrke og klimabestandighet, er det kanskje ikke noe krav om et beskyttende lag som komponent.
4. Skjerming
Det er en komponent i kabelprodukter som isolerer det elektromagnetiske feltet i kabelen fra eksterne elektromagnetiske felt. Selv mellom forskjellige ledningspar eller grupper i kabelprodukter er gjensidig isolasjon nødvendig. Skjermingslaget kan beskrives som en "elektromagnetisk isolasjonsskjerm".
I mange år har industrien sett på skjermingslaget som en del av den beskyttende lagstrukturen. Det er imidlertid foreslått at det bør betraktes som en separat komponent. Dette er fordi funksjonen til skjermingslaget ikke bare er å elektromagnetisk isolere informasjonen som overføres i kabelproduktet, og forhindre at den lekker eller forårsaker interferens med eksterne instrumenter eller andre ledninger, men også å forhindre at eksterne elektromagnetiske bølger kommer inn i kabelproduktet gjennom elektromagnetisk kobling. Disse kravene skiller seg fra tradisjonelle beskyttelseslagfunksjoner. I tillegg er skjermingslaget ikke bare plassert eksternt i produktet, men også mellom hvert ledningspar eller flere par i en kabel. I løpet av det siste tiåret, på grunn av den raske utviklingen av informasjonsoverføringssystemer ved bruk av ledninger og kabler, sammen med et økende antall elektromagnetiske bølgeforstyrrelseskilder i atmosfæren, har variasjonen av skjermede strukturer mangedoblet seg. Forståelsen av at skjermingslaget er en grunnleggende komponent i kabelprodukter har blitt bredt akseptert.
Mange lednings- og kabelprodukter er flerkjernede, slik som de fleste lavspenningskabler som er firekjernede eller femkjernede kabler (egnet for trefasesystemer), og telefonkabler for bybruk som varierer fra 800 par til 3600 par. Etter at disse isolerte kjernene eller ledningsparene er kombinert til en kabel (eller gruppert flere ganger), oppstår det uregelmessige former og store mellomrom mellom de isolerte kjernene eller ledningsparene. Derfor må det innarbeides en fyllstruktur under kabelmontering. Formålet med denne strukturen er å opprettholde en relativt jevn ytre diameter under vikling, noe som letter vikling og ekstrudering av kappe. Dessuten sikrer den kabelstabilitet og indre strukturintegritet, og fordeler kreftene jevnt under bruk (strekking, kompresjon og bøying under produksjon og legging) for å forhindre skade på kabelens indre struktur.
Derfor er fyllingsstrukturen nødvendig selv om den er en hjelpestruktur. Det finnes detaljerte forskrifter angående materialvalg og utforming av denne strukturen.
Tradisjonelle lednings- og kabelprodukter er vanligvis avhengige av det armerte laget i beskyttelseslaget for å motstå ytre strekkrefter eller spenningen forårsaket av sin egen vekt. Typiske strukturer inkluderer stålbåndarmering og ståltrådarmering (for eksempel bruk av 8 mm tykke ståltråder, tvunnet til et armert lag, for sjøkabler). I optiske fiberkabler er imidlertid primære og sekundære belegg og spesialiserte strekkkomponenter innlemmet i kabelstrukturen for å beskytte fiberen mot mindre strekkkrefter, og unngå liten deformasjon som kan påvirke overføringsytelsen. For eksempel, i mobiltelefonhodetelefonkabler ekstruderes en fin kobbertråd eller tynt kobberbånd viklet rundt syntetisk fiber med et isolerende lag, hvor den syntetiske fiberen fungerer som en strekkkomponent. Samlet sett har strekkelementer spilt en betydelig rolle i utviklingen av spesielle små og fleksible produkter som krever flere bøyninger og vridninger de siste årene.
Publisert: 19. desember 2023