在现代通信与工业自动化系统中,仪器仪表电线电缆和通信电缆扮演着至关重要的角色。它们的安装质量与机械特性直接关系到整个系统的稳定性、安全性及长期运行的可靠性。本文将分别探讨仪器仪表电线电缆的安装核心要求,并详细解析铜包铝通讯电缆的关键机械特性。
一、 仪器仪表电线电缆的安装要求
仪器仪表电缆主要用于连接传感器、变送器、控制器等设备,传输低电平的模拟或数字信号,其安装要求极为严格,以确保信号完整性和系统精度。
- 环境适应性选择:安装前需根据现场环境(如温度、湿度、腐蚀性、电磁干扰强度等)选择合适的电缆类型,例如选用耐高温、阻燃、防水或屏蔽电缆。
- 布线路径规划:
- 远离干扰源:信号电缆应与电力电缆(尤其是大电流电缆)分开敷设,保持至少30厘米以上的平行间距,或采用垂直交叉方式,以最大限度减少电磁干扰。若无法避免,应使用金属管或线槽进行屏蔽隔离。
- 避免机械损伤:路径应避开尖锐边缘、高温热源、振动剧烈区域,并预留适当的弯曲半径(通常不小于电缆外径的10-15倍),防止内部导体和绝缘层受损。
- 连接与端接工艺:
- 端接必须牢固可靠,使用合适的接线端子或连接器,确保接触电阻最小化。
- 对于屏蔽电缆,屏蔽层应遵循“单点接地”原则(通常在控制柜端接地),并采用有效的压接或焊接方式,防止屏蔽层成为天线引入干扰。
- 固定与保护:电缆应使用专用电缆夹、扎带或桥架进行整齐固定,避免悬垂或承受不当拉力。在可能遭受外力冲击的场所,需加装金属套管或保护软管。
- 标识与管理:所有电缆两端应清晰、永久地标识其编号、用途及走向,便于日后维护、故障排查和系统扩展。
二、 铜包铝通讯电缆的机械特性
铜包铝(CCA)通讯电缆是一种以铝芯为导体、外层均匀包覆铜层的复合导体电缆,广泛应用于对成本敏感且性能要求适中的网络布线、电话线路等场合。其机械特性是衡量其适用性和耐久性的关键指标。
- 拉伸强度与抗张性:铜包铝导体的机械强度介于纯铜和纯铝之间。虽然铝芯降低了整体重量和成本,但其抗拉强度低于纯铜。因此,在安装敷设时,需注意避免过大的牵引力,防止导体被拉长甚至断裂,影响电气性能。通常需要使用专用的电缆拉线器和润滑剂,并严格控制拉力在电缆规格允许范围内。
- 弯曲性能与柔韧性:铜包铝电缆的柔韧性优于纯铝电缆,但不及纯铜电缆。反复弯曲或过小的弯曲半径容易导致外层的铜皮出现微裂纹甚至与铝芯分离,从而增加电阻、影响信号传输。安装时必须遵守制造商规定的最小弯曲半径。
- 抗压与抗冲击性:电缆的护套和内部结构决定了其抵抗外部挤压和冲击的能力。在直埋、穿管或桥架多层敷设时,应选择护套机械强度(如硬度、抗压强度)符合环境要求的型号,防止因长期受压导致绝缘损坏或导体变形。
- 蠕变与应力松弛:铝材料在机械应力和一定温度下存在蠕变倾向(缓慢的塑性变形)。在长期承受张力的固定安装中(如垂直竖井),可能会因蠕变导致连接点松动,接触电阻增大。因此,在端接时需要确保连接紧固并定期检查。
- 环境耐受性:其机械性能受环境影响。在高温下,材料的机械强度会下降;在低温下,塑料护套和绝缘层可能变脆。铜包铝导体在潮湿环境中,若护套破损,可能因铝的氧化和电化学腐蚀问题而影响长期可靠性,因此对护套的完整性和密封性要求较高。
结论
仪器仪表电线电缆的安装是一项精细工程,核心在于防干扰、防损伤、可靠连接。而对于铜包铝通讯电缆,用户在选择和应用时,必须充分权衡其成本优势与机械性能的限制,在安装、敷设及固定过程中严格遵循规范,扬长避短,才能确保通信链路在生命周期内稳定、可靠地工作。两者结合,共同构成了现代通信与测控系统稳定运行的物理基础。