电线基本常识.pdf

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1、电线的基本常识电线的基本常识誉硕电子科技（苏州）有限公司Eth(SZh)Cti2009-3-191Eon-tech(Su Zhou)Corporation内容：内容：?电线的导体?电线的导体?电线的绝缘电线的绝缘?电线的对绞及特性2009-3-192电线的导体?1 导体的材质及特点?1.导体的材质及特点?导体：是为使电缆线中有电流流通而使用的金属部分（屏蔽、金属护套除外）。最普通的为铜，亦有的合用铜合金，铜包钢等。?部分材质导体的特点：种类适用范围加工特点镀锡（电镀）是一种最便宜的方法,但其使用温度被限制在 120 135 之 间很早以前就已开始有溶解镀锡法,但是它的缺点是不纯物易附著在铜的表

2、面,并且镀层厚度不易控制,范围在0.325之间。相对来说 锡电镀可得到均匀的高纯度镀锡层在 120135 之 间.若超过以上温度时,会快速氧化而变黑。电镀层厚度在一般情况下为0.60.8,用于相对来说,锡电镀可得到均匀的高纯度镀锡层。一般可借助于母线电镀拉丝法,其母线电镀层的缺陷可通过再次拉丝的方法(porous)来消除特殊用途时也可为3.24.5。镀银（电镀）镀 银 的 厚 度 一 般 为1.01.3,可在其缺点为：a)变色：虽然期望表面有光泽,不褪色,但却意外地容易变色。（电镀）200时连续使用但是,在约350时快速变色,被氧化腐蚀。其原因是因为铜与银的合金层容易析出在表a)变色：虽然期望

3、表面有光泽,不褪色,但却意外地容易变色。b)银电焊性良好,但是如果是绞线却事与愿违。也就是说,由于毛细血管现象,焊得过深使绞线导体变得如同单支线导体一般而降低了焊接部之耐曲性。因此,在反复进行弯曲或振动时应加注意。其对策为要适当调整熔解焊槽之温度,浸湿时间,焊剂的粘著量,焊枪头的温度或改变为镍电镀。合金层容易析出在表面上。镀银是使用电气电获法。有湿气时容易生锈。是被称为Red Plague的电气化学腐蚀,形成氧化铜使铜迅速被氧化腐蚀,这是由于电镀厚度不足,绞线被损伤等引起过热,使铜析出附著银的表面等原因造成的,其对策为,采取镍-银双层电镀方式。2009-3-1932.导体的绞合?导体按结构可分

4、为单支导体和绞合导体，相同规格的绞合导体比单支导体的柔软性和弯曲性能要好?绞合导体根所绞合方式的不同特点也不相同。?1.束绞?将所需铜线朝同一方向,使用同一pitch集合而成,绞线后的表面平滑度较差,因此绝缘厚度较薄时,包覆较为困难。?2.同芯绞?同芯绞导体表面较光滑,挠曲性能较好。?分层绞合 各层交叉相反 最外层右绞绞合而成?分层绞合,各层交叉相反,最外层右绞绞合而成。?分层绞合,各层方向相同右绞绞合而成。可挠性及屈曲性良好。?3.复合绞?子绞是集合同芯绞线,母绞由同芯绞而成。2009-3-1943.导体的电气性能?导体电阻?是构成电气信号通路的导体之电气电阻。导体电阻愈大则信号的衰减愈大

5、所以可根据其用途而定上限要减小导体电阻 须使用高导电率的铜愈大,所以可根据其用途而定上限。要减小导体电阻,须使用高导电率的铜等,纵然可使导体加粗,但是,加粗导体时,成本耗费大,所以要限制加粗的程度。阻抗的不均衡性?阻抗的不均衡性?在MHz以上的高频率时,电缆线内部的轻微阻抗不均衡等会成为反射的原因,而无法被看作是相同的线路,阻抗的不均衡是由内部导体的尺寸变动,因,而无法被看作是相同的线路,阻抗的不均衡是由内部导体的尺寸变动,绝缘体的不均一而造成的。?一般是以在送出端的反射衰减量（单位为分贝）表示,愈大则不均衡性愈佳愈小则愈差例如电视的画像传送会影响影像的显示 使之效果变佳，愈小则愈差，例如，电

6、视的画像传送会影响影像的显示,使之效果变差。2009-3-195电线的绝缘?1.氟树脂?a.氟化乙烯丙烯（FEP）Fluorinated Ethylene Propylene?b.乙烯-氟化乙烯（ETFE）Copolymer of Ethylene and TetraFluoroEthylene?c.可熔性聚四氟已烯（PFA）Perfluoroalkoxy这些都是除掉火炎后 可马上消除火炎的难燃性（）材料又具有耐霉性 其它的特性各不同?这些都是除掉火炎后,可马上消除火炎的难燃性（nonflammable）材料，又具有耐霉性,其它的特性各不同。?塑料材料的代表特性种类105 PVC高密度PE聚丙

7、烯PPPFAFEPETFE引拉强度20243424.529.4204249伸长率200250200350450300400200伸长率200250200350 450300 400200体积电阻率8x10151x10171x10171x10181x10181x1016诱电率5.02.322.222.12.12.6诱电正接0.100.00020.00030.00020.00030.0008定额最高温度10590-260205150最低使用参考温度（）-15-6510-180-80-652009-3-196温度（）2.绝缘的基本性能性能定义在导体中流动的电流其部份电流 会传导到绝缘体内部及表面而漏

8、电绝缘电阻在导体中流动的电流其部份电流,会传导到绝缘体内部及表面而漏电。这种漏电状况,以电阻来表示时称为绝缘电阻,线路愈长,漏电流就愈大,绝缘电阻就愈小。其单位为欧姆般是以每1k 的数值 M k 表示其单位为欧姆,一般是以每1km的数值,M-km表示。绝缘强度在绝缘体上施加低电压时,几乎没有电流通过,但是当施加某一数字上的电压时,即会马上通过强大的电流,而破坏绝缘,一般规定耐电压为使用电度压的1020倍以上,其次即依据所使用的绝缘材料之破坏特性来决定其绝缘厚度。在被绝缘的导体间施加电压时,随着电压的增加而积蓄一定的电荷。电静电容量在被缘导体加时,随着增加积蓄定荷容是决定此电压与所积蓄的电荷量之

9、关系的常数，电容大时,电缆线的通话衰减量会变大,因此根据需要,须决定电容的最大值或其范围。静电不均所谓静电不均是指对被绝缘的导体之邻接结合的偶对或结合间等静电静电不均所谓静电不均是指对被绝缘的导体之邻接结合的偶对或结合间等静电容量的不均衡量.这种静电 结合愈大,漏话也会愈大而防害到通话,2009-3-197性能定义介质损耗的定义介损耗对由电介质所充填的电容器C，施加交流电压E时,若此电容器为理想的电容器时,必须如右图所示,电流为I0，与电压之间的相位差为90才可以。但是,一般的电介质,电压与电流之相位差并不是90，而是比90小。亦就是说,在一般 的电介质中有电力被消耗。象这样,由于I0便电介质

10、内部产生电力消耗的现象称为介质损失。由于I0便电介质内部产生电力消耗的现象称为介质损失。介质损失与作用设W（w）为由介质损失而引起的消耗电力,E（v）为施加电压,f(Hz)为频率,为2f,C(F)为静电容量,电压、电流的相位差为介质损耗W=Eicos=E2Ccos若=90时，Ccos=tan(=90-)则W=E2C tan再设电容器的几何容量为C 为电介质的介电常数时 则再设电容器的几何容量为C0,s为电介质的介电常数时,则W=E2C0stan所以,当电压,频率,电极的形状相同时,该电极之间的电介质中之消耗电力,可根据s/tan的大小作判断。s此tan被称为诱电正接,被称为诱电损角。由电介质损

11、失而消耗的能量,最终被用来加热该电介质,所以,其消耗愈大,则绝缘性就下降得愈明显,甚至被破坏。另外,则于W与E2成正比,所以须注意被放置在高电压或高频率的电场中的电介质要尽量减小其电介质损失的电场中的电介质要尽量减小其电介质损失。2009-3-198电线的对绞及特性双绞线（）的分类1.双绞线（TP:Twisted Pairwire）的分类双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质,双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线一般由两根2226号绝缘铜导导线在传输中辐射的电

12、波会被另根线上发出的电波抵消。双绞线般由两根2226号绝缘铜导线互相缠绕而成。如果把一对或多双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆（也称双扭线电缆）内,不同线对具有不同的扭绞长度,一般地说,扭绞长度在38.1cm至14cm内,按逆时针方向扭绞,相临线对的扭绞长度在12.7cm以上。与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP:Unshilded Twisted Pair）和屏蔽双绞线（STP:Shielded Twisted Pair）.虽然双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同样适用

13、于数字信号的传输,特别适用于较短距离的信息传输在传输期间 信号的衰减比较大 并且产生波形畸变采用双绞线的局域网的带宽取决输。在传输期间,信号的衰减比较大,并且产生波形畸变。采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度有传输技术。只要精心选择和安装双绞线,就可以在有限距离内达到每秒几百万位的可靠传输率。当距离很短,并且采用特殊的电子传输技术时,传输率可达100Mbps155Mbps。由于利用双绞线传输信息时要向周围辐射，信息很容易被窃听,因此要花费额外的代价加以屏蔽。屏蔽双绞线电缆的外层由铝箔包裹,以减小辐射,但并不能完全消除辐射。屏蔽双绞线价格相对较高,安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。类

14、似于同轴电缆,它必须有支持屏蔽功能的特殊连结器和相应的安装技术。但它有较高的传输率,100米内可达到155Mbps.另外,非屏蔽双绞线电缆具有以下优点：,1.无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间2.重量轻、易弯曲、易安装3.将串扰减至最小或加以消除有燃性2009-3-1994.具有阻燃性5.具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。2.规格型号EIA/TIA为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。计算机网络综合布线使用第三、四、五类。种型这五种型号如下：1 第一类：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆）,不用于数据传输2第二类传输频率为1用于语音传输和最高传输速率为4b的数

15、据传输常见于使2 第二类：传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率为4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。3 第三类指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆该电缆的传输频率为16MH 用3 第三类：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10base-T4 第四类：该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输,主要主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T.5 第五类：该类电缆增加

16、了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100base-T和10base-T网络,这是最常语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100base T和10base T网络,这是最常用的以太网电缆。双绞线分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线两大类。在这两大类中又分100欧姆电缆、双体电缆、大对数电缆、150欧姆屏蔽电缆。具体型号有多种。2009-3-19103.双绞线的特性对于双绞线,用户最关心的是表征其性能的几个指标,这些指标包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。1衰减衰减（Attenu

17、ation）是沿链路的信号损失度量。衰减与线缆长度有关系,随着长度的增加,信号衰减也随之增加。衰减用“dB”作单位,表示源传送端信号到接收端信号强度的比率。由于衰减随频率而变化,因此,应测量在应用范围内的全部频率的衰减。2近端串扰串扰分为近端串扰和远端串扰（FEXT）,测试仪主要是测试NEXT，由于存在线路的损耗，因此FEXT的量值的影响较小。近端串扰（ENXT）损耗是测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于UTP链路，NEXT是一个关键的性能指标，也是最难精确测量的一个指标。随着信号频率的增加，其测量难度将加大。NEXT并不表示在近端点所产生的串扰值，它只是表示在近端点所测量到

18、的串扰值。这个量值会随电缆长度不同而变，电缆越长，其值变得越小。同时发送端的信号也会衰减，对其它线对的串扰也相对变小。实验证明，只要在40米内测量得到的NEXT是较真实的。如果另一端是远于40米的信息插座，那么它会产生一定程度的串扰，但测试仪可能无法测量到这个串扰值。因此，所以最好在两个端点都进行NEXT测量。现在的测试仪都有相应设备，使得在链路一端就能测量出两端的NEXT值。NEXT值。3直流电阻直流环路电阻会消耗一部分信号，并将其转变成热量。它是指一对导线电阻的和，每对间的差异不能太大（小于0.1欧姆），否则表示接触不良必须检查连接点。4特性阻抗特性阻抗与环路直流电阻不同，特性阻抗包括电阻

19、及频率为1100MHz的电感阻抗和电容阻抗，它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗，而双绞线电缆则有100欧姆、120欧姆及150欧姆几种。5衰减串扰比（ACR）在某些频率范围，串扰与衰减量的比例关系是反应电缆性能的另一个重要参数。ACR有时也以信噪比（SNR:Signa1-gNoiceratio）表示，它由最差的衰减量与NEXT量值的差值计算。ACR值较大，表示抗于扰的能力更强。一般系统要求至少大于10分6 电缆特性通信信道的品质是由它的电缆特性描述的。SNR是在考虑到干扰信号的情况下，对数据信号强度的一个度量。如果SNR过低将导致数据信号在被收器不能分辨数据信号和噪音信号最终引起数据错误因此为了将数据错误限制在定的范围2009-3-1911低将导致数据信号在被收器不能分辨数据信号和噪音信号，最终引起数据错误。因此，为了将数据错误限制在一定的范围内，必须定义一个最小的可接收的SNR.