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多组对支架型仪表控制电缆研发

时间:2015-10-22 09:32:47
一、引言 随着我国经济的迅猛发展,远控操作越来越多,对控制信号的稳定性要求也越来越高。传统的仪表控制电缆的传输单元结构为对线组或星形四线组。在星形四线组

 多组对支架型仪表<a href=http://www.san-lv.com/biandianlan1/ target=_blank class=infotextkey>控制电缆</a>研发多组对支架型仪表控制电缆研发多组对支架型仪表控制电缆研发      一、引言

    随着我国经济的迅猛发展,远控操
作越来越多,对控制信号的稳定性要求
也越来越高。传统的仪表控制电缆的传
输单元结构为对线组或星形四线组。在
星形四线组中四根绝缘线L}的位置为不
稳定易滑动的正方形,有时在外力的作
用下(如在卷盘、放线、敷设时)变为
菱形,从而影响电缆的电气参数,玫使
电缆的废品率升高,即使合格出厂后,
在电缆敷设时的外力作用下,可能使这
种变形加大,导玫信号传输的精度和传
输距离大受影响,严重时会产生被控制
设备的误动作。造成生产事故。本文就
电缆使用现场设备对电缆的特性要求,
结合我们对多组对支架型仪表控制电缆
的设计和研制进行厂总结。
    二、现场仪表控制电缆的主要技术
问题及要求
    控制台对设备进行远端控制,要求
传输信号稳定可靠,传输距离内衰减在
允许范围内。对其影响最重要的两个因
素就是衰减和干扰。多组对支架型仪表
控制电缆就是对着两个因素进行控制。
分布电容是影响衰减的一个重要因素,
多组对支架型仪表控制电缆解决的就是
分布电容的问题。而干扰用加屏蔽层进
行解决。
    三、电缆设计与研制
    1绝缘单线,导体采用无氧铜丝,
能较好地传输电信号。绝缘采用高密度
聚乙烯,形成绝缘单线。聚乙烯是一种
乳白色的塑料,表面呈蜡状且半透明,
是电线电缆较为理想的绝缘和护套材
料。其主要优点是:
      (1)优异的电气性能。其绝缘电阻
和耐电强度高;在较宽的频率范围内,
介电常数。和介质损耗角正切tg 8值小,
且基本不受频率变化的影响,作为信号
传输用电缆的绝缘材料,是近乎理想的
  一种介质。
      (2)机械性能较好,富有可挠性,
而且强韧,耐溶性好。
      (3)耐热老化性能、低温耐寒性能
及耐化学稳定性好。
      (4)耐水性好,吸湿率低,浸在水
中绝缘电阻一般不下降。
      (5)作为非极性材料,透气性大,
聚乙烯的透气性是各种塑料中最为优良
的。
      (6)比重轻,其比重均小于to
高压聚乙烯尤为突出,约为0.92g/cm3 ;
低压聚乙烯虽其密度较大,也仅为
0.94g/ cm3左右。
      (7)具有良好的加工工艺性能,
易于熔融塑化,而不易分解,冷却易于
成型,制品几何形状和结构尺寸易于控
制。
      (8)用它制作的电线电缆重量
轻,使用、敷设方便,接头容易。                              图1
    绝缘单线的制作精度直接决定电缆
的总体电气性能,其主要相关指标为:
导体直流电阴差,绝缘偏心度,绝缘外
径的均匀度。
    2传输单元绞合
    相较于对线组,星形四线组中对角
的两根绝缘单线为‘个工作线对,由于
距离的增人,降低厂分布电容,可获得
更远的传输距离或更精准的传输信号。
但星形四线组中四根绝缘线i:"的位置为
不稳定易fF}i动的正方形,有时在外力的
作用下变为菱形,
引起星形四线组分
布电容变化,从}fil
影响线路的信号传
输。如‘般的工作
线对的工作电容为
小于52nF/km,若
星形四线组变形为
菱形后,其中‘个
工作线对的极板距
离变人,另‘个变
小,致使‘个工作
线对的电容小于
52nF/km,  IfU另‘对
的电容人于52nF/Imm
这对电缆的传输质
量和传输距离产牛
严重影响。多组对
支架型仪表控制电
缆针对此问题的解决办法为,在星形四
线组中心的缝隙内添加‘个“十”字形
支架条,对四根绝缘单线的位置进行固
定。设计专门的模具牛产“十”字形支
架条,当做填充填在四线组的缝隙内。
由于没有厂fF}i移的空间,工作线对间的
距离不再变化。影响信号传输距离和精
度的‘个重要因素:分布电容也就此被
控制住。即使经常被移动的电缆也不会
有影响。星形四线组下车的中控检测项
目为:7昆、断线,工作对的工作电容、直流电组差,电容藕合系数。
    3抗干扰设计
    当信号在电缆中传输时,因为传
输路径中周围干扰源的存在,例如电气
电缆或变压器等,可能因为电磁干扰而
导玫信号的偏移。这对于上节提及的信
号传输影响尤为明显,而且相当难以量
化。在实际使用中,去电气的继电器触
点因为出现超过较强电感的存在,导玫
触点信号检测延迟,甚至动作失误的可
能性。电缆的分布电容严重影响信号传
输的速率。例如电缆的电容与信号波特
率之间有严格对应关系,多组对支架型
计算机电缆对此有针对性地设计,传输
单元四线组绞合完成后,已经尽可能地
减少厂电缆的单位长度分布电容,此后
在增加一道铜丝编织屏蔽工序,实现电
磁屏蔽的目的,并沿铜网加添厂一根铜
导线作为引流线,以确保屏蔽层在电缆
敷设施工和长期使用中具有稳定可靠的
屏蔽性能。进一步减少感抗和阻抗,使
用该类电缆,可以减少电缆造成的传输
瓶颈。
    4为厂改善电缆的串音指标,在成
缆工序中合理设计、匹配绞合节距,并
实现完全退扭绞合,降低厂线间直接系
统性藕合,达到减小串音的目的。
    5护套,电缆的护套是对电缆工作
单元的保护层,可根据电缆的使用环境
选择相应的护套材料,如阻燃、低烟无
卤、防化学腐蚀、防鼠等要求。大部分
信号控制用电缆都敷设在室内,对于防
紫外线、耐候等特性可不考虑。
    6电缆的总体结构如图1所示
    1一软铜导体;
    2一绝缘;
    3-聚乙烯支架;
    4一传输单元内护层;
    5-缆L}内护层;
    6一铜丝编织层;
    7一外护层。
    结语
      (      1)我公司研发设计的多组对支
架型计算机电缆已获得国家实用新型专
利,并通过厂国家电线电缆质量监督检
验中心的全面型式试验。
    (2)多组对支架型计算机电缆的
成功研发,使精确控制远端设备更加可
靠,增加厂控制距离,减少设备因信号
偏移而导玫的故障率。使客户有厂更好
的选择。同时也减少厂中间的信号放大
设备,降低厂成本。
              参考文献
[1] YD/T 838.14-1996,数学通信用对
绞/星级对称电缆标准[f s1
 

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