ส่วนประกอบโครงสร้างของผลิตภัณฑ์สายไฟและสายเคเบิลสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ส่วนหลักโดยทั่วไป:ตัวนำ, ชั้นฉนวนชั้นป้องกันและชั้นป้องกัน รวมถึงส่วนประกอบเติมและส่วนประกอบรับแรงดึง โครงสร้างผลิตภัณฑ์บางประเภทค่อนข้างเรียบง่าย มีเพียงตัวนำไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบโครงสร้าง ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานและสถานการณ์การใช้งาน เช่น สายเปลือยเหนือศีรษะ สายเครือข่ายสัมผัส บัสบาร์ทองแดง-อะลูมิเนียม (บัสบาร์) เป็นต้น ฉนวนไฟฟ้าภายนอกของผลิตภัณฑ์เหล่านี้อาศัยฉนวนระหว่างการติดตั้งและระยะห่าง (เช่น ฉนวนอากาศ) เพื่อความปลอดภัย
1. ตัวนำไฟฟ้า
ตัวนำไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบพื้นฐานและขาดไม่ได้ที่สุดที่ทำหน้าที่ถ่ายทอดกระแสไฟฟ้าหรือข้อมูลคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าภายในผลิตภัณฑ์ ตัวนำไฟฟ้า หรือที่มักเรียกว่าแกนลวดตัวนำไฟฟ้า ผลิตจากโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่มีคุณสมบัตินำไฟฟ้าสูง เช่น ทองแดง อะลูมิเนียม เป็นต้น สายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่ใช้ในเครือข่ายการสื่อสารด้วยแสงที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงสามสิบปีที่ผ่านมาใช้ใยแก้วนำแสงเป็นตัวนำไฟฟ้า
2. ชั้นฉนวน
ส่วนประกอบเหล่านี้ห่อหุ้มตัวนำไฟฟ้า ทำหน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้า ทำหน้าที่รับประกันว่ากระแสไฟฟ้าหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า/แสงที่ส่งผ่านจะเดินทางผ่านตัวนำไฟฟ้าเท่านั้น ไม่เดินทางออกด้านนอก ชั้นฉนวนช่วยรักษาศักย์ไฟฟ้า (เช่น แรงดันไฟฟ้า) บนตัวนำไฟฟ้าไม่ให้ส่งผลกระทบต่อวัตถุโดยรอบ และช่วยรับประกันทั้งความสามารถในการส่งสัญญาณของตัวนำไฟฟ้าตามปกติและความปลอดภัยภายนอกสำหรับวัตถุและบุคคล
ตัวนำและชั้นฉนวนเป็นส่วนประกอบพื้นฐานสองประการที่จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์สายเคเบิล (ยกเว้นสายเปลือย)
3. ชั้นป้องกัน
ในสภาพแวดล้อมต่างๆ ระหว่างการติดตั้งและการใช้งาน ผลิตภัณฑ์สายไฟและสายเคเบิลต้องมีส่วนประกอบที่ช่วยปกป้อง โดยเฉพาะชั้นฉนวน ส่วนประกอบเหล่านี้เรียกว่าชั้นป้องกัน
เนื่องจากวัสดุฉนวนต้องมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม จึงจำเป็นต้องมีความบริสุทธิ์สูงและมีสิ่งเจือปนน้อยที่สุด อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้มักไม่สามารถป้องกันปัจจัยภายนอกได้พร้อมกัน (เช่น แรงทางกลระหว่างการติดตั้งและการใช้งาน ความทนทานต่อสภาวะบรรยากาศ สารเคมี น้ำมัน ภัยคุกคามทางชีวภาพ และอันตรายจากไฟไหม้) ข้อกำหนดเหล่านี้ต้องได้รับการจัดการโดยโครงสร้างชั้นป้องกันที่หลากหลาย
สำหรับสายเคเบิลที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับสภาพแวดล้อมภายนอกที่เอื้ออำนวย (เช่น พื้นที่ในร่มที่สะอาด แห้ง และไม่มีแรงทางกลจากภายนอก) หรือในกรณีที่วัสดุชั้นฉนวนเองแสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงทางกลและความทนทานต่อสภาพอากาศในระดับหนึ่ง อาจไม่จำเป็นต้องมีชั้นป้องกันเป็นส่วนประกอบ
4. การป้องกัน
เป็นส่วนประกอบในผลิตภัณฑ์สายเคเบิลที่แยกสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายในสายเคเบิลออกจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก แม้จะมีคู่สายหรือกลุ่มสายที่แตกต่างกันภายในผลิตภัณฑ์สายเคเบิล การแยกสัญญาณระหว่างกันก็เป็นสิ่งจำเป็น ชั้นป้องกันสามารถเรียกได้ว่าเป็น "แผ่นกั้นแยกแม่เหล็กไฟฟ้า"
เป็นเวลาหลายปีที่อุตสาหกรรมนี้ถือว่าชั้นป้องกันเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างชั้นป้องกัน อย่างไรก็ตาม มีการเสนอให้พิจารณาชั้นป้องกันเป็นส่วนประกอบแยกต่างหาก เนื่องจากหน้าที่ของชั้นป้องกันไม่เพียงแต่แยกข้อมูลที่ส่งผ่านภายในผลิตภัณฑ์สายเคเบิลด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ป้องกันไม่ให้เกิดการรั่วไหลหรือก่อให้เกิดการรบกวนต่ออุปกรณ์ภายนอกหรือสายอื่นๆ เท่านั้น แต่ยังป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกเข้าสู่ผลิตภัณฑ์สายเคเบิลผ่านการเชื่อมต่อทางแม่เหล็กไฟฟ้า ข้อกำหนดเหล่านี้แตกต่างจากหน้าที่ของชั้นป้องกันแบบเดิม นอกจากนี้ ชั้นป้องกันไม่เพียงแต่ติดตั้งไว้ภายนอกผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังติดตั้งระหว่างคู่สายแต่ละคู่หรือหลายคู่ในสายเคเบิลอีกด้วย ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา เนื่องจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของระบบส่งข้อมูลโดยใช้สายและสายเคเบิล ประกอบกับจำนวนแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศที่เพิ่มมากขึ้น ทำให้โครงสร้างป้องกันมีความหลากหลายมากขึ้น ความเข้าใจที่ว่าชั้นป้องกันเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของผลิตภัณฑ์สายเคเบิลจึงได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง
ผลิตภัณฑ์สายไฟและสายเคเบิลหลายชนิดเป็นแบบหลายแกน เช่น สายไฟฟ้าแรงดันต่ำส่วนใหญ่มักเป็นแบบสี่แกนหรือห้าแกน (เหมาะสำหรับระบบสามเฟส) และสายโทรศัพท์ในเขตเมืองที่มีขนาดตั้งแต่ 800 คู่สายไปจนถึง 3,600 คู่สาย หลังจากนำแกนหรือคู่สายที่หุ้มฉนวนเหล่านี้มารวมกันเป็นสายเคเบิล (หรือจัดกลุ่มหลายครั้ง) จะพบรูปร่างที่ไม่สม่ำเสมอและช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างแกนหรือคู่สายที่หุ้มฉนวน ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีโครงสร้างเติมระหว่างการประกอบสายเคเบิล วัตถุประสงค์ของโครงสร้างนี้คือการรักษาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกให้ค่อนข้างสม่ำเสมอในการขดม้วน เอื้อต่อการพันและการรีดปลอกหุ้ม ยิ่งไปกว่านั้น ยังช่วยให้สายเคเบิลมีเสถียรภาพและโครงสร้างภายในมีความสมบูรณ์ กระจายแรงอย่างสม่ำเสมอระหว่างการใช้งาน (การยืด การบีบอัด และการดัดงอในระหว่างการผลิตและการวาง) เพื่อป้องกันความเสียหายต่อโครงสร้างภายในของสายเคเบิล
ดังนั้น แม้ว่าโครงสร้างการเติมจะเป็นส่วนเสริม แต่ก็มีความจำเป็น มีข้อกำหนดโดยละเอียดเกี่ยวกับการเลือกวัสดุและการออกแบบโครงสร้างนี้
ผลิตภัณฑ์สายไฟและสายเคเบิลแบบดั้งเดิมมักอาศัยชั้นหุ้มเกราะของชั้นป้องกันเพื่อทนต่อแรงดึงจากภายนอกหรือแรงดึงที่เกิดจากน้ำหนักของตัวมันเอง โครงสร้างทั่วไปประกอบด้วยการหุ้มเกราะด้วยเทปเหล็กและการหุ้มเกราะด้วยลวดเหล็ก (เช่น การใช้ลวดเหล็กหนา 8 มม. บิดเป็นชั้นหุ้มเกราะสำหรับสายเคเบิลใต้น้ำ) อย่างไรก็ตาม ในสายเคเบิลใยแก้วนำแสง เพื่อป้องกันเส้นใยจากแรงดึงเล็กน้อย หลีกเลี่ยงการเสียรูปเล็กน้อยที่อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพในการส่งสัญญาณ จึงได้รวมการเคลือบชั้นปฐมภูมิและชั้นทุติยภูมิ รวมถึงส่วนประกอบรับแรงดึงเฉพาะเข้าไปในโครงสร้างสายเคเบิล ตัวอย่างเช่น ในสายหูฟังโทรศัพท์มือถือ ลวดทองแดงเส้นเล็กหรือเทปทองแดงเส้นบางที่พันรอบเส้นใยสังเคราะห์จะถูกอัดขึ้นรูปด้วยชั้นฉนวน ซึ่งเส้นใยสังเคราะห์จะทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบรับแรงดึง โดยรวมแล้ว ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กและยืดหยุ่นพิเศษที่ต้องมีการดัดและบิดหลายครั้ง องค์ประกอบรับแรงดึงมีบทบาทสำคัญ
เวลาโพสต์: 19 ธ.ค. 2566