环保电缆研发可称得上是当今较为热议的话题,其主要原因在于全国范围内的不同地区都爆发不同程度的“雾霾”,因此让“环保”一词真正提上议程。显然,雾霾的出现直接推动了绿色电缆的发展,比如针对备受关注的雾霾污染问题,全国**、重庆市电力公司总经理孟庆强认为,我国跨区域、远距离运送电力的特高压技术已经十分成熟,应大力建设特高压线路,将西北、西南部的电力送往北方地区,改变北方以煤炭为主的能源结构,可以开辟治理雾霾“新思路”。
现如今,针对雾霾而进行的环保电缆研发也成为全世界范围内的焦点。而且这还不仅仅局限于电缆生产商,甚至连科学家都在研制能够消除雾霾的电缆技术或产品。比如荷兰发明家达恩·罗塞加德发明一项技术,利用铜线圈通电制造静电场,以吸附空气中的颗粒物,实现局部除雾霾效果。除了针对雾霾外,针对火灾而进行研制的环保电缆也一直未停歇。从2013年开始,北京、上海等重点城市已明确规定:重要建筑禁止使用聚氯乙烯电线电缆,以避免火灾发生时大量浓烟、氯气,造成更多人员伤亡,采用无卤低烟交联聚烯烃绝缘电线电缆已成为这些地区的地方法规,随着环保意识的增加,这类线的应用会逐步扩大。
随着欧盟颁布ROHS指令,生态环保电线电缆的研发和大规模采用已成为国际趋势。目前国内外阻燃、防火电缆应用已扩大到很多领域,如矿用、通用橡套电缆、电梯电缆、家用电器用线缆均有不同程度阻燃要求。
电缆较重要的电气性能是衰减低、阻抗均匀、回波损耗高,对于漏泄电缆还有很关键的一点是其较佳的耦合损耗。电缆的主要作用是传输信号,因此,应使电缆结构和材料保证在电缆整个使用期限内都有很好的传输特性,这一点非常重要.
1、内导体:铜是内导体的主要材料,可以是以下形式:退火铜线、退火铜管、铜包铝线。通常,小电缆内导体是铜线或铜包铝线,而大电缆用铜管,以减少电缆重量和成本。对大电缆外导体进行轧纹,这样可获得足够好的弯曲性能。内导体对信号传输影响很大,因为衰减主要是内导体电阻损耗引起的。其电导率,尤其是表面电导率,应尽可能高,一般要求是58MS/m(+20℃),因为在高频下,电流仅在导体表面的一个薄层内传输,这种现象称为趋肤效应,电流层的有效厚度称为趋肤深度。表1表示铜管和铜包铝线作为内导体时在特定频率下的趋肤深度值。内导体用的铜材质量要求很高,要求铜材应无杂质,表面干净、平整、光滑。内导体直径应稳定且公差很小。直径的任一变化都会降低阻抗均匀性和回波损耗,因此应精确控制制造工艺。
2、外导体:外导体有两个基本的作用:**是回路导体的作用,*二起屏蔽作用。漏泄电缆的外导体还决定了其漏泄性能。同轴馈线电缆和**柔电缆的外导体是由轧纹铜管焊接而成的,这些电缆的外导体完全封闭,不允许电缆有任何辐射。外导体通常由铜带纵向包覆而成。在外导体层上,开有纵向或横向的槽口或小孔。外导体开槽在轧纹型电缆中比较常见。通过沿轴向方向对轧纹波峰进行等距离切削开槽形成。削去的部分所占比例很小,且槽孔间距远远小于传输的电磁波长。
显然,将非漏泄型电缆按以下方法加工可制成漏泄电缆:以120度夹角对非漏泄型电缆中常见的普通皱纹型电缆的外导体波峰进行切削,获得一组合适的槽孔结构。漏泄电缆的外形、宽度及槽孔结构决定了其性能指标。外导体用的铜材也应质量很好,导电率高,无杂质。外导体尺寸应严格控制在公差范围内,以保证均匀的特征阻抗和高的回波损耗。