Composition structurelle et matériaux des fils et câbles

Presse technologique

Composition structurelle et matériaux des fils et câbles

La structure de base des fils et câbles comprend le conducteur, l’isolation, le blindage, la gaine et d’autres pièces.

Composition structurelle (1)

1. Chef d'orchestre

Fonction : Le conducteur est un composant d'un fil et d'un câble qui transmet de l'énergie électrique (magnétique), des informations et réalise des fonctions spécifiques de conversion d'énergie électromagnétique.

Matériau : il existe principalement des conducteurs non revêtus, tels que le cuivre, l'aluminium, l'alliage de cuivre, l'alliage d'aluminium ; des conducteurs recouverts de métal, tels que du cuivre étamé, du cuivre argenté, du cuivre nickelé ; conducteurs recouverts de métal, tels que l'acier recouvert de cuivre, l'aluminium recouvert de cuivre, l'acier recouvert d'aluminium, etc.

Composition structurelle (2)

2. Isolation

Fonction : la couche isolante est enroulée autour du conducteur ou de la couche supplémentaire du conducteur (telle qu'un ruban de mica réfractaire), et sa fonction est d'isoler le conducteur de la tension correspondante et d'éviter le courant de fuite.

Les matériaux couramment utilisés pour l'isolation extrudée sont le chlorure de polyvinyle (PVC), le polyéthylène (PE), le polyéthylène réticulé (XLPE), la polyoléfine ignifuge sans halogène à faible émission de fumée (LSZH/HFFR), les fluoroplastiques, l'élasticité thermoplastique (TPE), caoutchouc de silicone (SR), caoutchouc éthylène-propylène (EPM/EPDM), etc.

3. Blindage

Fonction : La couche de blindage utilisée dans les produits en fils et câbles a en réalité deux concepts complètement différents.

Premièrement, la structure des fils et des câbles qui transmettent des ondes électromagnétiques à haute fréquence (telles que les radiofréquences, les câbles électroniques) ou des courants faibles (tels que les câbles de signaux) est appelée blindage électromagnétique. Le but est de bloquer les interférences des ondes électromagnétiques externes, ou d'empêcher les signaux haute fréquence du câble d'interférer avec le monde extérieur, et d'empêcher les interférences mutuelles entre les paires de fils.

Deuxièmement, la structure des câbles électriques moyenne et haute tension destinée à égaliser le champ électrique sur la surface du conducteur ou sur la surface isolante est appelée blindage contre le champ électrique. À proprement parler, le blindage du champ électrique ne nécessite pas la fonction de « blindage », mais joue uniquement le rôle d'homogénéisation du champ électrique. Le blindage qui entoure le câble est généralement mis à la terre.

Composition structurelle (3)

* Structure et matériaux de blindage électromagnétique

① Blindage tressé : utilisez principalement du fil de cuivre nu, du fil de cuivre étamé, du fil de cuivre plaqué argent, du fil en alliage aluminium-magnésium, du ruban plat en cuivre, du ruban plat en cuivre argenté, etc. à tresser à l'extérieur du noyau isolé, du fil paire ou âme de câble ;

② Blindage en ruban de cuivre : utilisez du ruban de cuivre souple pour recouvrir ou enrouler verticalement à l'extérieur de l'âme du câble ;

③ Blindage en ruban composite métallique : utilisez du ruban Mylar en feuille d'aluminium ou du ruban Mylar en feuille de cuivre pour enrouler ou enrouler verticalement la paire de fils ou l'âme du câble ;

④ Blindage complet : application complète par différentes formes de blindage. Par exemple, enroulez (1 à 4) fils de cuivre fins verticalement après avoir été enveloppés avec du ruban Mylar en feuille d'aluminium. Les fils de cuivre peuvent augmenter l'effet de conduction du blindage ;

⑤ Blindage séparé + blindage global : chaque paire de fils ou groupe de fils est protégé par du ruban Mylar en feuille d'aluminium ou du fil de cuivre tressé séparément, puis la structure de blindage globale est ajoutée après le câblage ;

⑥ Envelopper le blindage : utilisez un fil de cuivre fin, un ruban plat en cuivre, etc. pour envelopper l'âme du fil isolé, la paire de fils ou l'âme du câble.

* Structure et matériaux de protection contre les champs électriques

Blindage semi-conducteur : Pour les câbles d'alimentation de 6 kV et plus, une fine couche de blindage semi-conductrice est fixée à la surface du conducteur et à la surface isolante. La couche de blindage du conducteur est une couche semi-conductrice extrudée. Le blindage des conducteurs d'une section de 500 mm² et plus est généralement composé d'un ruban semi-conducteur et d'une couche semi-conductrice extrudée. La couche de protection isolante est une structure extrudée ;
Enroulement de fil de cuivre : le fil de cuivre rond est principalement utilisé pour l'emballage codirectionnel, et la couche externe est enroulée à l'envers et fixée avec du ruban de cuivre ou du fil de cuivre. Ce type de structure est généralement utilisé dans les câbles à courant de court-circuit important, comme certains câbles 35kV de grande section. câble d'alimentation unipolaire ;
Emballage avec ruban de cuivre : emballage avec du ruban de cuivre souple ;
④ Gaine en aluminium ondulé : elle adopte une extrusion à chaud ou un emballage longitudinal de ruban d'aluminium, un soudage, un gaufrage, etc. Ce type de blindage a également un excellent blocage de l'eau et est principalement utilisé pour les câbles d'alimentation haute tension et ultra haute tension.

4. Gaine

La fonction de la gaine est de protéger le câble et l'âme est de protéger l'isolation. En raison de l'environnement d'utilisation, des conditions d'utilisation et des exigences des utilisateurs en constante évolution. Par conséquent, les types, les formes structurelles et les exigences de performance de la structure de revêtement sont également variés, qui peuvent être résumés en trois catégories :

L'une consiste à protéger les conditions climatiques extérieures, les forces mécaniques occasionnelles et une couche de protection générale qui nécessite une protection générale d'étanchéité (telle que la prévention de l'intrusion de vapeur d'eau et de gaz nocifs) ; S'il y a une force externe mécanique importante ou s'il supporte le poids du câble, il doit y avoir une structure de couche protectrice de la couche d'armure métallique ; le troisième est la structure de la couche protectrice avec des exigences particulières.

Par conséquent, la structure de la gaine du fil et du câble est généralement divisée en deux composants principaux : la gaine (manchon) et la gaine extérieure. La structure de la gaine intérieure est relativement simple, tandis que la gaine extérieure comprend la couche d'armure métallique et sa couche de revêtement intérieure (pour empêcher la couche d'armure d'endommager la couche de gaine intérieure), et la gaine extérieure qui sert à protéger la couche d'armure, etc. . Pour une variété d'exigences particulières telles que ignifuge, résistance au feu, anti-insectes (termites), anti-animaux (morsure de rat, picorage d'oiseau), etc., la plupart d'entre elles sont résolues en ajoutant divers produits chimiques à la gaine extérieure ; quelques-uns doivent ajouter les composants nécessaires dans la structure de la gaine extérieure.

Les matériaux couramment utilisés sont :
Chlorure de polyvinyle (PVC), polyéthylène (PE), polyperfluoroéthylène propylène (FEP), polyoléfine ignifuge sans halogène à faible dégagement de fumée (LSZH/HFFR), élastomère thermoplastique (TPE)


Heure de publication : 30 décembre 2022