Konštrukčné komponenty drôtových a káblových výrobkov možno vo všeobecnosti rozdeliť do štyroch hlavných častí:vodiče, izolačné vrstvy, tieniace a ochranné vrstvy spolu s výplňovými prvkami a ťahovými prvkami. Podľa požiadaviek na použitie a scenárov použitia sú niektoré konštrukcie výrobkov pomerne jednoduché a majú ako konštrukčnú zložku iba vodiče, ako napríklad nadzemné holé vodiče, vodiče trolejového vedenia, medeno-hliníkové prípojnice (prípojnice) atď. Vonkajšia elektrická izolácia týchto výrobkov sa počas inštalácie spolieha na izolátory a priestorovú vzdialenosť (t. j. vzduchovú izoláciu) na zaistenie bezpečnosti.
1. Vodiče
Vodiče sú najzákladnejšími a najnevyhnutnejšími komponentmi zodpovednými za prenos elektrického prúdu alebo elektromagnetických vĺn v rámci produktu. Vodiče, často označované ako vodivé drôtené jadrá, sú vyrobené z vysoko vodivých neželezných kovov, ako je meď, hliník atď. Optické káble používané v rýchlo sa rozvíjajúcich optických komunikačných sieťach v posledných tridsiatich rokoch využívajú ako vodiče optické vlákna.
2. Izolačné vrstvy
Tieto komponenty obaľujú vodiče a poskytujú elektrickú izoláciu. Zabezpečujú, aby prenášaný prúd alebo elektromagnetické/optické vlny putovali iba pozdĺž vodiča a nie smerom von. Izolačné vrstvy zabraňujú ovplyvňovaniu potenciálu (t. j. napätia) na vodiči okolitými predmetmi a zabezpečujú normálnu prenosovú funkciu vodiča a vonkajšiu bezpečnosť predmetov a osôb.
Vodiče a izolačné vrstvy sú dve základné komponenty potrebné pre káblové produkty (s výnimkou holých drôtov).
V rôznych podmienkach prostredia počas inštalácie a prevádzky musia mať drôtené a káblové výrobky komponenty, ktoré poskytujú ochranu, najmä izolačnú vrstvu. Tieto komponenty sú známe ako ochranné vrstvy.
Keďže izolačné materiály musia mať vynikajúce elektrické izolačné vlastnosti, vyžadujú si vysokú čistotu s minimálnym obsahom nečistôt. Tieto materiály však často nedokážu súčasne poskytnúť ochranu pred vonkajšími faktormi (t. j. mechanickými silami počas inštalácie a používania, odolnosťou voči atmosférickým podmienkam, chemikáliám, olejom, biologickým hrozbám a nebezpečenstvu požiaru). Tieto požiadavky spĺňajú rôzne štruktúry ochranných vrstiev.
V prípade káblov určených špeciálne pre priaznivé vonkajšie prostredie (napr. čisté, suché, vnútorné priestory bez vonkajších mechanických síl) alebo v prípadoch, keď samotný materiál izolačnej vrstvy vykazuje určitú mechanickú pevnosť a odolnosť voči poveternostným vplyvom, nemusí byť ochranná vrstva ako súčasť povinná.
4. Tienenie
Je to súčasť káblových produktov, ktorá izoluje elektromagnetické pole v kábli od vonkajších elektromagnetických polí. Vzájomná izolácia je nevyhnutná aj medzi rôznymi pármi alebo skupinami vodičov v káblových produktoch. Tieniacu vrstvu možno opísať ako „elektromagnetické izolačné tienenie“.
Po mnoho rokov sa v tomto odvetví tieniaca vrstva považovala za súčasť štruktúry ochrannej vrstvy. Navrhuje sa však, aby sa považovala za samostatnú súčasť. Je to preto, že funkciou tieniacej vrstvy nie je len elektromagneticky izolovať informácie prenášané v káblovom produkte, zabrániť ich úniku alebo rušeniu externých prístrojov alebo iných vedení, ale aj zabrániť vstupu externých elektromagnetických vĺn do káblového produktu prostredníctvom elektromagnetického prepojenia. Tieto požiadavky sa líšia od tradičných funkcií ochrannej vrstvy. Tieniaca vrstva sa navyše nielenže umiestňuje zvonku v produkte, ale je umiestnená aj medzi každým párom vodičov alebo viacerými pármi v kábli. Za posledné desaťročie sa v dôsledku rýchleho rozvoja systémov prenosu informácií pomocou vodičov a káblov spolu s rastúcim počtom zdrojov rušenia elektromagnetických vĺn v atmosfére znásobila rozmanitosť tienených štruktúr. Pochopenie, že tieniaca vrstva je základnou súčasťou káblových produktov, sa stalo všeobecne akceptovaným.
Mnohé drôtové a káblové produkty sú viacžilové, napríklad väčšina nízkonapäťových silových káblov sú štvor- alebo päťžilové (vhodné pre trojfázové systémy) a mestské telefónne káble s 800 až 3600 pármi. Po spojení týchto izolovaných žíl alebo párov vodičov do kábla (alebo viacnásobnom zoskupení) existujú medzi izolovanými žilami alebo pármi vodičov nepravidelné tvary a veľké medzery. Preto je potrebné počas montáže kábla zabudovať výplňovú štruktúru. Účelom tejto štruktúry je udržiavať relatívne jednotný vonkajší priemer pri navíjaní, čo uľahčuje ovíjanie a extrúziu plášťa. Okrem toho zaisťuje stabilitu kábla a integritu vnútornej štruktúry, rovnomerne rozkladá sily počas používania (naťahovanie, stláčanie a ohýbanie počas výroby a kladenia), aby sa zabránilo poškodeniu vnútornej štruktúry kábla.
Preto, hoci je výplňová konštrukcia pomocná, je nevyhnutná. Existujú podrobné predpisy týkajúce sa výberu materiálu a návrhu tejto konštrukcie.
Tradičné drôtené a káblové výrobky sa zvyčajne spoliehajú na pancierovú vrstvu ochrannej vrstvy, aby odolali vonkajším ťahovým silám alebo napätiu spôsobenému ich vlastnou hmotnosťou. Medzi typické štruktúry patrí pancierovanie oceľovou páskou a oceľovým drôtom (napríklad použitie 8 mm hrubých oceľových drôtov, skrútených do pancierovej vrstvy, pre podmorské káble). Avšak v optických kábloch sa na ochranu vlákna pred menšími ťahovými silami a zabránenie akejkoľvek miernej deformácii, ktorá by mohla ovplyvniť prenosový výkon, do štruktúry kábla začleňujú primárne a sekundárne povlaky a špeciálne ťahové prvky. Napríklad v kábloch slúchadiel pre mobilné telefóny sa jemný medený drôt alebo tenká medená páska navinutá okolo syntetického vlákna extruduje s izolačnou vrstvou, kde syntetické vlákno pôsobí ako ťahová zložka. Celkovo v posledných rokoch zohrávajú ťahové prvky významnú úlohu pri vývoji špeciálnych malých a flexibilných výrobkov, ktoré vyžadujú viacnásobné ohyby a skrútenia.
Čas uverejnenia: 19. decembra 2023