数字电缆相关知识

数字电缆是从市话电缆提高发展而来的。俗称“数据电缆”和“网线”。根据所能传输的最高频率作如下分类：

1类——传输音频信号，是传统的市话电缆。

2类——最高传输频1MHZ，是市话开通载波技术用的电缆。

3类——最高传输频率16MHZ。从3类起称为“数字电缆”。

4类——最高传输频率20MHZ。

5类——最高传输频率100MHZ。

5E——最高传输频率100MHZ，可以同时双向传输。

6类——最高传输频率250MHZ。

6A——最高传输频率500MHZ。

7类——最高传输频率600MHZ。

现在也有专家提出生产最高传输频率1000MHZ（1GHZ）的电缆，还没有结论，但生产高速数字线很多单位在进行，传输频率要达到3GHZ以上。

以上电缆的阻抗都是100欧姆,另有一种阻抗是150欧姆的数字缆，其最高传输频率为300MHZ，导线线径为0.64,规格只有2对一种规格，主要是仪器仪表内用。

三.　数字电缆型号表示法：

1                            2                            3                            4                             5             —           6             —           7                8

1．         电缆类别，用字母表示：

HS——水平布线电缆。

2．导线材料，用字母表示：

T——铜，一般省略不表。

LT——铜包铝

3．绝缘材料，用字母表示。

4．护套材料，用字母表示。

以下符号3、4通用

Y——聚烯烃塑料，包括低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）、聚丙乙烯（PP）。

V——聚氯乙烯（PVC）。

Z——低烟无卤阻燃聚烯烃塑料。（LSNHP）

W——聚全氟乙丙烯。（FEP）是聚四氟乙烯和聚六氟丙烯共聚物。

5.电缆的特征，用字母表示：

P——屏蔽。

T——阻水缆，包含油膏填充和包阻水带。

C——自承式。

R——软电缆。

B——平行式。

6.最高传输频率，用电缆的分类表示：

如：“5”表示最高频率为100MHZ、“6A”表示最高频率为500MHZ、“150”表示是阻抗是150欧姆,最高频率为300MHZ的电缆。

7.线对规格,用一组数学式表示：口×2×口

第一个数表示绞对线数量,第三个数表示导线线径。

如：4×2×0.57；25×2×0.5等。

8.绞对线屏蔽：

P——有绞对线分别屏蔽

四.　数字电缆的结构

数字电缆结构特点是：小巧精致,结构简单,元件数少。

数字电缆的生产流程：

导线拉丝→退火→预热→挤包绝缘层→检测→绞对→检测→成缆→（包带）→检测→（包屏蔽层）→护套→成圈→成品检测→打包。

1.导线：最多是用铜线，因为铜的导电性能好，导电率仅次于银。导体一般用单根铜丝，软电缆用多根细铜丝绞合组成导体。

为节省成本，现在也有用铜包铝镁合金丝的，用于5类、5E类电缆没有大问题，可降低导线成本60％左右。在电气性能方面只有衰减大一点，阻抗和串音都可以合格，因为数字电缆通信距离很短，衰减大一点无关大局。

2．绝缘单线，简称“单线”

导线挤包绝缘层后成为绝缘单线。绝缘材料要求绝缘性能好、介电常数小、不吸潮、生产方便。聚乙烯是理想材料，绝缘电阻系数达到1016—1017，介电常数为2.3，比聚氯乙烯（5.0）小一倍多。选用高密度聚乙烯，它的耐磨性更好。

单线分十种颜色：

a线：　白、红、黑、黄、紫；

b线：　兰、桔、绿、棕、灰。

白色线加色条是为防止施工时混线，数字电缆绞对节距很小，实际上施工中是不大可能混线的，所以不加色条也没有关系，但用户有要求我们还是加色条的。

绝缘一般用实心聚乙烯，但7类缆要用“皮—泡—皮”三层绝缘，中间一层用物理发泡,目的为减小电容。

3.绞对线

用两根不同颜色的单线，按一定的节距绞合成一对，组成通信用的一个回路，生产厂称之“绞对线”。数字电缆和市话电缆最大的不同是节距很小，最大节距只有20mm左右，目的就是为做得更加精致，可以最大限度地平衡电容偶合，减小串音。

绞对用的两根单线颜色配合原则：a线一个色谱和b线五个色谱分别相结合，一共组成25个色谱，顺序编1～25号，总共25个编号。（全世界统一）

1　白兰、2　　白桔、3　　白绿、4　　白棕、5　　白灰、

6　红兰、7　　红桔、8　　红绿、9　　红棕、10　红灰、

11　黑兰、12　黑桔、13　黑绿、14　黑棕、15　黑灰、

16　黄兰、17　黄桔、18　黄绿、19　黄棕、20　黄灰

21　紫兰、22　紫桔、23　紫绿、24　紫棕、25　紫灰。

4.成缆线

把若干个绞对线按一定的规律绞合起来,就成为电缆芯,也称“成缆线”。绞合目的：一是把多对绞对线固定起来，使它不松散；二是使电缆柔软,便于弯曲。

数字缆中用得最多的品种是4对,而4对绞合属于星绞,星绞结构最稳定,电气性能最好,所以大于4对的电缆尽量用4对作子单位。如：8对电缆用2个4对子单位做成8字型；16对电缆用4个4对子单位；25对电缆用6个4对子单位加1对单独绞对线组成。

25对的缆芯又称为“基本单位”。100对电缆可用4个基本单位,其绞对线编号用各子单位的扎带区分,第一个基本单位用“白兰”扎带,线对编号为1～25号,第二个基本单位用“白桔”扎带,编号为26～50号,第三个基本单位用“白绿”扎带,编号为51～75号,第四个基本单位用“白棕”扎带,编号为76～100号。25对以内的电缆中子单位不需要用扎带区分编号，而是按色谱区分编号。

成缆线的A、B端之分：面对电缆端面,绞对线序号是顺时针排列的为A端,反之为B端。

5.护套

成缆线挤包护套后才成了真正的电缆。

数字电缆的护套作用：一是保护缆芯,二是固定缆芯。所以要包得紧，把缆芯紧紧固定住。如果缆芯不固定住，电缆扭动一下电气参数就会改变，而且越变越差。

护套材料目前用最多的是聚氯乙烯（PVC）,因为聚氯乙烯比较软，老化性能较好，有一定的阻燃性。但它容易吸潮，燃烧起来会释放出大量的有毒浓烟。所以室外缆为了防潮气而选用聚乙烯作护套料，聚乙烯的防潮性能比聚氯乙烯好二十多倍；如果需要绿色环保电缆，必须选用低烟无卤阻燃聚烯烃作护套料。

护套内加撕裂绳是浪费,不起任何作用。

6.屏蔽层

屏蔽的作用：一是防止外界电磁波对本电缆正常通信的干扰；二是阻止本电缆的传输信号外漏而泄密。

有两种屏蔽：一.成缆后总屏蔽；二.绞对线分别屏蔽后成缆，成缆后有总屏蔽和无总屏蔽两种。

屏蔽形式：

1.            单屏蔽：一层铝塑复合带。另需要加一根线不小于φ0.5mm的铜质导

线作为排流线，铝塑复合带内衬一层塑料带保护缆芯。

2.            双屏蔽：一层铝塑复合带＋一层金属丝编织层。

3.            四屏蔽：重复以上步骤组成：铝塑复合带＋编织层＋铝塑复合带＋编织

层，共四层金属层组成一个屏蔽体系。

有编织层的不需要另加金属排流线。

编织用金属丝有镀锡铜丝和铝镁合金丝两种,其屏蔽效果差不多,成本前者

比后者高3倍多。

五．质量要求和主要电气参数：

数字电缆的电气性能最主要的是“衰减、阻抗、串音”三项。

1．衰减是指电信号在传输过程中的衰耗。因为数字电缆的通信距离很短，所以衰减这一指标不是最重要的，即使大一点也不影响通信质量。因此用铜包铝作导线虽然衰减大一点，但不会影响正常通信，而导线成本却有很大的下降。

2．阻抗是一项重要指标，阻抗好比自来水管和水笼头的规格，水管和笼头的规格不配套，装上了也漏水；如果电缆的阻抗和终端机的阻抗不匹配，传输的电信号就产生反射，称之“反射波”或“回波”，会严重干扰正常通信。数字电缆规定阻抗是100±15Ω，在这个范围内是合格的，可以正常通信；如果超出这个范围就需看回波损耗，回波损耗就是消除回波的能力，如果回波损耗合格，说明这根电缆对回波的抵抗能力是好的，还是可以正常通信，当然这根电缆仍然是合格的，所以回波损耗是越大越好。这是数字电缆设计时加的双重保险，因为数字电缆的确不容易生产。

3．串音是另一项重要指标，当传输频率增高后串音增加更大，将严重影响正常通信，市话电缆长期不能突破串音这个关，所以长期只能开通音频信号。数字电缆的伟大之处就是突破了这一关，使传输频率达到几百MHZ。串音会造成误码，破坏正常通信。衡量串音好引好的指标是“串音损减”，它越大越好。

4．时延和时延差：在普通通信中影响不大，也容易做合格，但在高科技领域，如导弹发射、卫星通信、神舟飞船、遥控等，是绝对不能马虎的。用油膏填充的阻水电缆的时延比不填充电缆的时延要大，不能用普通数字电缆的标准作指标，比普通数字缆大约需增大3％～5％。

数字电缆的质量要求很高，一般用户都比较重视，但在验收产品质量方面由于一些不规范的方法，往往会发生一些误会和扯皮，造成不必要的矛盾和纠纷。

如：导线线径规定是Φ0.5mm，按国家标准公差±0.005mm，就是在Φ0.495mm和Φ0.505mm之间都是符合标准的，但在成品中抽测导线线径比较困难，因为绞对节距小，铜丝扭曲厉害，不容易抹直，而如果抹不直,测出的外径就不正确，而如果用劲抹直了,铜丝又被拉细了，这就扯不清了。正确的方法是测直流电阻，既简单也不会扯皮。Φ0.5mm铜丝的标准电阻在20℃时≤95Ω／㎞。

还有的用户测铜丝的伸长率，是没有道理的。因为生产厂家都会尽量使铜丝软一点，铜丝软的好生产，导线在绞对成缆时不会扭断，电阻也小，硬铜丝比软铜丝电阻大3％左右。但也是因为节距小，生产过程中被反复扭曲伸长率变小，1019标准中规定的成品电缆导体伸长率≮15％，它不是出厂要求，而是企业的自控标准。这一项检测更麻烦，更容易扯皮，因为测伸长率必须首先把试品拉直，而用手工把弯弯曲曲的铜丝拉直的过程中，铜丝已经伸长了不少了，再测出的伸长率肯定不正确了。

在护套外观上的看法也不一样，用户往往说厂家生产的电缆皮包骨头不好看，甚至批评厂家偷工减料，这是个极大的误会。数字电缆必须皮包骨头，才能把缆芯固定住，保证电气性能的稳定，另外数字电缆护套标准壁厚薄，里面没有包层，要包的紧肯定会在外表显现出皮包骨头。从护套料用量来讲，皮包骨头的电缆因为存在嵌隙系数，所以用料反而多一点。

数字电缆的衰减和温度成正比，如果在夏天高温下或者天虽不是很热，但在太阳下曝晒后两、三个小时内就检测，衰减会很大。正确做法是，应放在室内四个小时后检测，检测仪表的温度设置和存放电缆的环境温度相同；如果检测仪表没有测试温度设定，就要进行温度换算，换算到标准温度时的衰减值，标准温度为20℃。　　　　

屏蔽电缆最好用电缆盘装，如果用蜂窝式成圈，因为成圈时扭曲厉害，阻抗不合格率增加。我们做过试验：用同一组电缆一部分箱装、一部分盘装，盘装的合格率高于箱装；也试验过把箱装的不合格屏蔽电缆拉出来放直后，重新测试就合格了。

六.　介绍一下常用的数字通信电缆：

1.室内电缆：属于水平布线电缆，用量最大，护套常用聚氯乙烯塑料。现在也有用低烟无卤阻燃聚烯烃塑料作护套料。

2.室外电缆：为了防潮，用防潮性能好的聚乙烯作护套材料。室外缆内加一层聚脂薄膜是为了防止单线和护套粘连，和性能无关，最好不加聚脂薄膜，因为加以后使缆芯固定不住。

3.阻水电缆：用油膏填充或绕包阻水带的电缆。有纵向阻水、横向阻水和双向阻水三种方式。

4.阻燃电缆：氧指数28以上的电缆；现在一般氧指数要32以上，高阻燃电缆的氧指数要38以上。

5.软电缆和柔软电缆为：软电缆是导线用多根（一般用7根）细铜丝经束线组成导体，一般用作插头线用。柔软电缆，不仅导体要用更细的铜丝束制，绝缘料和护套料也要用弹性材料生产。

6.屏蔽电缆：有屏蔽层的电缆，包括总屏蔽和绞对线分别屏蔽。

7.环保电缆和绿色环保电缆：普通的环保电缆是指它所用的聚氯乙烯护套料不含铅和镉两种有害元素；而绿色环保电缆必须所有材料都要求无毒无害，现在一般绝缘用聚乙烯，护套用低烟无卤阻燃聚烯烃。聚乙烯是无毒无害的，燃烧起来发烟量很小。

8.平行电缆：成品电缆外形为8字形或偏平形的电缆。2对和8对数字电缆最好制成8字形电缆。

9.自承式电缆：缆芯内或外增加有加强元件的电缆。加强元件俗称“加强筋”，有金属和非金属加强筋，金属加强筋用钢丝、铜包钢丝或镀锌铁丝，非金属加强筋常用芳纶。因为多增加一个金属元件，电缆内就多出一组干扰因素，所以数字电缆的加强元件最好用非金属元件。

10.耐高温电缆：不是一般的耐100℃左右的温度，聚氯乙烯护套最高可耐120℃温度。耐高温电缆是要能承受200℃甚至300℃以上的高温。所以绝缘和护套都要用特别的材料，如聚全氟乙丙烯（FEP）。

11.防火电缆：在火中烧不着的电缆。用云母片、石棉绳、玻璃纤维等等材料做绝缘和护套。现在有一种材料，也属于塑料，它能被火烧着，但烧过后结成一层硬壳，没有外力不会破碎，仍可保护里面导体完成通信任务。

12.耐腐蚀电缆：该电缆敷设在特殊的环境内，需要耐某种化学或物理的腐蚀。这就需要厂家选用特殊的护套料，满足这种要求。