王惠兵， 宋志斌

（江蘇亨通線纜科技有限公司，蘇州 215234）

雙向防水型數(shù)字纜的設(shè)計(jì)及開發(fā)

王惠兵， 宋志斌

（江蘇亨通線纜科技有限公司，蘇州 215234）

本文重點(diǎn)介紹了江蘇亨通線纜科技有限公司結(jié)合目前特殊場(chǎng)合布線的需求，并從產(chǎn)品性能及成本角度出發(fā)，開發(fā)出了一種雙向防水型數(shù)字電纜，并簡(jiǎn)單闡述了該產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)、電氣性能特點(diǎn)和生產(chǎn)過程中關(guān)鍵開發(fā)技術(shù)的控制。

特殊場(chǎng)合；雙向防水；工藝設(shè)計(jì)

1 行業(yè)中普通防水型數(shù)字電纜的主要特點(diǎn)

1.1 普通防水型數(shù)字電纜的主要類型

防水型數(shù)字電纜是在普通型5類、超5類數(shù)據(jù)電纜結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，目前在國(guó)內(nèi)外還沒有相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，各生產(chǎn)廠也都是根據(jù)市場(chǎng)的實(shí)際需要自行定制，因此對(duì)防水型數(shù)字電纜的設(shè)計(jì)也各不相同。但就我國(guó)布線市場(chǎng)上大量應(yīng)用的該類產(chǎn)品而言，它并不能絕對(duì)地起到防水的作用，確切地講，只能起到防潮或短期防水作用，鑒于上述情況，我公司開發(fā)的防水型數(shù)字電纜在結(jié)合傳統(tǒng)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，產(chǎn)品具有極強(qiáng)的防水性能及傳輸性能。

防水型數(shù)字電纜在結(jié)構(gòu)上與普通非屏蔽雙絞線略有不同，在目前網(wǎng)絡(luò)布線市場(chǎng)上廣為應(yīng)用的，大體上有3種結(jié)構(gòu)，阻水帶防水結(jié)構(gòu)，油膏填充防水結(jié)構(gòu)和雙護(hù)套防水結(jié)構(gòu)。由于上述3種結(jié)構(gòu)生產(chǎn)加工方便，而被廣大用戶所接受，應(yīng)用最廣。

1.2 3種普通防水型數(shù)字電纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

按照防水的效果，可以分為橫向防水和縱向防水兩種方式。雖然這3種結(jié)構(gòu)的防水型數(shù)據(jù)電纜均被廣泛應(yīng)用，但它們的防水效果及生產(chǎn)工藝卻不同，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（1）阻水帶防水結(jié)構(gòu)：這種形式是在成纜纜芯外繞一層聚酯帶的同時(shí)，繞一層阻水帶，一般這種結(jié)構(gòu)采用聚乙烯(PE)作護(hù)套，以加強(qiáng)防水功能和抗日光老化能力。經(jīng)測(cè)試，該種結(jié)構(gòu)具有一定的橫向防水效果。

（2）油膏填充防水結(jié)構(gòu)：這種形式是在成纜纜芯中填充一種冷油膏或者熱油膏的同時(shí)，外面繞一層聚酯帶，最后一般采用聚乙烯(PE)作為護(hù)套，以加強(qiáng)防水功能和抗日光老化能力。經(jīng)測(cè)試，該種結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的的縱向防水效果，但是橫向只有一些防潮功能，不具備防水功能。

（3）雙護(hù)套防水結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)的電纜實(shí)際上就是普通型非屏蔽數(shù)據(jù)電纜，只是護(hù)套一般采用聚氯乙烯(PVC)作內(nèi)護(hù)層，聚乙烯(PE)作外護(hù)層的結(jié)構(gòu)而已。因纜芯中沒有防水元件，所以其防水功能只是依賴于護(hù)套材料，而且是橫向防水，無縱向防水的功能，在市場(chǎng)上也有一定的應(yīng)用。

圖1 基本結(jié)構(gòu)

2 雙向防水型數(shù)字電纜的設(shè)計(jì)及開發(fā)技術(shù)

2.1 雙向防水型數(shù)字電纜的設(shè)計(jì)思路

鑒于目前市場(chǎng)上的防水型數(shù)據(jù)電纜，要么具有一定的橫向防水功能，要么具有一定的縱向防水功能，綜合性的防水效果類的產(chǎn)品還不多，我公司從產(chǎn)品性能及成本角度出發(fā)，開發(fā)出了一種雙向防水型數(shù)字電纜，采用韓國(guó)進(jìn)口熱油膏填充及單面覆膜阻水帶（該種材料為將防水粉直接均勻的粘附在聚酯帶的一面上的防水帶）縱包的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，表明既具有優(yōu)異的橫向防水功能、又具有優(yōu)異的縱向防水功能的新型防水?dāng)?shù)字電纜。

由于阻水元件的引入，改變了電纜線對(duì)間的工作電容值，電容變化量因結(jié)構(gòu)的不同而不同，故為了保證阻水型數(shù)字電纜滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T1019-2001中5類、超5類纜的電氣性能指標(biāo)，電纜必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，從絕緣單線擠制到線芯成纜及阻水帶縱包成型，均有不同之處。

2.2 雙向防水型數(shù)字電纜的制造工藝及設(shè)備要求

在結(jié)合我公司多次試制防水型數(shù)字電纜經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過多次的高頻電氣性能的測(cè)試對(duì)比，逐漸摸索出了適合我公司生產(chǎn)雙向防水型數(shù)據(jù)電纜的成熟工藝，以下以我司開發(fā)生產(chǎn)的HSYYT5 8×2×0.5為例，簡(jiǎn)要介紹一下生產(chǎn)的主要工藝及設(shè)備要求。

(1) 串聯(lián)擠出工序：我公司經(jīng)過摸索，絕緣單線生產(chǎn)采用奧地利羅森泰(Rosendha1)公司生產(chǎn)的3層共擠(物理發(fā)泡)設(shè)備，銅絲直徑控制在0.506～0.510 mm之間，單線外徑控制在1.00～1.05 mm之間，偏差為±0.004 mm；導(dǎo)體延伸率控制在20%～24% ；絕緣單線的擠制絕緣單線的質(zhì)量仍是整個(gè)防水型數(shù)字電纜生產(chǎn)過程的最重要的環(huán)節(jié)，另外，單線的同心度及外徑一致性要嚴(yán)格地控制，為此，我公司選購(gòu)了在線偏心度測(cè)試儀，將絕緣單線偏心度嚴(yán)格控制在3%以下，這樣就大大加強(qiáng)了對(duì)絕緣單線的質(zhì)量控制，為后道工序的質(zhì)量控制打下了基礎(chǔ)。

(2) 退扭絞對(duì)工序：由于絞對(duì)節(jié)距將決定成品電纜的近端串音、遠(yuǎn)端串音等性能參數(shù)值。為了達(dá)到數(shù)字電纜高性能的要求，使用的絞對(duì)機(jī)的放線裝置做到主動(dòng)退扭放線，并有靈敏張力反饋，并保持兩根線放線張力均勻和長(zhǎng)度一樣，同時(shí)機(jī)器上所有轉(zhuǎn)向?qū)л啈?yīng)盡可能加大，以免銅線與絕緣之間的附著力受到影響。經(jīng)過反復(fù)試制，新型8對(duì)防水?dāng)?shù)據(jù)電纜的絞對(duì)節(jié)距最佳值為l00～26 mm，還有由于數(shù)據(jù)電纜的絞合節(jié)距較短，所以必需盡可能提高其轉(zhuǎn)弓速度，以提高產(chǎn)量。

(3) 單扭成纜工序：開始我們?cè)谏a(chǎn)8對(duì)總成纜時(shí)，采用傳統(tǒng)的“1+7”結(jié)構(gòu)，但是在總成纜的過程中，中心線多次有跑線的現(xiàn)象出現(xiàn)，這也表明該結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，最終導(dǎo)致成品測(cè)試時(shí)有若干線對(duì)串音指標(biāo)不理想。后來，采用了“1+8”（這里“1”指使用高密度聚乙烯絕緣料做成的Φ2.0 mm的中心填充繩）結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，串音等指標(biāo)也有了很大的富裕量，但是相對(duì)“1+7”結(jié)構(gòu)，成本略有上升。我公司采用法國(guó)高登公司(GAUDERGROUp)AST1000N成纜機(jī)生產(chǎn)，精度高、纜芯性能好，總成纜節(jié)距一般控制在140～160 mm左右。

(4) 護(hù)套工序：引入阻水單元工序是整個(gè)生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵的工序。第一步，使用熱油膏進(jìn)行纜芯填充，第二步，油膏填充后外加復(fù)膜單面阻水帶進(jìn)行縱包。這個(gè)過程可以在護(hù)套過程中同步進(jìn)行，它對(duì)生產(chǎn)過程中操作要求比較高，但由于縮短了工序，生產(chǎn)效率比較高，故我公司還是采用了在護(hù)套工序同步進(jìn)行的生產(chǎn)方式。但無論采取哪種工藝，熱油膏的填充飽滿度、阻水帶的干燥程度及放線張力都是控制的關(guān)鍵，它將會(huì)直接影響電纜的工作電容和成品電纜的外徑，對(duì)電纜的特性阻抗、衰減以及電纜護(hù)層材料利用率都會(huì)有影響。

3 雙向防水型數(shù)字電纜的性能參數(shù)

經(jīng)過多次對(duì)8對(duì)防水型5類數(shù)據(jù)電纜進(jìn)行調(diào)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，多次調(diào)整改進(jìn)后，產(chǎn)品各項(xiàng)電氣性能達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求(測(cè)試結(jié)果符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD／T1019-2001的要求)，特別是最能體現(xiàn)電纜性能好壞，也是最難設(shè)計(jì)、翻造的特性阻抗值和遠(yuǎn)端串音值均有很大的改善。

4 雙向防水型數(shù)字電纜的市場(chǎng)前景

今后幾年內(nèi)，布線市場(chǎng)仍以5類、超5類纜為主，但將逐步由6類電纜、甚至更高端的6A、7類電纜所替代，但運(yùn)用在特殊場(chǎng)合的防水型數(shù)字電纜由于其特殊型也將被廣泛應(yīng)用。

根據(jù)一份新的調(diào)查顯示，亞太地區(qū)的綜合布線市場(chǎng)將以每年10%的幅度持續(xù)增長(zhǎng)，中國(guó)、印度和日本有巨大的潛在市場(chǎng)，其中，中國(guó)擁有21億美元的市場(chǎng)，占亞太地區(qū)的1/3，而印度也有5.2億美元的市場(chǎng)潛力，在中國(guó)和印度，將可以挖掘出比目前大10倍的市場(chǎng)?？梢灶A(yù)見，在最近的5～10年內(nèi)，在光纖真正到戶之前，數(shù)據(jù)電纜產(chǎn)品將會(huì)有更大的使用空間，而防水型數(shù)字電纜的需求也將隨著布線市場(chǎng)的增長(zhǎng)而增加，僅從我公司2012年度的銷量與2011年銷量相比，雙向防水型數(shù)字電纜的產(chǎn)量就增加了約12倍?？梢姡浪蛿?shù)據(jù)電纜市場(chǎng)前景將很廣闊。

Design and development of two-way waterproof digital cable

WANG Hui-bing, SONG Zhi-bin
(Jiangsu Hengtong Wire &Cable Technology Co., Ltd., Suzhou 215234, China)

This paper mainly introduces that Jiangsu Hengtong Wire &Cable Technology Co., Ltd. developed a twoway waterproof digital cable in accordance with the current demand for special occasions wiring and from the perspective of product performance and cost. It simply describes the process design of the product, electrical performance characteristics as well as production process control of key development technologies.

special occasions; two-way waterproof; process design

TN929.5

A

1008-5599（2013）08-0068-03

2013-07-16