Hauptbestandteile eines Kabels

Ein Kabel ist ein präzise aus mehreren Komponenten zusammengesetztes elektrisches Übertragungsgerät. Seine Kernkomponenten lassen sich in vier Hauptmodule unterteilen: Leiter, Isolationsschicht, Abschirmschicht und Mantelschicht. Einige Spezialkabel können auch eine Füllschicht oder eine Verstärkungsstruktur enthalten. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Analyse jedes Teils aus funktionaler und technischer Sicht:

Leiterschicht: Der Kern der Stromübertragung
Der Leiter ist das „Blutgefäß“ des Kabels und für die Übertragung elektrischer Energie oder Signale verantwortlich. Zu den gängigen Materialien gehören Kupfer, Aluminium und Legierungen. Kupferleiter machen aufgrund ihrer hohen Leitfähigkeit (ca. 58 MS/m) und starken Oxidationsbeständigkeit über 80 % des Marktanteils aus und eignen sich besonders für Hochspannungs- und Hochfrequenzanwendungen. Aluminiumleiter werden aufgrund ihrer geringen Kosten (etwa 1/3 des Kupfers) und ihres geringen Gewichts (Dichte beträgt 30 % des Kupfers) hauptsächlich in Freileitungen oder in der Mittel- und Niederspannungsverteilung eingesetzt. Leiterstrukturen werden in massive und verseilte Typen unterteilt. Litzenleiter können durch die spiralförmige Wicklung mehrerer dünner Drähte die Flexibilität verbessern (der Biegeradius kann auf das Sechsfache des Durchmessers reduziert werden) und den Skin-Effekt (Stromkonzentration auf der Oberfläche bei Hochfrequenzübertragung) verringern.

Isolierschicht: Die Barriere für die elektrische Sicherheit
Die Isolationsschicht muss gleichzeitig die Eigenschaften einer hohen Spannungsbeständigkeit (normalerweise größer oder gleich dem Dreifachen der Nennspannung), eines geringen dielektrischen Verlusts (tanδ kleiner oder gleich 0,01 %) und einer Alterungsbeständigkeit (keine Rissbildung nach 720 Stunden bei 158 Grad) erfüllen. Zu den gängigen Materialien gehören:

• Polyvinylchlorid (PVC): Niedrige Kosten (ca. 2 Yuan/Meter), Temperaturbereich -15 bis 70 Grad, wird hauptsächlich für Niederspannungskabel in Innenräumen verwendet;
• Vernetztes Polyethylen (XLPE): Temperaturbeständigkeit bis 90 °C ~ 125 °C, um 30 % erhöhte Durchschlagsfestigkeit und die gängige Wahl für Hochspannungskabel (über 110 kV);
• Silikonkautschuk: Temperaturbeständigkeit -60 °C bis 200 °C, hervorragende Flexibilität, wird häufig in mobilen Geräten wie der Luftfahrt und medizinischen Geräten verwendet.

Abschirmschicht: Der Wächter der Signalreinheit
Die Abschirmschicht reduziert Störungen durch elektromagnetische Isolierung und ist in Metallfolienabschirmung (Aluminiumfolie/Kupferfolie, Dämpfung größer oder gleich 40 dB) und Metallgeflechtabschirmung (Kupferdrahtgeflecht, Abdeckungsgrad größer oder gleich 85 %) unterteilt. Bei Datenkabeln (z. B. CAT6) kann durch eine doppelte Schirmung (Aluminiumfolie + Geflecht) das Übersprechen auf unter 0,1 % reduziert werden; In Stromkabeln kann eine Stahlbandarmierung (Dicke 0,5 mm bis 1,2 mm) sowohl vor elektromagnetischen Feldern schützen als auch den mechanischen Schutz verbessern (Druckfestigkeit größer oder gleich 10 N/mm²).