7类数字通信电缆的设计和制造
数字通信电缆生产工艺流程
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7类线
七类线
简介
1：总屏蔽（一般为金属编织丝网屏蔽DINTEK）+线对屏蔽（一般为金属箔屏蔽DINTEK）七类线(德特威勒) S/FTP Cat.7(HSYVP-7) 最高传输频率600/1000MHz
六类和七类布线系统有很多显著的差别,最明显的就是带宽。
六类信道提供了至少
200MHZ的综合衰减对串扰比及整体250MHZ的带宽。
七类系统可以提供至少500MHZ的综合衰减对串扰比和600MHZ的整体带宽。
大量的宽带应用促使人们需要更多的带宽。
例如,一个典型的七类信道可以提供一对线862MHZ的带宽以传输视频信号,在另外一个线对传输模拟音频信号,然后在第三、四线对传输高速局域网信息。
这种应用在目前听起来像一个科学幻想,但在不久的将来就可以成为现实。
六类和七类系统的另外一个差别在于它们的结构。
六类布线系统既可以使用UTP,也可以使用STP。
而七类系统只基于屏蔽电缆。
在七类线缆中,每一对线都有一个屏蔽层,四对线合在一起还有一个公共大屏蔽层。
从物理结构上来看,额外的屏蔽层使得七类线有一个较大的线径。
还有一个重要的区别在于其连接硬件的能力,七类系统的参数要求连接头在600MHZ时所有的线对提供至少60DB的综合近端串绕。
而超五类系统只要求在100MHZ提供43DB,六类在250MHZ的数值为46DB。
大对数数字通信电缆的设计与制造
２２１ 衰 减 常 数 ．．
衰 减 常 数 是 影 响 电缆 传 输 距 离 的 一 个 重要 参 数 ，主 要 由 因 为导 体 本 身 损 耗 而 产 生 的 衰 减 和 由 于 绝 缘 介 质 损 耗 而 产 生 的 衰 减 两 部 分 组 成 。衰 减 是 用 以 衡 量 信 号 能
ａ
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变 化 ０ ０ ２ ｍ ｍ 时 ， 电 容 变 化 约 为 ．０
０ ８ Ｐ ／ ， 若 绝 缘 层 外 径 的 公 差 ． Ｆ ｍ
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大 对 数 数 字 通 信 电缆 的 设 计 与 制 遣
成 都 大 唐 线 缆 有 限 公 司
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的频 率 等决 定 的 。
近 年 来 ，综 合 布 线 业 务 在 我 国 逐 渐 兴 起 ，这 既 是 在 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 ２． 电 缆 的 二 次 参 数 ２ 对 称 回 路 的 传 输 质 量 主 要 是 根 据 回
音是指 相 邻 子单 元 ｌ的 串音 。 司
３２１ 距 选 择 。．
选 取 合 适 的 绞 对 节 距 ， 可 以 有 效 改 善 电 缆 组 内 串 音 。 电 缆 中 每 个 线 组 的 扭 绞 节 距 都 必 须 注 意 与其他 各线组扭绞节距 的配合 ，
要 各 不 相 同 。 对 扭 绞 节 距 的 配 合 和 计算 可 用 下式进 行 ：
串 音 和 组 １Ｊ 音 。 组 内 串 音 是 指 ．串 日 子 单 元 ｌ ４对 线 问 的 串 音 ，组 １ 串 勺 ． 日 ］
缘 介 质 的等 效 介 电常 数 ．这些 参 数 都 是 电缆 的 结构 因素 ，控 制好 这 ４个 结 构 因 素 的 均 匀 性 和 稳 定 性 ， 电 缆 在 每 段 上 阻 抗 值 的 波 动 范 围就 能 控 制 到 最 小 。
电力工程电缆设计规范
普通电缆是按欧姆定律来设计的。
严格意义上讲数字通信电缆必须按传输线方程来设计!在高速、长线传输时，如：PLC、I/O、RS485/422、DCS、Ethernet、FF、CAN、PROFIBUS、Devicenet、Lon-works等应该使用专用电缆! 当传输弱信号的电缆与传输强电的电缆一起敷设，且无条件保持足够距离间隔时,应选用双层或多层屏蔽电缆!推荐使用钢带铠装型外护套电缆，既可防止老鼠咬伤，又能增加磁屏蔽，更利于直埋敷设！我公司生产的工业自动化综合电缆能将数字、射频、视频、音频等信号线以及电源线合成在一个单元里，保证电磁兼容、整体美观，降低工程造价！我公司是生产工业自动化系列电缆的专业厂家。
请提供所需电缆的工作环境、系统参数等信息，我们一定将最合适的电缆和最优质的服务呈献给您。
专利产品，谨防假冒！回复举报收藏评分 RS485/422系列专用电缆，见：/gkong_bbs/dispbbs.asp?ID=36295转载:《GB 50217-2007电力工程电缆设计规范》Code for design of cables of electric engineering（2008-12-03录入）pdf版见：/UploadFile/datum/2008-12/2008120321502800001.pdf前言本规范是根据建设部《关于印发“二OO一～二OO二年度工程建设国家标准制定、临订计划”的通知》(建标[2002]85号)的要求，由中国电力工程顾问集团西南电力设汁院会同有关单位对《电力工程电缆设计规范》GB 50217—1994修订而成的。
本规范修订的主要技术内容包括：1．增加了中、高正电缆；冰数选择要求：2．增加了电缆绝缘类别选择要求，取消了粘性浸渍纸绝缘电缆的相关内容：3．增加了主芯截面400mm2＜S≤800mm2和S＞800mm2的保护地线允许最小截面选样要求；4．增加了大电流负荷的供电回路由多根电缆并联时对电缆截面、材质等要求；5．增加了电缆终端一般性选择要求：6．增加了自接电缆实施金属层开断并作绝缘处理内容：7．增加了交流系统三芯电缆的金属层接地要求：8．增加了城市电缆系统的电缆与管道相互间允许距离相关规定：9．增加了架空桥架检修通道设置要求；10.增加了电缆隧道安全孔设置间距要求；11.增加了附录B和附录F。
数据电缆
数据电缆自编教材数据电缆一、什么是数据电缆？数据电缆全称叫数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆。
高速数字通信电缆是传统电话电缆的升级换代产品，是我国光电线缆的重点开发项目的长线产品，也是国际上最新发展、增长迅速、需求旺盛的热门产品，能适应电信网的数字化、综合化、宽带化、智能化发展方向的新需求，将微电子技术、计算机技术、网络技术引入传统的电信领域，代表着通信电缆的最新发展方向，在数据通信、计算机联网以及其它多媒体网络中有广泛的应用。
特别是近年以来，智能化大楼在我国的普遍兴起，大量使用这种新型电缆作为大楼的综合布线，可将电话、传真、电子邮件、可视电话、会议电视、闭路电视、计算机联网、防火防盗报警、空调及照明等设备的自动化控制等多种功能集中于一套布线系统，实现信息共享和管理自动化，避免多个系统的重复布线，便于电子及通信设备的增减和搬迁，提高布线系统的灵活性，并且可和外界信息高速公路接通而上网漫游于全球化的信息海洋，享受因特网的各种新服务。
由于信息技术的飞跃发展，电脑运行速度越来越快，网络用户越来越多，新的高速应用如Intranet(企业内部网)、立体影象、多媒体编程、桌面视频、计算机辅助设计（CAD）、数据库、虚拟现实应用等的普及，再考虑布线系统寿命15年的需求，对于目前综合布线系统，五类电缆已显得无法满足高速网络的要求，因而不少新组建的网络系统采用六类电缆来敷设。
二、数据电缆发展我国数据电缆的发展历史还不到20年，从IEC61156－1~4：1995标准的发布到现在却经历了好几个阶段。
我国也是在1995年开始引进数据缆生产设备和生产技术，那个时候还仅仅满足在五类缆的要求。
由于信息技术的迅速发展对网络提出了越来越高的要求，从传统的音频（4千赫带宽）或载波（1兆赫带宽）的对绞铜芯电话电缆发展到今日能开通600兆赫带宽的铜对绞数据电缆，显示了巨大的技术进步。
这对数据电缆的制造精度和传输性能提出了更高的要求，没有先进的生产设备、成熟的工艺和优良的材料，是难于达到质量优良、稳定的产品。
(整理)通信电缆设计
数据电缆的结构设计和性能控制概论目录第一章概述第二章数据电缆主要性能指标控制2.1 衰减2.2 串音2.3 阻抗和回波损耗2.4 相延时和时延差第三章网线在TIA/EIA 568.B2 与TIA/EIA 568.A中色对连接的差别第一章概述我们一舟生产的数据电缆主要有UTP 5E、FTP 5E、U/UTP 5E、SFTP 5E、UTP 6、FTP 6、UTP 6A、CAT 3多对数电缆等常见的高频对称电缆。
这些电缆都是采用单线对绞、对绞线成缆的结构。
在这里，我分别对这种电缆结构作详细地分析。
我们公司采用高速串联机以1200-1400m/min的速度高效率的生产出绝缘芯线。
然后根据不同线对的识别标志、绝缘厚度和导体直径将芯线有规则的绞合成一定节距的对绞线。
数据电缆的线芯在工作状态下产生开放的电磁场。
开放的电磁场将按照信号电流频率从低频到高频对外释放电磁能。
也就是说，本来用于信号传输的电能以电磁场能的形式向网络线路周边的空间布点的释放出去。
如果这些能量不经过必要的装置给予回笼那么用于传输信息的电流能量将迅速衰竭从而使信号强度无法与各种原因产生的噪音识别。
同时因为电流能量衰竭也会使电子克服电阻壁垒的能力减弱，从而使信息传递减速。
一旦信源到信宿的超过5120纳秒，那么信息处理器就会把脉冲信号识别为反射脉冲信号而不予处理。
也就是说网络传递信息的功能失去了。
因此，我们要采用必要的工艺设计来解决开放电磁场带来的这些影响。
对绞结构普遍应用于数据电缆生产。
在我们已经能够投产的CAT 7 UTP电缆中我们采用的也是对绞线外拖包铝箔的屏蔽结构。
在处理开放电磁场问题上，我们目前采用的是对绞结构和金属层（带、网）结构。
在电磁场理论中，针对开放电磁场能量控制问题，大部分采用的是屏蔽和电磁场能量集中和均化的理论。
在电缆设计中我们都能用到。
后面第三部分中我还要详细论述屏蔽结构。
为什么采用对绞结构能够有效的控制开放电磁场的能量释放呢？数据电缆中采用的细铜导体是这个开放电磁场中的两个电极。
数字通信用电缆生产中质量控制和分析
数字通信用电缆生产中质量控制和分析近年来，随着现代信息技术的发展，数字通信用电缆在传输和转换数据方面显得越来越重要。
它们提供了一种可靠的、经济的制造电缆的解决方案，为数据的传输提供了极高的安全性和可靠性。
面对电缆市场的竞争日益激烈，如何保证数字通信用电缆产品质量，它们才能够在市场上得到更好的发展，质量控制和分析就显得非常重要。
一般来说，数字通信用电缆生产的质量控制与传统的塑料电缆不同，它们的标准更加严格。
在生产过程中，原材料的审查、过程控制和检测都是必不可少的，只有这样才能够确保数字通信用电缆产品的质量。
原材料审查首先必须满足行业标准，确保产品的基本原料质量；接着是过程控制，重点确保生产过程中环节的控制，包括电流负载、导热量、导磁量、导电量等；接下来是检测，最基本的检测原则就是确保每一条电缆都完全符合标准要求，特别是有关电缆的抗拉力、电阻、抗压强度等指标，这些指标是安全使用电缆的必备条件。
此外，在数字通信用电缆生产中，还需要对产品进行不同程度的分析，以确保电缆质量。
其中最重要的是化学分析，通过测定电缆中的主要元素，可以判断电缆的特定功能；绝缘层的绝缘测试，可以用来确定其耐热性和绝缘性能；抗电压测试可以测试其电磁屏蔽性能；机械强度测试可以测试其机械强度和耐用性；对线芯的层次性分析，判断其芯数、线径和外观质量等。
总而言之，数字通信用电缆生产的质量控制和分析，不仅可以确保产品质量，更重要的是确保用户的安全使用，以确保数字通信用电缆的长期发展和持续发展。
【结语】数字通信用电缆的生产质量绝对不能忽视，质量控制和分析是保证安全使用的重要步骤，从原材料到检测，都要符合行业标准。
生产数字通信用电缆的企业要努力提高质量，以确保产品的可靠性。
常用国际电缆种类
常用国际电缆种类
以下是常用的国际电缆种类：
1. 同轴电缆：用于传输高频信号，包括视频信号、数字信号、音频信号等。
2. 网络电缆：用于计算机网络连接，包括Cat5e、Cat6、Cat7等不同规格的电缆。
3. 电话线：用于传输语音信号的电缆，包括单线电话线和双线电话线。
4. HDMI电缆：用于高清数字信号传输，通常用于连接电视、高清播放器、游戏机等设备。
5. USB电缆：用于数据传输和电源充电，通常用于连接电脑、手机、平板等设备。
6. 电源线：用于连接电器设备和电源输出口。
7. 音频电缆：用于传输音频信号，包括立体声、单声道和数字音频电缆。
8. 信号电缆：用于传输各种信号，包括传感器信号、测量信号和控制信号等。
9. 光纤电缆：用于传输光信号，包括单模光纤和多模光纤。
10. 高压电缆：用于传输高压电能，包括输电线路、变电站内部电缆等。
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依据客户的要求 ,并参照美国电子工业协会的 E IA / TIA 25682B. 2210《商用建筑电信布线标准 》2006 年草稿 、欧洲电工标准化委员会制订的 EN 50288标 准 、国际电工委员会制订的 IEC 61156—5 标准 ,我 公司对 7类数字通信电缆进行了设计 ,并对产品的 主要性能性能指标作了一些规定 (见表 1) 。
×f
×
ε r
×tgδ
(3) 式中 , ZC 为 特 性 阻 抗 (Ω ) ; Cm 为 工 作 电 容 ( nF / km ) ;α为绝缘衰减常数 (Np / km ) ;εr 为绝缘等效介 电常数 ; D 为绝缘外径 (mm ) ; d为导体外径 (mm ) ; f
为工作频率 (Hz) ; k为绞入系数 ; a为导体间中心距 (mm ) ; tgδ为绝缘材料等效介质耗损角正切 。在设
2 产品结构及工艺设计
2. 1 材料的选用 考虑到电缆的高频电气性能指标 ,采用介电常 数小 (发泡绝缘 )高频介质损耗低且不随频率 、温度 升高而出现明显变化的绝缘料 ;导体选用高纯度无 氧铜 ;屏蔽层采用优质单面铝塑复合带和镀锡铜丝 编织 。其具体材料如下 :
导体 ———直径为 0. 58 mm 纯铜退火导线 ; 绝缘 ———发泡绝缘 (为了降低介质损耗 ) ;
电线电缆 Electric W ire & Cable
2009年 8月 Aug. , 2009
为好 。在对绞退扭率方面应考虑尽量减少芯线绞合 接触点处的扭力变形 ,因其会引起传输性能的劣化 。 为了考虑串音和结构回波等指标的稳定 ,在设计屏 蔽带的放带张力时经过多次摸索 ,设置为 20N ,同时 设计专用模具提高屏蔽带纵包效果 。
电缆总屏蔽 ———采用镀锡铜丝编织 ,编织密度 为 45%左右 ;
护套料 ———采用环保型低烟无卤阻燃聚烯烃 。 2. 2 结构设计 为满足产品衰减指标的要求 ,采用了物理发泡 绝缘的单线 ;为了保证产品结构的稳定 ,成缆时采用 过线导向模具固定铝塑复合带和线对的位置 ,使 4 对双绞线分别对应嵌入四根复合带内 ,同时扭绞成 型 ,防止金属屏蔽的反作用 ;在成缆后编织一层金属 屏蔽层 ,形成一个非常稳定的缆芯结构 (见图 1 ) 。 由于编织层较软且细小 ,因此成品电缆具有很好的 柔软性 ,便于布线施工 。
3 生产工艺的控制
3. 1 拉丝 /绝缘工序 绝缘单线制造工序是整个数字电缆生产的关键 工序 。除了应具有高精度的生产设备之外 ,还应严 格控制单线制造过程中各项参数一致 。绝缘单线中 导体的圆整度和表面质量及绝缘层的厚度 、偏心率 以及发泡度等参数直接决定成品电缆传输特性的优 劣程度 。我们在三层共挤绝缘串联生产线上生产物 理发泡绝缘单线 。该设备配有自定心机头 、X2Y双 向测径仪 、偏心仪 、FFT (快速傅立叶变换 ) 、水电容 检测器 、火花击穿装置等 ,能实时监控外径的偏差 、 单线的水电容及回波损耗等 。生产的绝缘单线能满 足以下要求 :导体直径偏差为 ±0. 001 mm ,绝缘外 径偏差为 ±0. 005 mm ,绝缘同心度 ≥98% ,同轴电 容偏差为 ±1 pF /m ,导体断裂伸长率偏差为 ±1% , 并严格控制导体与绝缘层之间的粘附力 ,以防在后 续加工过程中单线受力变形 。 3. 2 对绞工序 对绞工序是电缆生产的重要工序 。对绞的绞合 节距 、退扭率以及收 、放线张力等对后续的指标影响 较大 。在满足串音指标要求的范围内 ,节距差越小 越好 ,以减小电缆变形 ,降低时延和时延差 ;为了保 证单线结构不被破坏 ,尽量减小线芯接触点处的挤 压变形 ,以满足阻抗的均匀稳定 ,故退扭率不宜太 大 ,最好不要超过 40% ; 放线张力也不宜太大 。控 制芯线间距离的稳定性对绞对设备提出了很高的要 求 。我们采用进口的高速退扭双扭绞对机 ,该绞对 机双单线退扭 ,转速高达 4000 r/m in,磁制式张力控 制系统使满盘至空盘范围都保持恒定张力 ,并且退 扭率通过数字化设置自动反馈 , 偏差控制在 ±0. 1% ;节距是通过机械齿轮传动 ,节距偏差控制 在 ±0. 2 mm 以内 。 3. 3 屏蔽 、成缆工序 采用一步法完成纵包屏蔽及成缆工艺 。在电缆 屏蔽制造过程中 ,由于屏蔽材料壁厚规格的不同会 对电缆的传输性能产生不同程度的影响 ,所以选用 较软的铝箔 (厚度为 0. 05 mm )来做电缆线对的屏 蔽层 。但屏蔽铝箔包覆线对的松 、紧程度不同 ,对电 缆传输性能的稳定性将产生较大影响 ,因此设计合
衰减 / dB · ( 100 m ) - 1 1 MHz≤f≤600 MHz 近端串音 / dB 1 MHz≤f≤31. 25 MHz 31. 25 MHz≤f≤600 MHz 近端串音功率和 / dB 1 MHz≤f≤31. 25 MHz 31. 25 MHz≤f≤600 MHz 等电平远端串音 / dB 1 MHz≤f≤600 MHz 等电平远端串音功率和 / dB 1 MHz≤f≤31. 25 MHz 31. 25 MHz≤f≤600 MHz
(J iangsu2Dongqiang Co. , L td, Dongtai 224247, China) Abstract: This paper p resents the app lication and main electric p roperties of category 7 digital communications ca2 bles, focusing on the technological design and key technology control during the p roduction of these cables, in a view to imp rove further the p roduct quality. Key words: category 7 digital communications cables; electric p roperty; design; p roduction and control
关键技术控制 ,以便进一步提高产品质量 。
关键词 : 7类数字通信电缆 ; 电气性能 ; 设计 ; 制造及控制
中图分类号 : TM248. 9
文献标识码 : A
文章编号 : 167226901 (2009) 0420008204
D esign and M anufacture of Ca tegory 7 D ig ita l Comm un ica tion s Cables WU Rong2mei, et al
验来进行调整和完善 。在节距的设计 (对绞节距 、
成缆节距 )和确定过程中 ,我们做了数次试验 ,通过
对多种方案的比较 ,认为 7 类屏蔽数字电缆的对绞
节距不宜太小 ,节距差也应相对小些 ,对绞节距设定
在 30～50 mm 以内 ,成缆节距在 120～160 mm 以内
·9·
2009年第 4期 No. 4 2009
ZC
= 119. 9 ×2. 3 /
ε r
×lg ( 1.
2
×D / d)
(1)
Cm = 27. 88 ×εr / [ 2. 3 ×lg ( 1. 2 ×D / d) ] ( 2)
α = 6 ×10- 3 × f ×εr ÷ln ( 2a - d) / d ×
( k / d + d /2a2 )
+ 9. 10 ×10- 5
0 引 言
随着数据通信和网络信息技术的飞跃发展以及 计算机性能的不断提高 ,人们对综合布线系统性能 的要求也越来越高 。网络速率日益提高 ,意味着工 作频率的提高 ,但工作频率越高 ,越容易产生电磁辐 射和电磁耦合 ;同时 ,周围环境中还会不断有新的电 磁干扰源产生 ,网络工作频率越高产生的辐射也越 严重 。7类数字通信电缆技术是通过双绞线的绞合 平衡和金属屏蔽层的屏蔽作用 ,有效防止外界电磁 干扰信号侵入电缆内部 (金属屏蔽层的集肤效应 ) , 不让来自于电缆内部的电磁辐射外泄 (金属屏蔽层 的反射效应 ) ,具有非常好的电磁兼容特性和保密 性 。7类屏蔽数据电缆的特点之一是每对线对都单 独使用金属屏蔽 ,由于金属屏蔽层的集肤效应 、反射 和吸收作用 ,能更好地分隔周围的电磁场并减少线 对之间的串音 。当布线系统用于高带宽而周围环境 中又存在较大的电磁干扰 ,或者用户为防止信息在 传输通道中泄漏 ,对传输的数据信息保密级别较高 或用户对电磁兼容性要求较高时 ,宜采用 7 类电缆 布线系统 ,尤其在将来高带宽高速率的综合布线系 统中 , 7类电缆将被更多的用户所青睐 。预计在未 来几年内 , 7类电缆将能迅速成为市场主导产品 ,以
≤7. 2 ≤1. 5 ≤4. 6 ≤160 ≥8 000 100 ±5 100 ±15 ≤25 ≤534 + 36 / f - 1 /2 ≥40 - 10 lg( f)
≤15 ≤10 ≤30
≥80 ≥80 - 20 lg ( f /100)
≥55
≥20 + 5 lg ( f) ≥25
≥25 - 7 lg ( f /20) ≥17. 3
收稿日期 : 2009201220 作者简介 :吴荣美 (1966 - ) ,男 ,高级工程师. 作者地址 :江苏东台市头灶镇政府路 18号 [ 224247 ].
满足未来技术不断发展的要求 。 东强公司几年来一直致力于数字通信电缆的研
制 、开发和生产 ,相继成功开发了 6类 、6A 类以及大 对数数字电缆 。近期又在此基础上开发成功了 7类 数字通信电缆 ,并已经得到欧洲市场用户的肯定 。 鉴于双层屏蔽型 7 类数字电缆开发 、生产具有一定 的技术难度 ,故本文将对该电缆的设计与生产控制 进行简单的介绍 。
图 1 4对缆芯结构图
2. 3 工艺参数的设计和计算
2. 3. 1 绝缘外径
到工作电容 、特性阻抗和衰减等指标的匹配 ,而这些
指标值是相互矛盾 、相互制约的值 ,因此 ,在确定绝