Cable 基礎知識講座
一、電線電纜簡介
電線系指構造簡單而且芯數較少的傳電?線材。
電纜系指多重絞合，制造工藝復雜，或?芯數較多的傳電線材。
電線及電纜二者區分并不嚴格，通俗地?講，只要能傳送電力或信號的有形線?材，都可以稱之為電線電纜。
二.電線電纜的發展
電線電纜的發展，主要涉及絕緣材料與?導體的發展。絕緣材料由最原始的裸線漆包線橡膠線塑料線合成材料線;逐步發展到目前的各類線纜。導體也相繼有白金銅鋁光纜等等。
三、電線電纜的分類
依日本電線工業協會1977年對電線電纜的分類為: 1、裸線?2、卷線?3、通訊電纜?4、電力電纜?5、被覆線.
1. 裸線---- 顧名思義，不具絕緣材料，主要傳導材料為:金、?銀、鋁、鉑等等。
2. 卷線---- 類似目前有線電話聽筒線,CE廠的汽車充電器線。
3. 通訊電纜---- 主要用在通訊方面的電線電纜，電話線顯然?是個最明顯的例子。
4. 電力電纜---- 一般為高壓傳電線。
5. 被覆線---- 一般為低壓傳輸電線。
電線電纜大致可以分為上述五大類。但依據具體的材料、形?狀、構造、用途的不同又可以分為PU CABLE 、PVC CABLE 、圓線、扁線、MOUSE CABLE 、警報用電線等?等，
四、電線電纜的制作及工序簡介
煉銅→伸銅(伸線)→制?！€纜加工→組裝加工
1. 煉銅?目前工業應用陰極電解銅法煉銅。
2. 伸銅(伸線)
2.1 銅線分類: 1. 裸銅2. 鍍錫銅
裸銅柔軟,電阻小,對bending有好處;
鍍錫銅容易焊接,且不容易氧化.
2.2伸銅分為三個階段：粗伸( 8.0→3.2~2.6 mm)、中伸
?(3.2~2.6→1.2~1.0 mm)、細伸(1.2~1.0→0.08~0.05mm)
3.制粒: 配方和配色.
4. 線纜加工: 絞線，絕緣，集合(包帶、填充、地線)，纏繞(編
織)，外被，包裝(裁條、卷裝、軸裝)
包裝等工序).
五、電線電纜相關規格描述
1. 電線電纜的規格描述.
例: UL 2725 28AWG ( 7 / 0.127 A S ) ×6C + E + A + B
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1. --- 表示UL安規.
2. --- 表示AWG (American Wire Gauge 美國線規)數,AWG數的選用可參?考附件一,二.
3. --- 表示導體購成,此條導體由7股細銅絲組成.
4. --- “/”表示7股細銅絲是絞合在一起,“×”則表示7股細銅絲是直放在一?起。一般而言，電話線導體直放的多.
5. --- 表示銅絲單線徑是0.127mm.
6. --- “A”表示裸銅線(“T”表示鍍錫線)，“S”表示細銅絲絞合.
7. --- “C”(core)表示芯數.
8. --- “E”(earth)表示地線.
9. --- “A”(al/mylar)表示包鋁薄麥拉帶(“P”表示包紙).
10.--- “B”(braid)表示編織(“S”(spiral)表示纏繞).
?
六、導體相關知識
6.1. 絞距(Pitch)、捻入率的概念
*.線材之銅導體一般都是由若干股細銅絲絞合而成的，導體絞合有兩種?方式:同心絞和束絞。在了解它們之前，我們先了解一下絞距之概念。?學過工科的同仁清楚螺桿中有螺距的概念，學過理科的同仁清楚波長之?概念，絞距與螺距、波長相似，在平面上也是具有相同性質兩點之距?離。如下圖示:
一般而言,絞距較小Binding效果較好,但絞距越小價格越貴.
*.顯然，相同規格之導體，絞合之細銅絲要比直放之細銅絲長。這里就?存在捻入率的概念。我們用導體之長度乘上一個系數K(一般K取1.02,大?于61根時取1.03)，就得到絞線的實際長度,這里K就是捻入系數。
六、導體相關知識
6.2.導體絞合外徑的計算
精確計算各材料的用量，這對一個工廠效益來說是非常重要的。因此，?導體絞合外徑的計算就有必要了。無論是導體還是芯線都存在兩種絞合: 同心絞、束絞。名副其實，同心絞是指以一條或多條銅單線為中心，?在其周圍各層以左右交互之方向絞合。每層的單線總數均比其內一層多?6條(條數為3n(1+n)+1)。束絞是將所有單線，依同一方向絞合。其它還?有復合絞等等。當導體股數(芯線條數)為7、19、37、61、95并絞合?時，為同心絞(條數為3n(1+n)+1);其余股數(芯數)為束絞。導體絞合外徑?的計算公式如下:
同心絞絞合外徑?D = (1+2n ) × d n為導體自內到外的層數;
束絞絞合外徑?D = √N×?1.155×?d D為絞合外徑; N為導體股數;值?得一提的是, 芯線絞與導體絞是相同原理，但芯線絞我們稱之為芯線集?合,下面介紹一下層心徑的概念，層芯徑為絞合外徑-單線徑,如下圖示?(D’即為層芯徑):
七、常用的絕緣材料及特性
常用到的絕緣材料有:
PP(Polypropylene)材料--較亮，較硬，燃燒平穩，無太多的煙?塵，有下滴現象。價格較低,比重: 0.91。
SR-PVC(Semi Rigid-Polyvinyl chloride)材料--較暗，較軟，燃燒?有大量的煙塵。價格較貴,比重: 1.45。
PE(PolyEthylene Resin)材料—很亮，較軟，較難加工，燃燒無?下滴現象。價格較貴,比重: 0.93。
本廠生產的一般電話線所用到的絕緣材料為PP材料再加上?EVA，重量比為10:1，而鼠標料通常用SR-PVC材料。對塑料材?料而言，無論絕緣材料還是線材外被材料都有一些重要的機械?特性、化?學特性等等,這可以參考《化工詞典》。比重在電線?電纜設計中也很重要，他直接影響到用量的多少.
八、集合相關知識
*.構成: 具體之集合構成,需從內到外一一列出.
例如: 4C+F+E+A 表示4C+填充+地線+鋁箔集合.
*.絞距: 需依如下規定訂定集合絞距.
UL: 集合之層芯徑*35(參考值),須參照各種不同UL
標準規定訂定.
Non UL:集合之層芯徑*40 (參考值).
??特殊要求: 視具體情況而定.
九、包帶及包帶材料相關知識
9.1. 選用包帶之原因
1. 使線材成圓柱狀(有的芯線不需要總絞，外面縱包一層包帶);
2. 防止線材松散;
3. 遮蔽，使信號不受干擾;
4. 在導體與遮蔽線之間起絕緣作用;
9.2. 包帶材料
1. Al-mylar (ρ=1.872 ≈1.9) , 2.麥拉帶(ρ=1.4)
3.棉紙帶(ρ=0.8)
除了以上三種包帶材料外還有銅箔(ρ=8.89)，PE帶(ρ=0.93)，
發泡PP帶等等。
9.3.包帶方式
包帶方式分縱包和橫包，橫包又分卷包和斜包兩種方式。如下圖中示:
縱包用在扁平線材和芯線不需要總絞的場合，橫包柔軟度較好;縱包柔
軟度較差。
選擇帶寬: 卷包時w=3D，斜包時w=4～5D ，并可參考公司采購之包帶
材料寬度(w為帶寬，D為包帶前線材外徑，又稱包帶下徑)。包帶重迭
度取決于線材直徑，一般來說，不超過1/4圓弧長。
十、纏繞與纏繞相關知識
前面已經提到過纏繞與編織的共同作用是遮蔽，對外界電磁波產生隔離作?用;保證內部信號的不受干擾，同時如果纏繞與編織接地的話，內部信號也?不會泄漏。
10.1. 纏繞有關計算
纏繞所需條數(N):
N=(D′×π/d)-3={[(D1 +d)×π]/d}-3
式中: D′---層心徑(mm)，d---纏繞銅線徑(mm)，D1 ---纏繞下徑，3 是經驗值，保證纏繞后的線材外表美觀，否則由于纏繞銅線挨得?比較緊密而容易出現交錯現象，導致押出的線材外表面出現疙?瘩，起伏不平。
纏繞表示方法
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例如: 32/0.1T POC.=85%
A B C
說明: A. 表示纏繞條數;
B. 表示纏繞銅絲為0.1mm鍍錫銅線;
C. 表示纏繞遮蔽率(纏繞所用條數與理論值的比值的百分數).
十一、纏繞與編織相關知識
10.2. 編織制程
編織機規格,目前電線廠有16錠、24錠兩種美式編織機，
通常編織的構成方式用這種表示方法:
例如: 16 / 5 / 0.1T 8目
A B C D
說明: A. 表示錠數，“16”表示16錠編織機;
B. 表示每錠上導體股數;
C. 表示編織銅線的單線徑及材質;
D. 表示編織目數.
股數與目數不可以任意變得過大或過小，但還是可以變化。若要達成相同?遮蔽率情況下,可以增加目數，減少條數，同時編織的速度相應降低。
十二、外被及相關知識
11.1.外被材料
本廠常用的外被材料有:
PU(polyurethane)材料: 彈性好，耐磨，價格比PVC貴，火燒有刺?激性氣味;
PVC材料: 色澤較暗，彈性比PU材料要差，火燒有臭味。本廠PVC料?使用比較廣泛，常用的有鍵盤線、鼠標料、充電器等等。( 本廠所用?PVC材料均為低毒之材料)
TPR材料: 彈性好，耐磨，價格與PU相當，較硬，火燒有刺激性氣味;
外被材料除以上常用的幾種外,仍有橡膠,TPE等材料同樣可以作被復用，外被材料各項物理性能與化學性能請查閱《化工詞典》.
十二、外被及相關知識
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??11.2. 外被押出:
本廠外被押出方式一般有:
充實押出---即芯線直接經外被押出成型，不經過包帶、編織之類的
加工。如電話線;
編織押出---實際上是半管狀押出，半成品線材在編織(或纏繞)后外被
押出，如USB CABLE;
管狀押出---有專用的押出模具，押出的外被形狀成圓管狀，如網絡線
九、包帶及包帶材料相關知識