CABLURI CU CONDUCTOARE METALICE FOLOSITE IN REALIZAREA RETELELOR DE TELECOMUNICATII
*Structura Cablurilor (Elemente Constitutive
Cablurile de telecomunicatii sunt formate din trei elemente constitutive:
-conductoare
-izolanti
-invelis (camase sau manta)
Materialele de baza folosite la fabricarea cablurilor sunt:
-cuprul (Cu), aluminiu (Al) din care se obtin conductoare
-hartia electroizolanta, bumbacul, matasea, lacul, materialele plastice etc. folosite ca izolanti
-plumbul, fierul, iuta, bitumul, etc., folosite la fabricarea invelisului.
Conductoarele
Conductoarele sunt fire de cupru(Cu)sau aluminiu(Al)de diferite grosimi(calibre).Cuprul folosit la fabricarea cablurilor se obtine din calcopirita(minereu de Cu).Acesta se trateaza mai intai in cuptoare,de unde iese sub forma de placi sau de bare.In aceasta forma cuprul este supus electrolizei intr-o solutie slaba de sulfat de cupru.La catod se depune 555i89f cuprul pur.Astfel obtinut,el se numeste cupru electrolitic si este un material superior,cu o mare conductibilitate electrica.
Cuprul se trage in fire de diferite diametre:0,4; 0,5; 0.51; 0,6; 0,64; 0,7; 0,8 ; 0,9; 1,0; 1,2; 1,27; 1,3 mm.
Conductoarele de calibru 0,4-0,9 mm inclusiv sunt utilizate pentru cablurile urbane;firele de calibrul 0,9-1,3 mm se folosesc pentru cablurile interurbane.
Asa cum am aratat conductoarele de cablu se pot trage si din aluminiu;ele au o grosime mult mai mare decat cele cele de Cu(f=1,55 mm este diametrul cel mai obisnuit).Conductoarele de Al se intrebuinteaza pe o scara mai redusa, ele avand caracteristici mai putin avantajoase,pentru telecomunicatii.
Indiferent din ce material se confectioneaza,conductoarele trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii de calitate:
-sa aiba sectiunea rotunda si la fel de groasa pe toata lungimea lor;
-sa nu prezinte pete,crapaturi, aschii, muchii sau indoituri(carcei);
-sa nu aiba inadiri,in afara de cele admise;
-rezistenta de rupere cat si rezistenta electrica la inadire sa se inscrie in norme.
Firele de Cu se intrebuinteaza in general astfel cum ies din fabrica. La comanda beneficiarului, ele se pot acoperi cu un strat de cositor sau de lac, dupa necesitati; astfel acoperite ele se utilizeaza la fabricarea cardurilor de conexiune din centralele telefonice (cabluri ce leaga diferite elemente ale centralelor).
Izolatia
Conductorii cablului se acopera cu unul sau mai multe straturi de izolatie dupa tipul de cablu ce urmeaza a se fabrica (urban,interurban,telegrafic etc.)
Izolatia poate fi formata din hartie electroizolanta,bumbac,matase,materiale plastice si in mai rare cazuri din cauciuc s.a.m.d.Hartia folosita in acest caz este o hartie speciala care se taie sub forma de benzi de 0,06-0,2 mm grosime si de 4-6 mm latime. Dimensiunile variaza intre aceste limite dupa felul cablului.
O buna hartie electroizolanta trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:
-sa fie perfect uscata;
-sa nu absoarba umezeala;
-sa nu contina substante vatamatoare;
-sa fie uniform de groasa;
-sa aiba in orice punct aceeasi structura;
-sa nu crape sau sa se rupa la parafinare;
-sa aiba coloratia stabila, care sa nu dispara la lumina solara, sau electrica si nici sub actiunea parafinei;
-sa nu contina acizi.
O buna parte din conditiile de mai sus se pretind si celorlalte materiale izolante.Modul de asezare a izolatiei pe conductoare poate varia de la fabrica la fabrica.
Se cunosc urmatoarele tipuri de infasurari:
-in spirala, hartia se infasoara elicoidal pe conductoare si se petrece margine peste margine circa un sfert din latimea ei; se asigura astfel o izolare sompleta a conductorului (fig.IV-4, a);
-in teaca firul este imbracat de-alungul in benzi de hartie asezate in lungime; in acest caz izolametnul se fixeaza pe conductor cu ajutorul unui firisor de bumbac care se rasuceste in spirala peste hartie (fig.IV-4, b);
-in pasta (pulp), conductorul se acopera cu hartie sub forma de pasta, oferind o izolare superioara celorlalte sisteme (fig.IV-4, c).
La cablurile de mare distanta se mai aplica pe conductorul in spirala un firisor de hartie de bumbac sau de material plastic (fig.IV-4, d).
Fig. IV -4. Izolrea conductoarelor:a-izolare cu hartie in spirala; b-izolarea cu hartie in teaca; c-izolarea cu hartie in pasta(pulp);d-izolarea cu hartie sau stiroflex cu cordel.
Aceasta poarta denumirea de cordel.El are rolul de a mentine izolatia egal distantata de fir si de a forma astfel un strat uniform de aer intre conductor si hartie.
Astfel de cabluri au deci izolamentul de aer si hartie(izolament aer-hartie).
Formarea Miezului
Conductoarele unui cablu pot fi grupate in perechi sau in cuarte.Totalitate lor formeaza miezul sau inima cablului.Perechea este cea mai simpla formatie compusa din doua conductoare izolate si rasucite intre ele,dupa un anumit pas,care poate varia intre 10-30 mm(IV-5).Cuarta este o formatie de conductoare imediat superioara perechii.Ea este compusa din patru fire izolate si rasucite intre ele dupa sisteme de torsadare mai complexe.
Cuartele folosite in mod curent,deci cele mai obisnuite in prezent sunt:
-sistemul in dubla pereche,(IV-6,a) notat in plan DP,DM,MT;
-sistemul in stea,(IV-6,b) notat in plan ST.
Cuarta in dubla pereche are conductoarel perechiilor asezate unul langa altul; conductorul insemnat cu o linie formeaza o pereche cu cel insemnat cu doua linii(perechea I);a doua pereche este formata din firul insemnat cu trei linii si cel cu patru linii pe conductoarele respective.
In fig. IV-6 sunt reprezentate cele doua cuarte ( in sectiune).
Oricum ar fi format miezul, din perechi sau din cuarte, straturile de conductoare se rasucesc in miez conform aceleiasi reguli: straturile cu sot sunt rasucite intr-un sens, iar straturile fara sot in sens opus.
In acest fel, un strat rasucit intr-un sens se invecineaza cu altele doua rasucite in sens invers.Niciodata doua straturi alaturate nu vor fi rasucite in acelasi sens.
O torsadare corecta inlatura inductia dintre circuite si impiedica deci aparitia fenomenului de diafonie.Miezul astfel format,se trage in benzi de hartie sau de panza si se ruleaza pe bobine metalice,care se introduc apoi in autoclave pentru uscare.Fisa tehnologica respectiva indicadurata si temperatura de uscare,in functie de capacitatea numerica a perechilor si de alti factori de fabricatie.
Aceste operatii se conduc cu foarte multa atentie,caci orice abatere sau nerespectare a normelor tehnice de fabricatie,are drept urmare arderea sau prajirea izolatiei,ori insuficienta ei uscare.Si intr-un caz sau altul,cablul este rebutat si deci nu poate fi folosit pentru productie.
Invelisul sau mantaua de plumb
Dupa uscare,miezul este trecut la presa de plumb,unde se acopera cu un strat de plumb;de fapt materialul utilizat pentru invelirea miezului de cablu este un aliaj de plumb care in mod uzual este denumit plumb.
In presa,printr-o compresie puternica asupra aliajului in stare lichida,se formeaza pe miez,de jur imprejur,un tub de plumb.
Aliajele cele mai intrebuintate in fabricarea cablurilor sunt:Pb-97,5% ;Sn-2% si Cd-0,5%.De asemenea,se utilizeaza destul de des si aliajul Pb-Sn-Sb,care da o mare duritate camasii cablului.
Fabricile furnizoare trebuie sa respecte STAS-urile respective.Este important de retinut ca plumbul pur nu se foloseste la fabricarea cablurilor pentru ca este foarte maleabil,nu are rezistenta mecanica si cristalizeaza foarte usor sub influenta trepidatiilor.
Grosimea plumbului,cat si compozitia sa,depind de felul cabluluii,de numarul de conductoare si de calibrul lor;astfel invelisul unui cablu armat va fi diferit de invelisul aceluiasi cablu nearmat.De asemenea,la un cablu cu conductoare mai groase,invelisul de plumb va fi mai gros in comparatie cu acelasi cablu cu conductori mai subtiri.In general,grosimea mantalei de plumb variaza intre 1,4 si 4,5 mm.
Tehnica moderna a dat insa un mare impuls utilizarii materialelor plastice,datorita faptului ca acestea pot rivaliza si inlocui o buna parte din materialele feroase si neferoase folosite.In sectorul de cabluri,aliajul de plumb si izolatia conductoarelor au fost si ele inlocuite cu policlorura de vinil,care face fata cu succes in fabricarea cablurilor de telecomunicatii atit ca invelis al conductoarelor cit si al miezului de cabluri.
Armatura cablurilor
Cablurile care se instaleaza direct in pamint sau pe fundul apelor,poseda deasupra camasii de plumb,unul sau mai multe straturii metalice,formate din benzi de otel moale,din bare cilindrice,trapeizoidale sau in forma literei z.Acestea formeaza armatura cablului.
Armatura se calculeaza si se compune dintr-unul sau mai multe straturi in functie de solicitarile la care urmeaza a fi supus cablul(armat in sapatura,autosuspendat,subfluvial).
Pentru a proteja invelisul de plumb,armatura nu se aplica direct peste el,ci peste un strat combinat de iuta si bitum care formeaza un strat elastic protector,denumit perna sau salteaua cablului.
Un exemplu de ordinea asezarii straturilor la armarea cablului este:
-un strat de bitum viscos,care se aseaza peste camasa de plumb;
-un strat de hirtie gudronata;
-un strat de bitum subtire;
-un strat de iuta gudronata;
-un strat de doua benzi de otel;
-un strat de bitum viscos;
-un strat de iuta gudronata;
-un strat de var stins.
Primele patru straturi formeaza perna cablului,care are un dublu rol:sa protejeze invelisul de plumb fata de armatura de otel si sa izoleze electric cablul fata de sol.De regula armatura se compune din benzi de otel.
Uneori armaturile speciale trapezoidale z,se pot combina cu benzile din otel;de pilda in cazul cablurilor subfluviale,care sunt supuse la eforturi foarte mari,este necesar ca aceste eforturi sa fie preluate numai de armatura cablului,fara ca ele sa solicite camasa de plumb sau conductoarele cablului;pentru aceasta armatura trebuie sa corespunda la o rezistenta de rupere de 70-120kgf/mm2.
Se construiesc deci aceste cabluri cu armatura foarte puternica din bare de otel de 4-7 mm grosime avind pasul foarte prelung(1-2 m).
In general dimensiunea si forma de armatura depinde de greutatea cablului si de destinatia lui.
Bitumul utilizat la armarea cablurilor trebuie sa fie rezistent la temperaturi ridicate;de asemenea si compozitia sa trebuie sa fie fara influente daunatoare plumbului sau otelului.Verificarea la scurgere se face asupra unei bucati de circa 300m lungime care se supune la o temperatura de 40 grade celsius timp de o ora.In tot acest timp,masa de bitum nu trebuie sa curga din cablu.Stratul de var folosit la armare evita lipirea spirelor intre ele,fapt care ar ingreuna derularea cablului de pe tambur,in timpul instalarii lui.In unele cazuri stratul exterior de iuta gudronata este suprimat,de exemplu cablurile subfluviale cit si cele care eventual se trag in conducta,nu au acest ultim strat.
|
