數(shù)據(jù)電纜的生產(chǎn)和設備介紹

    當前全球正在跨入信息社會，信息高速公路的建設正在一
些工業(yè)化國家迅速發(fā)展，以期在二十一世紀初期實現(xiàn)這一劃時代的
宏偉規(guī)劃。局域網(wǎng)是構成高速信息網(wǎng)的基本單位，所以局域網(wǎng)用數(shù)
據(jù)電纜的需求也迅猛增長，數(shù)據(jù)電纜到目前為止，有兩種電纜：一
種是美洲推行的100Ω電纜，主要是針對非屏蔽類電纜；另一種是
歐洲推行的150Ω電纜，主要是針對屏蔽類電纜。
    數(shù)據(jù)電纜到現(xiàn)在為止，國際上的相關標準一般分為三類、
四類（已取消）、五類、增強性五類、六類，它們分別對應的傳輸
帶寬為16MHz、20MHz、100MHz、100MHz（支持全雙工傳輸）、250M
Hz，對與七類、甚至八類目前在國際標準上沒有正式定義，只是各
家布線廠家的炒作而已；對應于不同的數(shù)據(jù)電纜級別ISO/IEC有相
應的通道級別與之對稱，目前一般分為CLASSA、CLASSB、CLASSC、
CLASSD、CLASSE級，當然現(xiàn)在也有在推CLASSF級的。其實兩個不同地區(qū)推不同阻抗要求的電纜是基于他們推
不同的結構所產(chǎn)生的，美洲推行的100Ω電纜，主要是美洲到目前為止都不太推行屏蔽結構，這是因為如有了
屏蔽結構就會形成導體與屏蔽層之間的臨近效應，改變導體的電容和電阻等低頻參數(shù)，另在屏蔽層上也會有
高頻窩旋電流的產(chǎn)生。但不用屏蔽結構，線纜就沒有抵抗外界干擾能力和保密性差，而且如要做到像300MHZ
以上的傳輸較困難，所以歐洲就實行了屏蔽結構，那么怎樣才能消除由屏蔽層帶來的困擾，就只好通過增大
阻抗，所以歐洲一般在推行150Ω電纜。兩種結構誰好誰壞還是要根據(jù)不同的應用環(huán)境來斷定，所以現(xiàn)在國際
上布線一般都是講究兩種布線方式的組合。
    但目前應用較廣的還是非屏蔽結構，且由于信息化的發(fā)展，對傳輸帶寬要求的跟進，目前較為流行的
是五類和增加性五類非屏蔽數(shù)據(jù)電纜，下面就以此為點來介紹一下：
    1、生產(chǎn)工藝流程圖（以現(xiàn)在最流行的二步法生產(chǎn)方式為例）：
    2、生產(chǎn)過程及設備特點：
    初看一下，一根4對數(shù)據(jù)電纜的結構與普通的市話電纜差不多，但是要全面達到數(shù)據(jù)電纜的規(guī)范，難
度相對較高。因為一般市話電纜只是在音頻范圍內(nèi)使用，就是用脈碼調(diào)制通話系統(tǒng)，電纜的測試頻率亦只有1
MHz左右，而數(shù)據(jù)電纜的測試頻率要達100 MHz、250 MHz還有甚至500 MHz等。因此對電纜結構的對稱性和精
密性要求甚高。
    目前數(shù)據(jù)纜的生產(chǎn)流程可歸納如下（國內(nèi)現(xiàn)在有應用的）：
    注：現(xiàn)在的臺資企業(yè)有將護套與成圈一起的。
    這三種方案的主要區(qū)別在于對絞、成纜兩工序，分開還是合并的問題。過去不少人認為生產(chǎn)高質(zhì)量的
數(shù)據(jù)電纜一定要用群絞。群絞的最大優(yōu)點是將對絞、成纜兩工序合而為一，省除了對絞后的收繞和成纜時的
放出，使對絞的反復彎曲減少，從而提高了電纜的質(zhì)量。但其缺點為生產(chǎn)效率低、投資大。通過各國的多年
實踐驗證，對絞、成纜分開還是合并各有優(yōu)缺點，其最終結果均能生產(chǎn)出高質(zhì)量的數(shù)據(jù)纜。在分開對絞、成
纜的方案中，絞對機的放線是在機器旋轉體的外面，主動放線及精密張力控制要比群絞容易得多，附加屏蔽
也方便。對超五類及以上的電纜，現(xiàn)已開始在對絞機及成纜機上采用退扭或部分退扭放線，以提高絞對及成
纜的質(zhì)量水平，但現(xiàn)在被普遍采用的是絞對上的退扭。這在分開工序上比較容易做到，但在群絞機上就困難
得多。歸納起來，群絞方案的最大優(yōu)點可能是省人工和占地小，并減少芯線彎曲，容易保證性能。最大的缺
點是放線不易退扭，對線間節(jié)距相差較長，生產(chǎn)速度受最小節(jié)距對的限制，對線受力均勻性不及單獨工序，
而且投資大。因此，目前主要還是以兩步法為主。
下面就各種工序的設備來進行一些分析：
    A． 拉絲—絕緣串列生產(chǎn)線（簡稱串聯(lián)線）
    這是生產(chǎn)數(shù)據(jù)電纜最關健的工序，除了生產(chǎn)數(shù)據(jù)電纜的絞線線芯外，為了保證絕緣線芯達到高度精密
的幾何尺寸和最佳質(zhì)量，均毫無例外采用串聯(lián)線。與電話電纜串聯(lián)線相關，數(shù)據(jù)電纜串聯(lián)線的生產(chǎn)要求和質(zhì)
量控制指標要嚴格很多。
    目前能達到以上要求的高速串聯(lián)線的生產(chǎn)廠家國內(nèi)的不多，口杯較好的有上海金東和廣東永雄，且價
格還可以在一百五十萬人民幣左右，但穩(wěn)定性方面還是較差，生產(chǎn)高級別數(shù)據(jù)纜如六類纜等還有點難度。線
速度較低約1000m/min，不可以做物理發(fā)泡。所以一般現(xiàn)在采用的都是進口串聯(lián)線，如羅森泰、耐克斯龍、日
本神戶制鋼、美國戴維斯。這些廠家里最被推廣的還是羅森泰及耐克斯龍，他們的速度在1800m/min——2200
m/min，可以做皮泡皮絕緣，（也可做一些氟塑料絕緣），為未來的小線芯六類纜和更高級別的數(shù)據(jù)電纜奠定
基礎，但價格較貴，就是現(xiàn)在價格下調(diào)了，如果一條線全部配齊也在一千多萬人民幣。
    目前市面上被認可的單線分色，大都采用美國色標，四對線分別：白一籃、白一橙、白一綠、白一
棕。為了便于分線，現(xiàn)在電纜廠中采用是在白色線芯上印有色環(huán)或色條。當采用色環(huán)時，熱線芯在擠出機頭
出來后即通過高速色環(huán)機，雖然進口的色環(huán)機號稱可達1200m/min—2000m/min，但高速油墨需全部進口，即
使采用高速油墨，在聚乙烯絕緣上，線速在1200m/min時噴印色環(huán)，干燥已不易，且成本高，故在一些高速串
聯(lián)線不太被采用。在進口的高速串聯(lián)線上較被推的是色條，只要在擠出機頭上加一個小擠出機，且生產(chǎn)成本
低，生產(chǎn)速度不受影響。
    B．絞對機       　
    數(shù)據(jù)電纜的絞對機，在原理上和電話電纜絞對機沒有多大區(qū)別。只是絞合節(jié)距甚小，一般均在10——
25mm范圍內(nèi)，但對節(jié)距的穩(wěn)定性及張力控制要求很高。
    下面是兩種絞對機的質(zhì)量控制要求對照表
    為了達到以上要求，絞對機的放線裝置應做到主動放線，并有靈敏的張力反饋，并保持兩根線的放線
張力均勻和長度一樣。同時機器上所有的轉向?qū)л啈M可能加大，以免銅線與絕緣之間的附著力受到影響。
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弓速度，以提高產(chǎn)量。
    目前在大陸的絞對機生產(chǎn)廠家中上海金東、合肥神馬的還不錯，臺灣也有部分較理想的絞對機。現(xiàn)在
真正被客戶應用和認可的還是進口的，如法國的高登、法國波逖亞、日本琴玲，性能好，但價格高。
    C．成纜機
    數(shù)據(jù)電纜成纜機可分為兩種類型：雙扭式和單扭式。雙扭式速度快，精度相對較低，普遍采用于數(shù)據(jù)
電纜的五類纜與超五類纜生產(chǎn)。對與六類纜及要求較高的屏蔽電纜，國際上普遍采用單扭成纜機，精度高。
    下面是單扭和雙扭成纜機的性能比較：
    國內(nèi)外生產(chǎn)成纜機的廠家基本同絞對機的。法國波逖亞采用的是群絞（絞對和成纜合二為一）。另大
對數(shù)數(shù)據(jù)電纜的成纜也采用改裝的電話電纜成纜機，或各設備生產(chǎn)廠家對應的改裝設備。
    D．護套機
    數(shù)據(jù)是纜護套生產(chǎn)線的特點是護套厚度較薄，一般只有0.5mm左右，通常采用聚氯乙烯或其他聚烯烴
化合物。在擠出過程中，要使纜芯結構保持其幾何位置不變，故通常采用定心式擠出機頭和半擠管式模具。
在護套表面要印上標識，因電纜外形不一定平滑，所以通常采用電腦噴印。護套生產(chǎn)在整個數(shù)據(jù)電纜生產(chǎn)過
程中是控制最簡單的環(huán)節(jié)，所以一般采用國產(chǎn)護套生產(chǎn)線即可滿足要求，根據(jù)擠出外徑大小，一般采用65型
擠出機。
    E．成圈包裝
    由于數(shù)據(jù)纜的裝箱長度一般為1000英尺（304.8米）。為了使施工放線方便，又要保持電纜在放出時
不受扭曲，以免影響性能，現(xiàn)在普通采用的有兩種方式：匣式無扭自由放線包裝和繞盤紙匣放線包裝。后者
需將電纜繞在紙板盤上，再裝入紙箱中，用芯軸托住，使用時從槽口將電纜拖出，這種包裝方法成本較高，
同時電纜紙盤需轉動，此種方式目前主要應用六類纜的包裝。目前，國際上最流行的是匣式無扭自由放線，
電纜在成圈時采用特殊交叉卷繞，這樣在放線時電纜不會扭曲。這種成圈機現(xiàn)在生產(chǎn)廠家較多，國際上最先
進、效果最好的是美國文登，價格也很貴。
    F．成品測試
    對數(shù)據(jù)纜的成品測試要求，要比電話電纜高得多。電話電纜測試最高在1 MHz，而數(shù)據(jù)電纜現(xiàn)在國際
已頻發(fā)標準的要達到250 MHz。美國EIA/TIA（電子工業(yè)協(xié)會/電訊工業(yè)協(xié)會）標準，還是ISO/IEC（國際標準
化組織/國際電工會議）標準都嚴格規(guī)定了電纜出廠標準。目前市面的測試儀有精裝式和便攜式。精裝式有瑞
士AESA、美國DCM、臺灣惠盈、德國MEA等，在這些廠家中，最被采用的是瑞士AESA、美國DCM，價格也昂貴。
便攜式的有FLUKE、IDEAL等，這些一般用于工程上的檢測，不可作為出廠檢測。選用先進的測試系統(tǒng)，不僅
對控制生產(chǎn)質(zhì)量，確定產(chǎn)品的等級十分重要。并且根據(jù)測試統(tǒng)計分析結果，來改進提高工藝和產(chǎn)品質(zhì)量，幫
助也極大。