數(shù)據(jù)電纜的生產(chǎn)和設(shè)備介紹

    當(dāng)前全球正在跨入信息社會(huì)，信息高速公路的建設(shè)正在一
些工業(yè)化國(guó)家迅速發(fā)展，以期在二十一世紀(jì)初期實(shí)現(xiàn)這一劃時(shí)代的
宏偉規(guī)劃。局域網(wǎng)是構(gòu)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(zhǎng)，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(duì)非屏蔽類電纜；另一種是
歐洲推行的150Ω電纜，主要是針對(duì)屏蔽類電纜。
    數(shù)據(jù)電纜到現(xiàn)在為止，國(guó)際上的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一般分為三類、
四類（已取消）、五類、增強(qiáng)性五類、六類，它們分別對(duì)應(yīng)的傳輸
帶寬為16MHz、20MHz、100MHz、100MHz（支持全雙工傳輸）、250M
Hz，對(duì)與七類、甚至八類目前在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)上沒(méi)有正式定義，只是各
家布線廠家的炒作而已；對(duì)應(yīng)于不同的數(shù)據(jù)電纜級(jí)別ISO/IEC有相
應(yīng)的通道級(jí)別與之對(duì)稱，目前一般分為CLASSA、CLASSB、CLASSC、
CLASSD、CLASSE級(jí)，當(dāng)然現(xiàn)在也有在推CLASSF級(jí)的。其實(shí)兩個(gè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，這是因?yàn)槿缬辛?br /> 屏蔽結(jié)構(gòu)就會(huì)形成導(dǎo)體與屏蔽層之間的臨近效應(yīng)，改變導(dǎo)體的電容和電阻等低頻參數(shù)，另在屏蔽層上也會(huì)有
高頻窩旋電流的產(chǎn)生。但不用屏蔽結(jié)構(gòu)，線纜就沒(méi)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(shí)行了屏蔽結(jié)構(gòu)，那么怎樣才能消除由屏蔽層帶來(lái)的困擾，就只好通過(guò)增大
阻抗，所以歐洲一般在推行150Ω電纜。兩種結(jié)構(gòu)誰(shuí)好誰(shuí)壞還是要根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境來(lái)斷定，所以現(xiàn)在國(guó)際
上布線一般都是講究?jī)煞N布線方式的組合。
    但目前應(yīng)用較廣的還是非屏蔽結(jié)構(gòu)，且由于信息化的發(fā)展，對(duì)傳輸帶寬要求的跟進(jìn)，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(diǎn)來(lái)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(guò)程及設(shè)備特點(diǎn)：
    初看一下，一根4對(duì)數(shù)據(jù)電纜的結(jié)構(gòu)與普通的市話電纜差不多，但是要全面達(dá)到數(shù)據(jù)電纜的規(guī)范，難
度相對(duì)較高。因?yàn)橐话闶性掚娎|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(cè)試頻率亦只有1
MHz左右，而數(shù)據(jù)電纜的測(cè)試頻率要達(dá)100 MHz、250 MHz還有甚至500 MHz等。因此對(duì)電纜結(jié)構(gòu)的對(duì)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(guó)內(nèi)現(xiàn)在有應(yīng)用的）：
    注：現(xiàn)在的臺(tái)資企業(yè)有將護(hù)套與成圈一起的。
    這三種方案的主要區(qū)別在于對(duì)絞、成纜兩工序，分開(kāi)還是合并的問(wèn)題。過(guò)去不少人認(rèn)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(diǎn)是將對(duì)絞、成纜兩工序合而為一，省除了對(duì)絞后的收繞和成纜時(shí)的
放出，使對(duì)絞的反復(fù)彎曲減少，從而提高了電纜的質(zhì)量。但其缺點(diǎn)為生產(chǎn)效率低、投資大。通過(guò)各國(guó)的多年
實(shí)踐驗(yàn)證，對(duì)絞、成纜分開(kāi)還是合并各有優(yōu)缺點(diǎn)，其最終結(jié)果均能生產(chǎn)出高質(zhì)量的數(shù)據(jù)纜。在分開(kāi)對(duì)絞、成
纜的方案中，絞對(duì)機(jī)的放線是在機(jī)器旋轉(zhuǎn)體的外面，主動(dòng)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(duì)超五類及以上的電纜，現(xiàn)已開(kāi)始在對(duì)絞機(jī)及成纜機(jī)上采用退扭或部分退扭放線，以提高絞對(duì)及成
纜的質(zhì)量水平，但現(xiàn)在被普遍采用的是絞對(duì)上的退扭。這在分開(kāi)工序上比較容易做到，但在群絞機(jī)上就困難
得多。歸納起來(lái)，群絞方案的最大優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)是放線不易退扭，對(duì)線間節(jié)距相差較長(zhǎng)，生產(chǎn)速度受最小節(jié)距對(duì)的限制，對(duì)線受力均勻性不及單獨(dú)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(shè)備來(lái)進(jìn)行一些分析：
    A． 拉絲—絕緣串列生產(chǎn)線（簡(jiǎn)稱串聯(lián)線）
    這是生產(chǎn)數(shù)據(jù)電纜最關(guān)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(dá)到高度精密
的幾何尺寸和最佳質(zhì)量，均毫無(wú)例外采用串聯(lián)線。與電話電纜串聯(lián)線相關(guān)，數(shù)據(jù)電纜串聯(lián)線的生產(chǎn)要求和質(zhì)
量控制指標(biāo)要嚴(yán)格很多。
    目前能達(dá)到以上要求的高速串聯(lián)線的生產(chǎn)廠家國(guó)內(nèi)的不多，口杯較好的有上海金東和廣東永雄，且價(jià)
格還可以在一百五十萬(wàn)人民幣左右，但穩(wěn)定性方面還是較差，生產(chǎn)高級(jí)別數(shù)據(jù)纜如六類纜等還有點(diǎn)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(jìn)口串聯(lián)線，如羅森泰、耐克斯龍、日
本神戶制鋼、美國(guó)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(lái)的小線芯六類纜和更高級(jí)別的數(shù)據(jù)電纜奠定
基礎(chǔ)，但價(jià)格較貴，就是現(xiàn)在價(jià)格下調(diào)了，如果一條線全部配齊也在一千多萬(wàn)人民幣。
    目前市面上被認(rèn)可的單線分色，大都采用美國(guó)色標(biāo)，四對(duì)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(dāng)采用色環(huán)時(shí)，熱線芯在擠出機(jī)頭
出來(lái)后即通過(guò)高速色環(huán)機(jī)，雖然進(jìn)口的色環(huán)機(jī)號(hào)稱可達(dá)1200m/min—2000m/min，但高速油墨需全部進(jìn)口，即
使采用高速油墨，在聚乙烯絕緣上，線速在1200m/min時(shí)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(jìn)口的高速串聯(lián)線上較被推的是色條，只要在擠出機(jī)頭上加一個(gè)小擠出機(jī)，且生產(chǎn)成本
低，生產(chǎn)速度不受影響。
    B．絞對(duì)機(jī)       　
    數(shù)據(jù)電纜的絞對(duì)機(jī)，在原理上和電話電纜絞對(duì)機(jī)沒(méi)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(duì)節(jié)距的穩(wěn)定性及張力控制要求很高。
    下面是兩種絞對(duì)機(jī)的質(zhì)量控制要求對(duì)照表
    為了達(dá)到以上要求，絞對(duì)機(jī)的放線裝置應(yīng)做到主動(dòng)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(zhǎng)度一樣。同時(shí)機(jī)器上所有的轉(zhuǎn)向?qū)л啈?yīng)盡可能加大，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(zhuǎn)弓速度，以提高產(chǎn)量。
    目前在大陸的絞對(duì)機(jī)生產(chǎn)廠家中上海金東、合肥神馬的還不錯(cuò)，臺(tái)灣也有部分較理想的絞對(duì)機(jī)。現(xiàn)在
真正被客戶應(yīng)用和認(rèn)可的還是進(jìn)口的，如法國(guó)的高登、法國(guó)波逖亞、日本琴玲，性能好，但價(jià)格高。
    C．成纜機(jī)
    數(shù)據(jù)電纜成纜機(jī)可分為兩種類型：雙扭式和單扭式。雙扭式速度快，精度相對(duì)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(duì)與六類纜及要求較高的屏蔽電纜，國(guó)際上普遍采用單扭成纜機(jī)，精度高。
    下面是單扭和雙扭成纜機(jī)的性能比較：
    國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)成纜機(jī)的廠家基本同絞對(duì)機(jī)的。法國(guó)波逖亞采用的是群絞（絞對(duì)和成纜合二為一）。另大
對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)電纜的成纜也采用改裝的電話電纜成纜機(jī)，或各設(shè)備生產(chǎn)廠家對(duì)應(yīng)的改裝設(shè)備。
    D．護(hù)套機(jī)
    數(shù)據(jù)是纜護(hù)套生產(chǎn)線的特點(diǎn)是護(hù)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(guò)程中，要使纜芯結(jié)構(gòu)保持其幾何位置不變，故通常采用定心式擠出機(jī)頭和半擠管式模具。
在護(hù)套表面要印上標(biāo)識(shí)，因電纜外形不一定平滑，所以通常采用電腦噴印。護(hù)套生產(chǎn)在整個(gè)數(shù)據(jù)電纜生產(chǎn)過(guò)
程中是控制最簡(jiǎn)單的環(huán)節(jié)，所以一般采用國(guó)產(chǎn)護(hù)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(jī)。
    E．成圈包裝
    由于數(shù)據(jù)纜的裝箱長(zhǎng)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(shí)
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(wú)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(shí)從槽口將電纜拖出，這種包裝方法成本較高，
同時(shí)電纜紙盤需轉(zhuǎn)動(dòng)，此種方式目前主要應(yīng)用六類纜的包裝。目前，國(guó)際上最流行的是匣式無(wú)扭自由放線，
電纜在成圈時(shí)采用特殊交叉卷繞，這樣在放線時(shí)電纜不會(huì)扭曲。這種成圈機(jī)現(xiàn)在生產(chǎn)廠家較多，國(guó)際上最先
進(jìn)、效果最好的是美國(guó)文登，價(jià)格也很貴。
    F．成品測(cè)試
    對(duì)數(shù)據(jù)纜的成品測(cè)試要求，要比電話電纜高得多。電話電纜測(cè)試最高在1 MHz，而數(shù)據(jù)電纜現(xiàn)在國(guó)際
已頻發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的要達(dá)到250 MHz。美國(guó)EIA/TIA（電子工業(yè)協(xié)會(huì)/電訊工業(yè)協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)，還是ISO/IEC（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
化組織/國(guó)際電工會(huì)議）標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)格規(guī)定了電纜出廠標(biāo)準(zhǔn)。目前市面的測(cè)試儀有精裝式和便攜式。精裝式有瑞
士AESA、美國(guó)DCM、臺(tái)灣惠盈、德國(guó)MEA等，在這些廠家中，最被采用的是瑞士AESA、美國(guó)DCM，價(jià)格也昂貴。
便攜式的有FLUKE、IDEAL等，這些一般用于工程上的檢測(cè)，不可作為出廠檢測(cè)。選用先進(jìn)的測(cè)試系統(tǒng)，不僅
對(duì)控制生產(chǎn)質(zhì)量，確定產(chǎn)品的等級(jí)十分重要。并且根據(jù)測(cè)試統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，來(lái)改進(jìn)提高工藝和產(chǎn)品質(zhì)量，幫
助也極大。