వైర్ మరియు కేబుల్: నిర్మాణం, పదార్థాలు మరియు కీలక భాగాలు

వైర్ మరియు కేబుల్ ఉత్పత్తుల నిర్మాణ భాగాలను సాధారణంగా నాలుగు ప్రధాన నిర్మాణ భాగాలుగా విభజించవచ్చు: కండక్టర్లు, ఇన్సులేషన్ పొరలు, షీల్డింగ్ పొరలు మరియు షీత్‌లు, అలాగే ఫిల్లింగ్ ఎలిమెంట్స్ మరియు టెన్సైల్ ఎలిమెంట్స్ మొదలైనవి. ఉత్పత్తుల వినియోగ అవసరాలు మరియు అప్లికేషన్ సందర్భాలను బట్టి, కొన్ని ఉత్పత్తులు చాలా సరళమైన నిర్మాణాలను కలిగి ఉంటాయి, వాటిలో వైర్ అనే ఒకే ఒక నిర్మాణ భాగం ఉంటుంది. ఉదాహరణకు ఓవర్‌హెడ్ బేర్ వైర్లు, కాటెనరీ వైర్లు, కాపర్-అల్యూమినియం బస్‌బార్లు మొదలైనవి. ఈ ఉత్పత్తుల బాహ్య విద్యుత్ ఇన్సులేషన్‌ను, ఇన్‌స్టాలేషన్ మరియు లేయింగ్ సమయంలో ఇన్సులేటర్లను మరియు ప్రాదేశిక దూరాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా (అంటే, ఎయిర్ ఇన్సులేషన్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా) నిర్ధారిస్తారు.

తయారీ లోపాలను విస్మరిస్తే, అత్యధిక శాతం వైర్ మరియు కేబుల్ ఉత్పత్తులు ఖచ్చితంగా ఒకే రకమైన అడ్డుకోత ఆకారాన్ని కలిగి ఉండి, పొడవైన పట్టీల రూపంలో ఉంటాయి. వ్యవస్థలు లేదా పరికరాలలో సర్క్యూట్‌లు లేదా కాయిల్స్‌ను ఏర్పరచడానికి వీటిని ఉపయోగించడమే దీనికి కారణం. అందువల్ల, కేబుల్ ఉత్పత్తుల నిర్మాణ కూర్పును అధ్యయనం చేసి, విశ్లేషించేటప్పుడు, వాటి అడ్డుకోతల నుండి పరిశీలించి, విశ్లేషించడం మాత్రమే అవసరం.

కేబుల్ నిర్మాణ కూర్పు మరియు కేబుల్ పదార్థాల యొక్క వివరణాత్మక విశ్లేషణ ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:

1. కేబుల్ నిర్మాణ కూర్పు: కండక్టర్

విద్యుత్ లేదా విద్యుదయస్కాంత తరంగ సమాచారాన్ని ప్రసారం చేసే పనిని ఉత్పత్తులు చేయడానికి వైర్లు అత్యంత ప్రాథమికమైన మరియు అనివార్యమైన ప్రధాన భాగాలు. వైర్ అనేది కండక్టివ్ కోర్ యొక్క సంక్షిప్త రూపం.

కేబుల్ కండక్టర్లలో ఏ పదార్థాలు ఉంటాయి? కండక్టర్ల పదార్థాలు సాధారణంగా రాగి మరియు అల్యూమినియం వంటి అద్భుతమైన విద్యుత్ వాహకత కలిగిన ఫెర్రస్-యేతర లోహాలతో తయారు చేయబడతాయి. గత మూడు దశాబ్దాలుగా వేగంగా అభివృద్ధి చెందిన ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్‌లలో ఉపయోగించే ఆప్టికల్ కేబుల్స్, కండక్టర్లుగా ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి.

2. కేబుల్ నిర్మాణ కూర్పు: ఇన్సులేషన్ పొర

ఇన్సులేటింగ్ పొర అనేది తీగ యొక్క పరిధిని కప్పి ఉంచే ఒక భాగం మరియు ఇది విద్యుత్ ఇన్సులేటర్‌గా పనిచేస్తుంది. అంటే, ప్రసారం చేయబడిన కరెంట్ లేదా విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు, కాంతి తరంగాలు తీగ వెంట మాత్రమే ప్రయాణించేలా మరియు బయటకు ప్రవహించకుండా ఇది నిర్ధారిస్తుంది. కండక్టర్‌పై ఉన్న పొటెన్షియల్‌ను (అంటే, చుట్టుపక్కల వస్తువులతో ఏర్పడిన పొటెన్షియల్ తేడా, అనగా వోల్టేజ్) వేరుచేయవచ్చు. అంటే, తీగ యొక్క సాధారణ ప్రసార పనితీరును మరియు బాహ్య వస్తువులు, వ్యక్తుల భద్రతను రెండింటినీ నిర్ధారించడానికి ఇది అవసరం. కేబుల్ ఉత్పత్తులను (బేర్ వైర్లు మినహా) తయారు చేయడానికి తప్పనిసరిగా ఉండవలసిన రెండు ప్రాథమిక భాగాలు తీగలు మరియు ఇన్సులేషన్ పొరలు.

కేబుల్ ఇన్సులేషన్ పదార్థాలు అంటే ఏమిటి: నేటి వైర్లు మరియు కేబుల్స్‌లో, కేబుల్ ఇన్సులేషన్ పదార్థాల వర్గీకరణ ప్రధానంగా రెండు వర్గాలుగా ఉంటుంది: ప్లాస్టిక్‌లు మరియు రబ్బరు. పాలిమర్ పదార్థాలు ఆధిపత్యం వహిస్తాయి, ఇవి వివిధ ఉపయోగాలు మరియు పర్యావరణ అవసరాలకు అనువైన అనేక రకాల వైర్ మరియు కేబుల్ ఉత్పత్తులకు దారితీస్తాయి. వైర్లు మరియు కేబుల్స్ కోసం సాధారణ ఇన్సులేషన్ పదార్థాలలో పాలీవినైల్ క్లోరైడ్ (PVC) ఒకటి.క్రాస్-లింక్డ్ పాలిథిలిన్ (XLPE)ఫ్లోరోప్లాస్టిక్స్, రబ్బరు సమ్మేళనాలు, ఇథిలీన్ ప్రొపైలిన్ రబ్బరు సమ్మేళనాలు మరియు సిలికాన్ రబ్బరు ఇన్సులేషన్ పదార్థాలు.

3. కేబుల్ నిర్మాణ కూర్పు: షీత్

వైర్ మరియు కేబుల్ ఉత్పత్తులను వివిధ రకాల వాతావరణాలలో వ్యవస్థాపించి, నిర్వహించినప్పుడు, మొత్తం ఉత్పత్తిని, ముఖ్యంగా ఇన్సులేషన్ పొరను రక్షించే భాగాలు తప్పనిసరిగా ఉండాలి. ఇదే షీత్. ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాలు అన్ని రకాల అద్భుతమైన విద్యుత్ ఇన్సులేషన్ లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి కాబట్టి, ఆ పదార్థాలలో అత్యంత అధిక స్వచ్ఛత మరియు అత్యంత తక్కువ మలినాల శాతం ఉండటం అవసరం. తరచుగా, బాహ్య ప్రపంచం నుండి దాని రక్షణ సామర్థ్యాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అసాధ్యం. అందువల్ల, వివిధ రక్షణ నిర్మాణాలు బయటి నుండి వచ్చే వివిధ యాంత్రిక శక్తులను (అంటే, సంస్థాపన, వినియోగ ప్రదేశం మరియు వినియోగ సమయంలో) తట్టుకోవడం లేదా నిరోధించడం, వాతావరణ నిరోధకత, రసాయనాలు లేదా నూనెల నుండి నిరోధకత, జీవ నష్టాన్ని నివారించడం మరియు అగ్ని ప్రమాదాలను తగ్గించడం వంటి బాధ్యతలను కలిగి ఉండాలి. కేబుల్ షీత్‌ల ప్రధాన విధులు జలనిరోధకత, అగ్ని నిరోధకత, అగ్ని నిరోధకత మరియు తుప్పు నివారణ. మంచి బాహ్య వాతావరణాల కోసం (ఉదాహరణకు శుభ్రమైన, పొడి మరియు యాంత్రిక బాహ్య శక్తులు లేని ఇండోర్ వాతావరణాలు) ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన అనేక కేబుల్ ఉత్పత్తులు, లేదా సహజంగానే కొంత యాంత్రిక బలం మరియు వాతావరణ నిరోధకతను కలిగి ఉన్న ఇన్సులేషన్ పదార్థాలతో ఉన్నవి, రక్షణ పొర భాగం లేకుండానే పనిచేయగలవు.

కేబుల్ షీత్ మెటీరియల్స్‌లో ఏయే రకాలు ఉన్నాయి? ప్రధాన కేబుల్ షీత్ మెటీరియల్స్‌లో రబ్బరు, ప్లాస్టిక్, కోటింగ్, సిలికాన్, మరియు వివిధ ఫైబర్ ఉత్పత్తులు మొదలైనవి ఉంటాయి. రబ్బరు మరియు ప్లాస్టిక్ రక్షణ పొర యొక్క లక్షణాలు మృదుత్వం మరియు తేలికదనం, మరియు ఇవి మొబైల్ కేబుల్స్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. అయితే, రబ్బరు మరియు ప్లాస్టిక్ మెటీరియల్స్ రెండింటికీ కొంత మేరకు నీటి పారగమ్యత ఉన్నందున, అధిక తేమ నిరోధకత కలిగిన హై పాలిమర్ మెటీరియల్స్‌ను కేబుల్ ఇన్సులేషన్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు మాత్రమే వీటిని వాడవచ్చు. అప్పుడు కొంతమంది వినియోగదారులు మార్కెట్లో రక్షణ పొరగా ప్లాస్టిక్‌ను ఎందుకు ఉపయోగిస్తున్నారని అడగవచ్చు. ప్లాస్టిక్ షీత్‌ల లక్షణాలతో పోలిస్తే, రబ్బరు షీత్‌లు అధిక స్థితిస్థాపకత మరియు వశ్యతను కలిగి ఉంటాయి, కాలక్రమేణా పాడవకుండా ఎక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, కానీ వాటి తయారీ ప్రక్రియ చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది. ప్లాస్టిక్ షీత్‌లు మెరుగైన యాంత్రిక లక్షణాలను మరియు నీటి నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, మరియు వనరులు పుష్కలంగా లభిస్తాయి, ధర తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ప్రాసెస్ చేయడం సులభం. అందువల్ల, అవి మార్కెట్లో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడతాయి. పరిశ్రమలోని సహచరులు గమనించవలసిన విషయం ఏమిటంటే, మరొక రకమైన మెటల్ షీత్ కూడా ఉంది. మెటల్ షీత్‌లు యాంత్రిక రక్షణ విధులను కలిగి ఉండటమే కాకుండా, కింద పేర్కొన్న షీల్డింగ్ ఫంక్షన్‌ను కూడా కలిగి ఉంటాయి. వీటికి తుప్పు నిరోధకత, సంపీడన మరియు తన్యత బలం, మరియు నీటి నిరోధకత వంటి లక్షణాలు కూడా ఉన్నాయి, ఇవి కేబుల్ ఇన్సులేషన్ లోపలికి తేమ మరియు ఇతర హానికరమైన పదార్థాలు ప్రవేశించకుండా నిరోధించగలవు. అందువల్ల, తక్కువ తేమ నిరోధకత కలిగిన, నూనెతో తడిపిన కాగితపు ఇన్సులేటెడ్ పవర్ కేబుల్స్‌కు షీత్‌లుగా వీటిని విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.

4. కేబుల్ నిర్మాణ కూర్పు: షీల్డింగ్ పొర

కేబుల్ ఉత్పత్తులలో విద్యుదయస్కాంత క్షేత్ర ఐసోలేషన్‌ను సాధించడానికి షీల్డింగ్ లేయర్ ఒక కీలకమైన భాగం. ఇది అంతర్గత విద్యుదయస్కాంత సంకేతాలు బయటకు లీక్ అయి, బాహ్య పరికరాలు, మీటర్లు లేదా ఇతర లైన్‌లకు అంతరాయం కలిగించకుండా నిరోధించడమే కాకుండా, కప్లింగ్ ద్వారా బాహ్య విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు కేబుల్ వ్యవస్థలోకి ప్రవేశించకుండా కూడా అడ్డుకుంటుంది. నిర్మాణాత్మకంగా, షీల్డింగ్ లేయర్ కేబుల్ వెలుపల మాత్రమే కాకుండా, మల్టీ-కోర్ కేబుల్స్‌లో వైర్ల జతలు లేదా సమూహాల మధ్య కూడా ఉంటుంది, ఇది బహుళ-స్థాయి "విద్యుదయస్కాంత ఐసోలేషన్ స్క్రీన్‌లను" ఏర్పరుస్తుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ కమ్యూనికేషన్ కేబుల్స్ మరియు యాంటీ-ఇంటర్‌ఫెరెన్స్ అవసరాలు పెరగడంతో, షీల్డింగ్ పదార్థాలు సాంప్రదాయ మెటలైజ్డ్ పేపర్ మరియు సెమీకండక్టర్ పేపర్ టేపుల నుండి మరింత అధునాతన మిశ్రమ పదార్థాల వరకు అభివృద్ధి చెందాయి.అల్యూమినియం రేకు మైలార్ టేపులురాగి రేకు మైలార్ టేపులు, మరియు రాగి టేపులు. సాధారణ షీల్డింగ్ నిర్మాణాలలో వాహక పాలిమర్లు లేదా అర్ధవాహక టేపులతో చేసిన లోపలి షీల్డింగ్ పొరలు, అలాగే రాగి టేపును నిలువుగా చుట్టడం మరియు అల్లిన రాగి మెష్ వంటి బయటి షీల్డింగ్ పొరలు ఉంటాయి. వీటిలో, తుప్పు నిరోధకతను పెంచడానికి అల్లిన పొర ఎక్కువగా టిన్-పూత పూసిన రాగిని ఉపయోగిస్తుంది. రాగి టేప్ + రాగి తీగ మిశ్రమ షీల్డింగ్‌ను ఉపయోగించే వేరియబుల్-ఫ్రీక్వెన్సీ కేబుల్స్, అల్యూమినియం రేకును నిలువుగా చుట్టడం + స్ట్రీమ్‌లైన్ డిజైన్‌ను ఉపయోగించే డేటా కేబుల్స్, మరియు అధిక కవరేజీ వెండి పూత పూసిన రాగి అల్లిన పొరలు అవసరమయ్యే వైద్య కేబుల్స్ వంటి ప్రత్యేక అప్లికేషన్ సందర్భాల కోసం దీనిని ఉపయోగిస్తారు. 5G శకం రాకతో, అల్యూమినియం-ప్లాస్టిక్ మిశ్రమ టేప్ మరియు టిన్-పూత పూసిన రాగి తీగను అల్లిన హైబ్రిడ్ షీల్డింగ్ నిర్మాణం హై-ఫ్రీక్వెన్సీ కేబుల్స్‌కు ప్రధాన పరిష్కారంగా మారింది. పారిశ్రామిక ఆచరణలో షీల్డింగ్ పొర ఒక అనుబంధ నిర్మాణం నుండి కేబుల్ యొక్క స్వతంత్ర ప్రధాన భాగంగా అభివృద్ధి చెందిందని తెలుస్తోంది. వివిధ అప్లికేషన్ సందర్భాల యొక్క విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత అవసరాలను తీర్చడానికి, దీని కోసం పదార్థాలను ఎంచుకునేటప్పుడు ఫ్రీక్వెన్సీ లక్షణాలు, వంగే పనితీరు మరియు వ్యయ కారకాలను సమగ్రంగా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

5. కేబుల్ నిర్మాణ కూర్పు: నింపిన నిర్మాణం

చాలా వైర్ మరియు కేబుల్ ఉత్పత్తులు మల్టీ-కోర్ కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, చాలా తక్కువ-వోల్టేజ్ పవర్ కేబుల్స్ నాలుగు-కోర్ లేదా ఐదు-కోర్ కేబుల్స్ (త్రీ-ఫేజ్ సిస్టమ్‌లకు అనువైనవి)గా ఉంటాయి, మరియు పట్టణ టెలిఫోన్ కేబుల్స్ 800 జతలు, 1200 జతలు, 2400 జతల నుండి 3600 జతల వరకు వస్తాయి. ఈ ఇన్సులేటెడ్ వైర్ కోర్‌లు లేదా జతలను కేబుల్ చేసిన తర్వాత (లేదా సమూహాలుగా అనేకసార్లు కేబుల్ చేసిన తర్వాత), రెండు సమస్యలు తలెత్తుతాయి: ఒకటి, ఆకారం గుండ్రంగా లేకపోవడం, మరియు మరొకటి, ఇన్సులేటెడ్ వైర్ కోర్‌ల మధ్య పెద్ద ఖాళీలు ఉండటం. అందువల్ల, కేబులింగ్ సమయంలో ఒక ఫిల్లింగ్ స్ట్రక్చర్‌ను తప్పనిసరిగా జోడించాలి. ఈ ఫిల్లింగ్ స్ట్రక్చర్ యొక్క ఉద్దేశ్యం, కేబులింగ్ యొక్క బయటి వ్యాసాన్ని సాపేక్షంగా గుండ్రంగా చేయడం, ఇది షీత్‌ను చుట్టడానికి మరియు బయటకు నెట్టడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది, అలాగే కేబుల్ నిర్మాణాన్ని స్థిరంగా మరియు లోపలి భాగాన్ని బలంగా చేస్తుంది. ఉపయోగించే సమయంలో (తయారీ మరియు వేసేటప్పుడు సాగదీయడం, కుదించడం మరియు వంచడం వంటివి చేసినప్పుడు), కేబుల్ యొక్క అంతర్గత నిర్మాణానికి నష్టం కలగకుండా బలం సమానంగా వర్తిస్తుంది. అందువల్ల, పూరక నిర్మాణం ఒక సహాయక నిర్మాణం అయినప్పటికీ, అది కూడా అవసరమే, మరియు దాని పదార్థ ఎంపిక మరియు ఆకార రూపకల్పనపై వివరణాత్మక నిబంధనలు ఉన్నాయి.

కేబుల్ ఫిల్లింగ్ మెటీరియల్స్: సాధారణంగా, కేబుల్స్ కోసం ఉపయోగించే ఫిల్లర్లలో పాలీప్రొఫైలిన్ టేప్, నాన్-వోవెన్ PP రోప్, హెంప్ రోప్, లేదా రీసైకిల్ చేసిన రబ్బరుతో తయారు చేసిన సాపేక్షంగా చవకైన పదార్థాలు ఉంటాయి. కేబుల్ ఫిల్లింగ్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగించాలంటే, అది ఇన్సులేట్ చేయబడిన కేబుల్ కోర్‌పై ప్రతికూల ప్రభావాలను కలిగించకపోవడం, స్వతహాగా తేమను పీల్చుకోకపోవడం, సంకోచానికి గురికాకపోవడం మరియు తుప్పు పట్టకపోవడం వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి.

6. కేబుల్ నిర్మాణ కూర్పు: తన్యత మూలకాలు

సాంప్రదాయ వైర్ మరియు కేబుల్ ఉత్పత్తులు బాహ్య తన్యత బలాలను లేదా వాటి స్వంత బరువు వల్ల కలిగే తన్యత బలాలను తట్టుకోవడానికి షీత్ యొక్క కవచ పొరపై ఆధారపడతాయి. సాధారణ నిర్మాణాలు స్టీల్ టేప్ ఆర్మరింగ్ మరియు స్టీల్ వైర్ ఆర్మరింగ్ (ఉదాహరణకు, సబ్‌మెరైన్ కేబుల్స్ కోసం, 8mm వ్యాసం కలిగిన మందపాటి స్టీల్ వైర్లను ఉపయోగించి, వాటిని మెలిపెట్టి ఆర్మరింగ్ పొరను ఏర్పరుస్తారు). అయితే, ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లను చిన్న తన్యత బలాల నుండి రక్షించడానికి మరియు ప్రసార పనితీరును ప్రభావితం చేసే ఫైబర్‌ల స్వల్ప వైకల్యాన్ని నివారించడానికి, ఆప్టికల్ ఫైబర్ కేబుల్ నిర్మాణంలో ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ క్లాడింగ్‌తో పాటు ప్రత్యేక తన్యత బల భాగాలను కూడా అమర్చుతారు. అదనంగా, ఒక మొబైల్ ఫోన్ యొక్క హెడ్‌ఫోన్ కేబుల్‌లో సింథటిక్ ఫైబర్ ఫిలమెంట్‌ల చుట్టూ సన్నని రాగి తీగ లేదా పలుచని రాగి టేప్‌ను చుట్టి, బయట ఒక ఇన్సులేటింగ్ పొరను అమర్చిన నిర్మాణం ఉంటే, ఈ సింథటిక్ ఫైబర్ ఫిలమెంట్ తన్యత మూలకంగా పనిచేస్తుంది. ముగింపుగా, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో అభివృద్ధి చేయబడిన, పలుమార్లు వంచడం మరియు మెలిపెట్టడం అవసరమయ్యే ప్రత్యేకమైన, చిన్న మరియు ఫ్లెక్సిబుల్ ఉత్పత్తులలో తన్యత మూలకాలు ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తాయి.

కేబుల్ తన్యత భాగాల కోసం ఏ పదార్థాలు చేర్చబడ్డాయి: ఉక్కు పట్టీలు, ఉక్కు తీగలు మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ రేకులు