電線・ケーブルの構造材料

ほとんどのワイヤおよびケーブル製品は、同一の断面形状を備えた長いストリップ形状です (製造誤差は無視します)。これは、システムまたは機器の回路またはコイルのコンポーネントとしての使用によって決まります。したがって、ケーブル製品の構造組成を分析するには、その断面を観察するだけで済みます。

ワイヤおよびケーブル製品の構造コンポーネントは、一般に、導体、絶縁体、シールド、シース、および充填要素と引張要素の 4 つの主要な構造部分に分類できます。製品の使用条件や用途によっては、極めて単純な構造の製品もございます。

 

ケーブルの材質
ワイヤーおよびケーブル製造業界は、ある意味、材料の加工と組み立ての業界です。まず、使用される材料の量が膨大です。材料費はケーブル製品の総製造コストの 80 ～ 90% を占めます。第二に、使用される材料の種類と種類は非常に多く、特に高い性能が求められます。例えば、銅導体には99.95%以上の純度が要求され、製品によっては無酸素の高純度銅が必要となります。第三に、材料の選択は、製造プロセス、製品の性能、耐用年数に決定的な影響を与えます。

 

一方、ワイヤーおよびケーブル製造企業の収益性は、材料の選択、加工、生産管理における材料の科学的保全と密接に関係しています。

 

したがって、ワイヤおよびケーブル製品を設計する際には、材料の選択を同時に行う必要があります。通常、いくつかの材料が選択され、最終的な選択はプロセスおよび性能のスクリーニングテスト後に行われます。

 

ケーブル製品に使用される材料は、用途や機能に応じて導電材料、絶縁材料、充填材料、シールド材料、被覆材料に分類されます。ただし、一部の材料は複数の構造コンポーネントに共通です。特にポリ塩化ビニルやポリエチレンなどの熱可塑性材料は、配合成分の一部を変更するだけで絶縁体や被覆材として使用できます。

 

ケーブル製品の製造に使用される材料は非常に幅広いカテゴリーに及び、特に種類や仕様（グレード）が豊富です。

 

製品構造の名称と材質
導体：電流や電磁波の情報を伝達するための最も基本的かつ不可欠な主要部品。

 

主な材質：導体とはコンダクティブコアの略で、銅、アルミニウム、銅張鋼板、銅張アルミニウムなどの導電性に優れた非鉄金属で作られ、導体として光ファイバーが使用されています。

 

裸銅線と錫メッキ線があります。単線ワイヤとより線;撚り線と錫メッキ線。

 

絶縁層：導体の外側を覆い、電気絶縁を提供する部品です。これにより、伝送される電流、電磁波、または光波が導体に沿ってのみ伝わり、外側に流れないようになります。また、導体上の電位（つまり、周囲の物体に対して導体が生み出す電位差または電圧）も隔離します。つまり、導体の通常の伝送機能と、外部の物体や人の安全の両方を確保する必要があります。導体と絶縁層はケーブル製品の 2 つの重要なコンポーネントです (裸線を除く)。

 

主な材質：PVC、PE、XLPE、ポリプロピレンPP、フッ素樹脂F、ゴム、紙、マイカテープ

 

充填構造: 多くのワイヤおよびケーブル製品は多芯です。これらの絶縁コアまたはペアを束ねた後 (またはグループ化して複数回束ねた後)、形状は完全な円形ではなく、絶縁コア間に大きな隙間ができます。したがって、ケーブル配線プロセス中にフィラー構造を追加する必要があります。フィラー構造は、束の外径を比較的丸くするもので、これはシースを包み込み、押し出すのに有利です。

 

主な材質：PPロープ

シールド: ケーブル内の電磁場を外部の電磁場から隔離するコンポーネント。一部のケーブル製品では、異なるワイヤ ペア (またはグループ) 間の相互絶縁も必要となります。シールド層は「電磁遮蔽スクリーン」と考えることができます。高圧ケーブルの導体シールドと絶縁シールドは、電界の分布を均一にするためのものです。

 

主な材質：裸銅線、銅被覆鋼線、錫メッキ銅線

シース: ワイヤおよびケーブル製品がさまざまな環境に設置および操作される場合、製品全体、特に絶縁層を保護するコンポーネントが必要です。これが鞘です。

 

絶縁材料には優れた電気絶縁性が要求されるため、不純物含有量が非常に少ない極めて純粋なものでなければなりません。多くの場合、外部の力から保護する能力を同時に保証することは不可能です。したがって、さまざまなシース構造は、外界からのさまざまな機械的力 (つまり、設置、使用、操作中) に耐え、大気環境に耐え、化学物質や油に耐え、生物学的損傷を防止し、火災の危険を軽減する責任を負わなければなりません。

 

主な材質：PVC、PE、ゴム、アルミニウム、鋼帯。引張コンポーネント: 一般的な構造には、鋼芯アルミニウムより線、光ファイバー ケーブルなどが含まれます。つまり、引張コンポーネントは、繰り返し曲げたりねじったりする必要がある特殊な小型で柔軟な製品の開発において重要な役割を果たします。