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      絕緣材料對音視頻線纜性能的影響

        發(fā)表時間:2022年10月14日  點擊數(shù):594 次

        近年來線纜行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新幾乎都和材料有關(guān),音視頻線纜行業(yè)中最常用的是三種材料,PVC聚氯乙烯/PE聚乙烯/XLPE交聯(lián)聚乙烯,那么對于外行如何區(qū)別這三者呢?對音視頻信號有多大影響呢?如何選擇呢?

        01

        外表如何區(qū)分PVC聚氯乙烯/PE聚乙烯/XLPE交聯(lián)聚乙烯?

        軟、燃燒黑煙、刺鼻氣味、沉入水——聚氯乙烯PVC(我喜歡叫它小黑)

        滑、易燃、燃燒藍(lán)色火焰、白煙、蠟燭氣味、燃燒物滴落、浮于水——聚乙烯PE(我喜歡叫它小藍(lán))

        滑、較硬、可燃、燃燒藍(lán)色火焰、白煙、蠟燭氣味、燃燒物滴落、耐回縮、浮于水——交聯(lián)聚乙烯XLPE(我喜歡叫它PLUS)

        可燃、藍(lán)色火焰、有泡沫感氣孔——發(fā)泡聚乙烯

        (個人覺得對于外行區(qū)分PE/PVC最好的方法是剪掉一片投入水中,漂浮的是PE,沉下去的是PVC,你可以剪掉SYV包覆導(dǎo)體的絕緣和護套投入水中就知道了,當(dāng)然也有很多其他材料也有以上表征,但是音視頻行業(yè)用的不多,以上信息不絕對,但是可以判斷至少80%)

        1.話筒線、音頻信號線絕緣材料盡量選用PE/XLPE視頻線盡量選用PE/XLPE,會使得電容小,高音亮麗,如果對聲音要求不高的場合也可以選用PVC;

        2.AES/EBU數(shù)字音頻和DMX512燈光線務(wù)必采用PE/XLPE,PVC絕緣材料盡量不要使用,慎用;

        檢查你手上的這兩種線,分別把包覆在銅絲的絕緣塑料剪掉一片投入水中,如果沉下去,建議有多少線丟掉多少!

        3.揚聲器線纜可以使用PVC絕緣;

        4.模擬視頻線可以采用PE,SDI數(shù)字視頻線采用Foam–PE,低衰減低損耗,非發(fā)泡的SDI線慎用;

        5.RVV/RVVP/BV等絕緣護套材料為PVC;

        6.中高壓電力電纜絕緣材料常采用XLPE。

        這三者都屬于塑料的范疇,塑料是第二次工業(yè)革命以來橡膠、尤其是天然橡膠的一定程度的替代品,畢竟塑料比重小、電絕緣優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定、原料豐富、加工方便等,如果塑料的工業(yè)化生產(chǎn)提前30年,可能就避免利奧波德二世對剛果人民的暴行了。

        02

        聚氯乙烯塑料

        名稱:聚氯乙烯

        簡稱:PVC

        分子:-[-CH2-CHCl-]-n

        常說的聚氯乙烯是指聚氯乙烯塑料,是以聚氯乙烯樹脂粉為基材,添加增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑、著色劑、阻燃劑等共混而成。

        優(yōu)點:

        1.易制得,原料廣泛低廉;

        2.柔軟,熱塑性好;

        3.阻燃,由于分子結(jié)構(gòu)中有氯原子,故即使不添加阻燃劑的PVC樹脂也有一定的阻燃性,遠(yuǎn)超過PE/XLPE,添加適當(dāng)?shù)淖枞紕┖驪VC塑料的阻燃級別可以更高;

        4.化學(xué)穩(wěn)定性高,耐酸、耐堿、耐油,除了不耐少部分有機溶劑外,化學(xué)穩(wěn)定性還是很好的;

        5.電性能優(yōu)良,體積電阻率較高,是電纜行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的塑料之一

        缺點:

        1.電絕緣性不夠完美,盡管電絕緣性還算優(yōu)良,但是由于分子結(jié)構(gòu)中含有極性鍵C-Cl鍵,屬于極性分子,故電絕緣性不如PE;

        2.熱穩(wěn)定不太好,由于分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致受熱和燃燒時易產(chǎn)生HCl,故PVC塑料中一定要加入穩(wěn)定劑以提高熱穩(wěn)定性;

        3.耐寒性較差,單純的PVC樹脂的玻璃化溫度為-40~50℃,故常規(guī)的PVC塑料通常為-20℃,加入耐寒劑后方可提高到-40℃;

        4.有毒,由于含有氯元素,燃燒時產(chǎn)生氯化氫(HCl)氣體,在生產(chǎn)、加工、回收、降解各環(huán)節(jié)都存在污染,PVC塑料中的含鹵添加劑也會造成生物富集,損害人類和生物呼吸系統(tǒng)生殖系統(tǒng)等、還可致癌、破壞臭氧層等,近年來有逐步被低煙無鹵(LSZH)材料取代趨勢。

        03

        聚乙烯塑料

        名稱:聚乙烯

        簡稱:PE

        分子:-[-CH2-CH2-]-n

        ——CH2——CH2——CH2——CH2——

        同樣常說的聚乙烯是指含有添加劑的聚乙烯塑料,它的工業(yè)化生產(chǎn)比聚氯乙烯晚,但是一出現(xiàn)就備受青睞,在通信電纜行業(yè)中占有幾乎無可取代的地位,80%左右的通信電纜絕緣都采用PE,聚乙烯塑料常使用的有HDPE(低壓高密度)和LDPE(高壓低密度)、MDPE(中密度),所謂的高壓低壓是指制備方法,高密度的HDPE較硬常用于小規(guī)格對稱通信電纜,低密度LDPE較軟常用于同軸線或者較大規(guī)格的對稱通信電纜,而中密度的MDPE常用于直埋電纜線的護套,有很好的防水防潮作用。

        優(yōu)點

        1.介電常數(shù)ε小和介質(zhì)損耗角正切tgδ很小且在受頻率和溫度影響很小,這是PE最顯著的優(yōu)點,尤其是用于通信電纜,低電容低損耗低衰減,對于音視頻線纜這個參數(shù)尤為重要;

        2.化學(xué)穩(wěn)定性高,由于分子結(jié)構(gòu)對稱且只有C-C和C-H鍵,是非極性分子,故可耐酸(硝酸等氧化類酸除外)、耐堿、較小的吸水性;

        3.電絕緣性佳,體積電阻率高,也是高壓電力電纜的優(yōu)良選擇。

        缺點:

        1.光熱老化性不好,尤其是紫外線照射加速老化;

        2.易燃,太好燒了,邊燃燒邊滴落,延燃幾乎可以當(dāng)蠟燭用了;

        3.耐熱性較差,焊接XLR時非常容易回縮,需要專業(yè)熟練操作;

        04

        交聯(lián)聚乙烯

        交聯(lián)聚乙烯XLPE,是通過物理或者化學(xué)手段將PE的線性分子轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀分子以提高耐熱性,音視頻線材中最經(jīng)濟普便的方法為電子束輻照交聯(lián),電力電纜中最常用溫水交聯(lián)。

        優(yōu)點:

        1.介電常數(shù)小,僅比PE略大,通常為2.5左右,但是受阻燃劑、穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑等添加劑影響較大;

        2.耐熱耐回縮;

        3.雖然還是易燃,但是阻燃性比PE略微提高,阻燃性能依加入阻燃劑而定。

        缺點:

        1.易燃,阻燃性還是較PVC差;

        2.交聯(lián)色差,由于交聯(lián)會引起色差。

        PE的改性品除了有XLPE外,還有發(fā)泡聚乙烯Foam-PE,低衰減低損耗,常用于SDI數(shù)字視頻線。

        當(dāng)然電線電纜用的塑料還有很多種,TPE/TPU/EVA/FEP/NL等等,PVC/PE/XLPE只是音視頻線纜行業(yè)中最常用的三種。

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