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线缆内部培训资料(数据电缆部分)


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VOPHONE 技术

线缆内部培训资料

(数据电缆部分)
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线缆培训资料(数据电缆部分) 一、 线缆的分类 1、线:可简单的定义为金属导体外只有一层绝缘和没有绝缘的产品, 但不一定是只有单个金属导体,如一些 UL 系列的排流线、钢芯铝绞 线等都为多金属导体。线可根据绝缘材料的不同分为橡胶电线、塑料 电线、金属线等,它们的相对性能可表述为:橡胶电线耐磨、耐油、 柔软性好、但加工不易;塑料电线耐磨性较差、大部分不耐油、柔软 性相对较差、但加工方便;金属线就不具有以上的性能了。目前应用 相对较广的是塑料电线,橡胶电线一般在相对较严格的场所使用,如 电动机的电源线、矿用电线等,金属线一般用于农村或较落后地区的 架空电源线。 2、缆:可定义为在传输媒介外有多层绝缘的产品,也有单一和多个 传输媒介。和线一样根据绝缘的不同可分为橡胶电缆和塑料电缆,他 们的优缺点及应用场合和线的一样。 另根据传输媒介的不同可分为金 属缆和光缆,金属缆是指传输媒介为金属的缆,光缆是指传输媒介为
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 光纤的缆,金属缆由于现在普遍采用的传输媒介为铜,所以也可简称

为铜缆。 铜 缆现在一般可分为两大类:力缆和信缆。力缆是传输电能的电缆;信 缆是传输脉冲电信号的电缆。 力缆根据耐压等级的不同可分为超高 压电缆、高压电缆、低压电缆,超高压电缆一般耐压在 10KV 以上, 高压电缆耐压在 1KV 至 10KV,低压电缆在 1KV 以下,如再分详细 一点还可把低压电缆分为民用级电缆,耐压在 380V 以下;另也可根 据绝缘的材料不同可分为橡胶力缆和塑胶力缆。 由于力缆现在与我们 的联系不是很密切,所以不做详细的分解了。信缆按用途和使用范围 分为:1.市内通信电缆:其中有纸绝缘市内通信电缆,聚乙烯或泡沫 聚乙烯绝缘市内通信电缆,全填充市内通信电缆,自承式塑料绝缘市 内通信电缆,铝芯聚乙烯绝缘市内通信电缆,塑料绝缘配线电缆等。 2.长途通信电缆:其中包括纸绝缘低频通信电缆,纸绝缘高频对称通 信电缆,塑料绝缘高频对称电缆,小同轴综合通信电缆,中同轴综合 通信电缆,电气化铁道通信电缆,防雷通信电缆等。3.通信设备用电 缆:局用电缆等。4.电力系统用电缆。5.海底通信电缆:浅海对称通 信电缆, 浅海同轴通信电缆及深海同轴通信电缆等。 6.数字通信电缆。 由于我们目前所接触的电缆只有数字通信电缆(数据缆、网络线)和 光缆,所以下面着重对数据缆(光缆方面另成一部份单独讲解)进行讲 解。 二、 数据缆(网络线)
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 当前全球正在跨入信息社会, 信息高速公路的建设正在一些工业 化国家迅速发展,以期在二十一世纪初期实现这一划时代的宏伟规 划。局域网是构成高速信息网的基本单位,所以局域网用数据缆的需 求也迅猛增长,数据缆到目前为止,有两种电缆:一种是美洲推行的 100Ω电缆,主要是针对非屏蔽类电缆;另一种是欧洲推行的 150Ω 电缆,主要是针对屏蔽类电缆。数据电缆到现在为止,国际上的相关 标准一般分为三类、四类、五类、增强性五类、六类,它们分别对应 的传输带宽为 16MHz、20MHz、100MHz、100MHz(支持全双工传 输) 250MHz, 、 对与七类、 甚至八类目前在国际标准上没有正式定义, 只是各家布线厂家的炒作而已; 对应于不同的数据缆级别有相应的通 道级别与之对称,目前一般分为 CLASSA、CLASSB、CLASSC、CLASSD、 CLASSE 级,当然现在也有在推 CLASSF 级的。其实两个不同地区推不 同阻抗要求的电缆是基于他们推不同的结构所产生的,美洲推行的 100Ω电缆,主要是美洲到目前为止都不太推行屏蔽结构,这是因为 如有了屏蔽结构就会形成导体与屏蔽层之间的临近效应, 改变导体的 电容和电阻等低频参数,另在屏蔽层上也会有高频窝旋电流的产生。 但不用屏蔽结构,线缆就没有抵抗外界干扰能力和保密性差,而且如 要做到象 300MHZ 以上的传输较困难,所以欧洲就实行了屏蔽结构, 那么怎样才能消除由屏蔽层带来的困扰,就只好通过增大阻抗,所以 欧洲一般在推行 150Ω电缆。两种结构谁好谁坏还是要根据不同的应 用环境来断定, 所以现在国际上布线一般都是讲究两种布线方式的组 合。但目前应用较广的还是非屏蔽结构,且由于信息化的发展,对传
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 输带宽要求的跟进, 目前较为流行的是五类和增加性五类非屏蔽数据 缆,下面就以此为点来介绍一下: 1、 生产工艺流程图(以现在最流行的二步法生产方式为例) :

原材料:铜、 PE 绝缘料、 色母料、撕 裂 绳 、 PVC 护套料

原材料检验

芯线拉丝、 过程检验 绝缘挤塑

绞对

过程检验

成缆

过程检验

挤护套

过程检验

打包

成品检验

入库

出厂

2、

生产过程及设备特点: 初看一下, 一根 4 对数据缆的结构与普通的市话电缆差不多,

但是要全面达到数据缆的规范,难度相对较高。因为一般市话电 缆只是在音频范围内使用,就是用脉码调制通话系统,电缆的测 试频率亦只有 1MHz 左右,而数据缆的测试频率要达 100 MHz、 155 MHz、250 MHz 还有甚至 600 MHz 等。因此对电缆结构的对 称性和精密性要求甚高。 目前数据缆的生产流程可归纳如下(国内现在有应用的) : A.单工序方案 B.组绞方案 C.成缆-护套联动方案

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拉丝--绝缘

拉丝--绝缘

拉丝--绝缘

对 绞

对 绞 成 缆

对 绞

成 缆

成 缆 护 套

护 套

护 套

成圈包装

成圈包装

成圈包装

注:现在的台资企业有将护套与成圈一起的,便不是很理想。 这三种方案的主要区别在于对绞、成缆两工序,分开还是合并的 问题。过去不少人认为生产高质量的数据缆一定要用群绞。群绞 的最大优点是将对绞、成缆两工序合而为一,省除了对绞后的收 绕和成缆时的放出,使对绞的反复弯曲减少,从而提高了电缆的 质量。但其缺点为生产效率低、投资大。通过各国的多年实践验 证,对绞、成缆分开还是合并各有优缺点,其最终结果均能生产 出高质量的数据缆。在分开对绞、成缆的方案中,绞对机的放线 是在机器旋转体的外面,主动放线及精密张力控制要比群绞容易 得多,附加屏蔽也方便。对超五类及以上的电缆,国外现已开始 在对绞机及成缆机上采用退扭或部分退扭放线,以提高绞对及成 缆的质量水平,但现在被普遍采用的是绞对上的退扭。这在分开
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 工序上比较容易做到,但在群绞机上就困难得多。归纳起来,群 绞方案的最大优点可能是省人工和占地小,并减少芯线弯曲,容 易保证性能。最大的缺点是放线不易退扭,对线的屏蔽节距较长, 生产速度受最小节距对的限制,对线受力均匀性不及单独工序, 而且投资大。因此,近来已有不少外国电缆公司趋向采用单独工 序。对我国的具体情况而言,单独工序起步较容易,目前国内大 部分企业采用的是单独工序。 下面就各种工序的设备来进行一些分析: A. 拉丝—绝缘串列生产线(简称串联线) 这是生产数据缆最关健的工序,除了生产数据缆的绞线线芯 外,为了保证绝缘线芯达到高度精密的几何尺寸和最佳质量,均毫无 例外采用串联线。与电话电缆串联线相关,数据缆串联线的生产要求 和质量控制指标要严格很多。 下面是生产两种线的控制指标的对照表: 序号 控制指标 1 2 3 4 5 6 7 铜线外径偏差 铜线椭圆度 铜线延伸率及偏差 实心绝缘外径偏差 实心绝缘椭圆度 单线电容稳定度 实心绝缘同心度 数据缆生产 +0.002mm 以内 +0.002mm 以内 18-24% +2% 电话电缆生产 +0.005mm 以内 +0.005mm 以内 20-28% +0.02mm 以内 +0.02mm 以内 +5pF/m 以内 高于 85%

+0.005mm 以内 +0.01mm 以内 +2.5pF/m 以内 高于 92%

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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 8 9 绝缘与导体附着力 绝缘材料 大于 1200g/100mm 高度稳定性 HDPE 无规定 普通的 PE

为了保证恒定的达到这些要求,主要可采取以下措施: ① 采用拉丝——退火——预热一体化设备,连续退火及预热装置与 拉丝机稳定。 ② 采用高精密的配模,将拉丝滑动量减到最低的严格同步,退火及 预热的直流电源高度,严格控制出线径。 ③ 拉丝机自带的乳浊液的冷却——过滤循环装置,不会有铜粉粘在 出线模和铜线上。 ④ 选用最佳的退火电流值,对数据缆来说,最终线径(绝缘后)的 恒定和退火的均匀性要比延伸率绝对值还要重要。 ⑤ 采用高精密度的定心挤出机头和精密模具。 ⑥ 高度稳定的挤出机温度控制系统。 目前能达到以上要求的高速串联线的生产厂家国内的不多, 口杯 较好的有上海金东和广东永雄, 且价格还可以在一百五十万人民币左 右,但稳定性方面还是较差,生产高级别数据缆如六类缆等还有点难 度,即使生产五类和超五类在合格率方面也有值得考虑,线速度较低 约 1000m/min,不可以做物理发泡。所以一般现在采用的都是进口串 联线,如罗森泰、诺基亚梅勒菲尔、日本神户制钢、美国戴维斯。这 些 厂 家 里 最 被 推 广 的 还 是 罗 森 泰 , 他 的 速 度 在 1800m/min — — 2000m/min,可以做皮泡皮绝缘, (也可做一些氟塑料绝缘) ,为未来 的小线芯六类缆和更高级别的数据缆奠定基础,但价格较贵,就是现
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 在价格下调了,如果一条线全部配齐也在一千多万人民币。 目前市面上被认可的单线分色, 大都采用美国色标, 四对线分别: 白一篮、白一橙、白一绿、白一棕。为了便于分线,现在电缆厂中采 用是在白色线芯上印有色环或色条。当采用色环时,热线芯在挤出机 头出来后即通过高速色环机,虽然进口的色环机号称可达 1200m/min —2000m/min,但高速油墨需全部进口,即使采用高速油墨,在聚乙 烯绝缘上,线速在 1200m/min 时喷印色环,干燥已不易,且成本高, 故在一些高速串联线不太被采用。 在进口的高速串联线上较被推的是 色条,只要在挤出机头上加一个小挤出机,且生产成本低,生产速度 不受影响。 B.绞对机 数据缆的绞对机,在原理上和电话电缆绞对机没有多大区别。只 是绞合节距甚小, 一般均在 10——25mm 范围内,但对节距的稳定性 及张力控制要求很高。下面是两种绞对机的质量控制要求对照表: 序号 控制指标 1 2 3 4 5 绞对节距范围 绞合节距变动误差 芯线张力波动 最大电阻不平衡 对线对地不平衡 数据缆生产 10 一 25mm ≦3%或≦0.5mm ≦+10% ≦2% ≦330pF/100m 电话电缆生产 40 一 130mm ≦5%或≦4mm ≦+25% ≦5% ≦570pF/100m

为了达到以上要求,绞对机的放线装置应做到主动放线,并有灵 敏的张力反馈,并保持两根线的放线张力均匀和长度一样。同时机器
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 上所有的转向导轮应尽可能加大, 以免铜线与绝缘之间的附着力受到 影响。 由于数据缆的绞合节距较短, 所以必需尽可能提高其转弓速度, 以提高产量。 目前在大陆的绞对机生产厂家中上海金东、 合肥神马的还是较理 想, 但速度太慢且合格率也相对较低, 台湾也有部分较理想的绞对机, 较大陆的好一些。现在真正被客户应用和认可的还是进口,如法国的 高登、法国波逖亚、日本琴玲,性能好,但价格较高。 C.成缆机 数据缆成缆机可分为两种类型: 双扭式和单扭式。 双扭式速度快, 精度相对较低,普遍采用于数据缆的五类缆与超五类缆生产。对与六 类缆及要求较高的屏蔽电缆,国际上普遍采用单扭成缆机,精度高。 下面是单扭和双扭成缆机的性能比较; 序号 控制指标 1 2 3 800-1000 双扭式 800-1000 单扭式 500-800 500-800 50-80

最大转速(转/分) 500-1000 最大扭绞(扭/分) 1000-2000 成缆速度(米/分) 100-200 (节距以 100 来计)

4

适用范围

用于 UTP 五类和超五类缆

各种数据缆,包括 FTP、STP、SSTP

国内外生产成缆机的厂家基本同绞对机的。 法国波逖亚采用的是 群绞(绞对和成缆合二为一) 。另大对数数据缆的成缆也采用改装的 电话电缆成缆机,或各设备生产厂家对应的改装设备。
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! D.护套机 数据缆护套生产线的特点是护套厚度较薄,一般只有 0.5mm 左 右,通常采用聚氯乙烯或其他聚烯烃化合物。在挤出过程中,要使缆 芯结构保持其几何位置不变, 故通常采用定心式挤出机头和半挤管式 模具。在护套表面要印上标识,因电缆外形不一定平滑,所以通常采 用电脑喷印。护套生产在整个数据缆生产过程中是控制最简单的环 节, 所以一般采用国产护套生产线即可满足要求, 根据挤出外径大小, 一般采用 65 型挤出机。 E.成圈包装 由于数据缆的装箱长度一般为 1000 英尺(304.8 米) 。为了使施 工放线方便,又要保持电缆在放出时不受扭曲,以免影响性能,现在 普通采用的有两种方式:匣式无扭自由放线包装和绕盘纸匣放线包 装。后者需将电缆绕在纸板盘上,再装入纸箱中,用芯轴托住,使用 时从槽口将电缆拖出, 这种包装方法成本较高, 同时电缆纸盘需转动。 目前,国际上最流行的是匣式无扭自由放线,电缆在成圈时采用特殊 交叉卷绕,这样在放线时电缆不会扭曲。这种成圈机现在生产厂家较 多,国际上最先进、效果最好的是美国文登,价格也很贵。 F.成品测试 对数据缆的成品测试要求,要比电话电缆高得多。电话电缆测试 最高在 1 MHz, 而数据缆现在国际已频发标准的要达到 250 MHz, 有 些厂家把频率推到 600 MHz 以上。美国 EIA/TIA(电子工业协会/电 讯工业协会)标准,还是 ISO/IEC(国际标准化组织/国际电工会议)
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 标准都严格规定了电缆出厂标准。 目前市面的测试仪有精装式和便携 式。 精装式有瑞士 AESA9500、 美国 DCM、 台湾惠盈、 德国 MEA 等, 在这些厂家中,最被采用的是瑞士 AESA、美国 DCM,价格也昂贵。 便携式的有 FLUKE、WAVETEK、MICROSOFT 等,这些一般用于工 程上的检测,不可做为出厂检测。选用先进的测试系统,不仅对控制 生产质量,确定产品的等级十分重要。并且根据测试统计分析结果, 来改进提高工艺和产品质量,帮助也极大。 3、数据电缆生产过程中的在线检测及质量控制 要保证数据缆的高质量性能, 在生产过程中, 前三道工序串联线、 绞对、成缆是最重要,在这三道工序中串联线生产又是重中这重。 A.铜导体直径变化的监控 铜导体直径的变化对绝缘线芯的影响甚为重要。一根 0.510/0.910mm 绝缘芯线的水电容约为 216pF/m,如铜丝直径变化 0.001mm,而绝缘外径不变,电容约变化 0.72 pF/m。铜丝直径变化 +0.002mm,电容变化将达 3pF/m。所以要严格控制铜丝直径的偏差。 B.绝缘外径的反馈控制 为了保证绝缘外径的恒定,必需用 X 一 Y 双轴激光测径仪或用 激光测径仪旋转扫描圆周各点直径, 经过数据处理后反馈控制挤出外 径。 在上述结构规格时, 当铜丝直径不变, 而绝缘外径变化 0.002mm 时, 电容变化约为 0.8 pF/m, 故外径+0.005mm, 电容变化可达 4pF/m。 通过测径反馈,在挤出机和线速同步系统较好时,一般均可控制在 +0.003mm 以内,即电容变化不会超过 2 pF/m。
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! C.同心度的监控 挤出线的同心度很大程度上取决于机头的圆周均流程度和模具 同心度。国外先进的精密模具,同心度偏差均大大低于 0.001mm,故 挤出线芯的同心度能保证在 95%以上。 由于模具的磨损或生产过程中 的意外情况(如进线偏,或有小杂质夹入等) ,挤出线芯的同心度会 受到影响。为此,在先进的串联线上均装偏心显示仪,利用电感应探 头在线芯表面高速旋转,扫描圆周四周的绝缘厚度变化,就能在显示 屏上显示出偏心程度。这种在线检测仪的重复性可达+0.002mm。当 偏心值超过设定极限,就会自动报警,使操作人员及时更换模具或排 除故障。 D.电容控制 在实心绝缘线芯的生产中,由于绝缘材料的介电常数变化极微, 故控制铜丝直径及绝缘外径就可以达到控制电容的目的。 在泡沫绝缘 中,控制直径和电容必需联合进行,以求发泡绝缘的电容及外径均能 符合设计要求。近年来,由于物理发泡技术不断提高,发泡稳定度、 电容和外径就比较容易。从最新的研究成果看来,只控制外径并不能 完全反映挤出线芯的全面质量情况,由于工艺的波动和材料的缺陷 等,往往在生产局部表面不平的情况。这在外径测量控制中,特别是 单轴或双轴(X 一 Y)测径时,这些偶然现象不一定会测到。而且控 制时是按照处理后的平均测定值来反馈控制。但在电容监控中,不论 是铜线直径的变化、绝缘外径的变化、表面缺陷甚至偏心,均最终会 反映到电容上。所以监控电容是关健中的关健。为了保证高性能数据
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 缆的质量,国外已开始采用在线频谱分析仪,通过快速测定电容来探 知和记录整根线芯结构的微小变化, 并自动计算出对结构回波损耗的 影响。这种测定数据通过 FFT(快速傅立叶变换)的频谱分析,最终 反映在微机显示屏上并储存下来。 这对早期发现线芯缺陷来保证最终 电缆的传输十分有用,而且这一记录可以打印出来,供进一步工艺分 析及改进之用。 E.综合控制 铜线直径检测、绝缘外径 X 一 Y 测控及电容监视是制造数据缆 最基本必备的在线控制仪器,加上先进的控制处理器,就可以全线进 行严格的控制。如条件许可,可加上偏心显示及 FFT 频谱分析等仪 器,这对提高产品等级会有很大帮助。 F.绞对及成缆过程的控制 在绞对及成缆过程(包括群绞机)中,单线或对线线张力的均匀 是最重要的,除了必需有较灵敏的张力闭环控制外,采用张力监控, 随时显示张力的变化,对保证工艺稳定甚有帮助。为此,采用人机对 话显示控制屏, 会有助于操作人员及时准确的了解运转中的过程工艺 参数和排除故障。 4、电气性能参数解析: A.衰减(Attenuation)表示字符 a 单位为分贝 dB

衰减是信号沿着一定长度的线缆传输所产生的损耗, 此值与线缆 的长度有着直接的关系,并随频率的上升而增加,主要表示为初始传

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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 送端信号强度与接收端信号强度的比值。 标准对衰减性能作出了严格 规定,即有: 对五类和超五类:α≤1.967√f+0.023f+0.050/√f(dB) 对六类:α≤1.808√f+0.017f+0.020/√f(dB) 导体和绝缘的材料性能, 以及几何尺寸是影响 UTP 类电缆衰减的主要 因素,对其他派生数据缆如 FTP,金属的临近效应也是一个重要的影 响因素。护套几乎没有什么影响作用。最理想的绝缘材料是发泡全氟 乙丙烯(FEP),但由于生产的不易所以现在没有被大量应用。标准 中规定的只是高频下许多简化后得到的公式, 无法通过公式来看出他 的影响因素,其实际按生产工艺的计算公式是如下: α=(6.0*10-3*√fε*(k/d+d/2a2))/㏑((2a-d)/d) +9.1*10-5f√ε*tgε 式中:ε——绝缘等效介电常数据 f——工作频率 Hz d——导体外径 mm

k——衰减的绞合系数,取 1

a——导体间中心距 mm tgε——绝缘材料等效介质损失角正切 由以上可以明显的看出哪些参数对衰减的影响。 在公式中不能直接性 的看出温度对衰减的影响,现在一般标准中和经验值认为温度每升高 1 度衰减增加 0.004%。 B.特性阻抗(Characteristic Impedance)表示字符 Z 单位Ω 特性阻抗是数据缆中最重要指标之一,他的计算公式可列为: Z=120(㏑((2a-d)/d))/√ε

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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 由上式可以看出导体和绝缘的材料及几何尺寸都会影响到特性阻抗 值。结合衰减的公式,可以看出,为了数据电缆的特性阻抗值和衰减 值都达到要求,必需寻找一个几何尺寸 a、d 的平衡点,除了控制其 几何尺寸 a、d 外,便是控制绝缘的ε、tgε。此值现在标准中规定 100+15Ω或 150+15ΩC. C.近端串扰(Near End Cross talk)表示字符 NEXT 单位 dB NEXT 是传送线对与接收线对之间产生干扰的信号, 它对信号的 接收产生不良影响,故此值越大越好。定义公式如下: NEXT=10 ㏒(P1N/P2N)=20 ㏑(V1N/V2N)P1N 主串对输入功率 P2N 为电缆近端被串对输出功率 V1N 主串对输入电压 V2N 为电缆近端被串对输出电压

这个参数主要通过控制绞对节距及节距比来消除影响, 另外线对之间 的距离远近也会影响此参数。标准中对此参数值的规定如下: 五类:NEXT≥62.3-15 ㏒ f 超五类:NEXT≥65.3-15 ㏒ f 六类:NEXT≥74.3-15 ㏒ f 对于此,还有一个同 NEXT 相关的近端串音功率和(Power Sum Near End Cross talk) ,简写为 PSNEXT,他是指分别把任何一对线做 为主串线对, 其他所有线对对他都有一个 NEXT, 再把这些 NEXT 值 相加,即为此主串线对的 PSNEXT 值。对他的影响因素和 NEXT 相 同。标准中的规定计算值: 五类和超五类:PSNEXT≥62.3-15 ㏒ f
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 六类:PSNEXT≥72.3-15 ㏒ f D.结构回波损耗(Structural Return Loss)表示字符 SRL 单位 dB 结构回波损耗是线缆阻抗一致性的量度, 阻抗的变化会引起返回 反射,当一部分信号的能量被反射回传输端时就会产生一种干扰信 号。标准中规定的计算公式如下: 五类:1——20MHz 为 23dB、20——100MHz 为≥23-10 ㏒(f/20) 超五类:1——20MHz 为 28dB、20——100MHz 为≥28-10 ㏒(f/20) 六类:1——20MHz 为 30dB、20——250MHz 为≥30-10 ㏒(f/20) 造成 SRL 脉动的原因多发生在绝缘挤出阶段, 可以是个别的局部 的视在电缆缺陷, 也可以是许多呈周期性分布的甚至无法用普通检测 仪器分辨的细微缺陷,后者所产生的反射波会在某些频率上相互迭 加,当反射波振幅极大时,电缆的传输性能开始在这些频率点上甚至 整个频宽范围内急剧恶化。事实上有三种不同类型的以上缺陷: ① 突发性的或局部的电缆结构偏差,如电缆表面的突起、划痕或气 孔均会产生大量反射波,并波及许多频率点,造成这一原因的有: 模具磨损、绝缘偏心、外来机械损伤及表面污染等。 ② 在整个制造段长度上随机分布的幅度微小的电缆结构偏差,所产 生的反射波不会相互迭加,不会超出标准许可的范围,造成这一 类结构偏差的原因为绝缘挤出过程中外径和同心度围绕标称值的 不规则波动。 ③ 贯穿整个制造段长度的周期性分布的小幅度电缆结构偏差,所产 生的反射波会在某些相位相互迭加,使电缆的传输性能恶化。造
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 成这一类结构偏差的原因有:挤出机螺杆转速的循环脉动、牵引 速度的周期变化、挤出机各区温度的规则性波动、导体放线张力 不稳定等。 以上三点影响结构回波损耗最大的是第③点,也是最难消除的。 E. 等电平远端串音 (Equal Level Far End Cross talk) 表示字符 ELFEXT 单位 dB ELFEXT 是从远程式发射端对相邻线对产生的不良干扰信号,在 近端进行测量。对他的影响因素除了 NEXT 相同的因素外还有线的 传输距离。现在标准中的规定值为: 五类:ELFEXT≥61-20 ㏒ f 超五类:ELFEXT≥64-20 ㏒ f 六类:ELFEXT≥68-20 ㏒ f 相应 ELFEXT 也有一个 PSELFEXT (Power Sum Equal Level Far End Cross talk) ,PSELFEXT 是指一对接收线对受其它所有线对同时对它 的远端串扰总和。它的影响因素同 ELFEXT。标准中的规定值: 五类超五类:PSELFEXT≥61-20 ㏒ f 六类:PSELFEXT≥65-20 ㏒ f F.回波损耗(Return Loss)它的字符 RL,单位 dB 它是由于阻抗不匹配而使部分传输信号的能量被反射回去, 它对 使用全双工方式传输的应用非常重要。它合并了两种反射的影响,包 括对标称阻抗(如:100Ω)的偏差以及结构影响。标准中的规定值: 1≤f≤10 10≤f≤20 20≤f≤100

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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 五类: RL≥17+3 ㏒ f 20 25 25 RL≥20-7 ㏒ (f/20) RL≥25-7 ㏒ (f/20)

超五类: RL≥20+5 ㏒ f 六类: RL≥20+5 ㏒ f

RL≥25-7 ㏒ (f/20) 250M) (至

G.传播速度(相速度) (Velocity of propagation(Phase velocity)) 字符 Vp,单位 m/s 传播速度定义为信号在电缆中的传播速度。 传播速度也可以用波 速比表示, 波速比是波在电缆中传播速度与波在自由空间传播速度之 比,后者取作 299792458m/s。传播速度通常由相角和角频率确定。 传播速度(相速度)由下式确定: Vp=ω/β=2πf/β 式中:f——频率,单位为 Hz; Vp——传播速度,单位为 m/s; β——相移常数,单位为 1/m; ω——角频率,单位为 1/s。 H.相时延(Phase delay)字符为 T,单位为 s 相时延定义为电缆长度 L 与传播速度之比。 相时延由下式确定: T=L/ Vp 式中:T——相时延,单位为 s; Vp——传播速度,单位为 m/s; L——电缆长度,单位为 m。 J. (相)时延差(Differential phase delay (skew)),字符ΔT, 单位为 s
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管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 相时延定义为电缆中任意两线对间的相时延的差值。 时延差由下 式确定: ΔT=/L(1/ Vp1-1/ Vp2)/ 式中:ΔT——相时延差,单位为 s; Vp1——第 1 对线的传播速度,单位为 m/s; Vp2——另一对线的传播速度,单位为 m/s; L——电缆长度,单位为 m。 以上只是对常用的电气参数进行了解析, 以上只是对常用的电气参数进行了解析,其实还有其它如信噪 、纵向转化损耗 、纵向传输损耗 比(ACR) 纵向转化损耗(LCL) 纵向传输损耗(LCTL)等。五类缆 ACR) 纵向转化损耗(LCL) 纵向传输损耗(LCTL) 、 、 目前的标准有: 目前的标准有: EIA/TIA-568《商务建筑电信布线标准 ① EIA/TIA-568-A(B) 商务建筑电信布线标准》 《商务建筑电信布线标准》 ② ISO/IEC11801《信息-建筑物综合布线系统》 ISO/IEC11801《信息-建筑物综合布线系统》 EN50173《信息技术一般布线系统》 ③ EN50173《信息技术一般布线系统》 YD/T1019④ YD/T1019-2001 YD/T1019标准中的。 以上参数解析中的所有规定值均参照 YD/T1019-2001 标准中的。 5、数据电缆的回顾和发展前景展望 A.中国数据电缆制造业的起步与三次发展过的回顾

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第 一 阶 段 : 1995年 - 1997年
代 表 企 业 : 南 通 中 天 等 6- 8家 企 业 。 产 品 结 构 : CAT5 设 备 配 置 :进口专用设备为主,采用一
步 法 工 艺 。 生 产 规 模 : 8- 15万 箱 /年 .厂 。

1999年 第 二 阶 段 : 1997 年 - 1999 年
代 表 企 业 : 吴 江 九 龙 等 约 10 家 企 业 。 产 品 结 构 : CA T5、 5e 、 6 、 7 设 备 配 置 : 进 口 专 用 设 备 /国 产 专 用 设 备 混 合 , 主要采用二步法工艺。 生 产 规 模 : 10 - 3 0万 箱 / 年 . 厂 。

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第三阶段:2000年 第三阶段:2000年
代表企业 :国内以生产通信电缆为主的约80
家企业。

产品结构 :CAT5、5e 设备配置 :国产专用设备为主、国产设备
改造为辅,采用二步法。

生产规模 :5-10万箱/年.厂。

2001年国内数据缆制造业发展新动向
非通信电缆、光缆制造企业开始进入数据缆行业。 以浙江、广东最为集中,生产规模:10-20万箱, 产品结构以CAT5e为主。 出现了一批以引进设备为主,产品结构向CAT6、 CAT7发展的新企业。例如:青岛汉河、江西联创、 江苏东强、安徽信科和上海汉欣等,生产规模: 10-20万箱。 台商企业纷纷内迁,出现了台湾-广东,广东- 上海的趋势,并且开始新一轮的CAT6生产能力改 造。 具有实力的一些上市公司和具有实力的非通信产 品企业开始计划向数据缆产业进军。例如:江西 联创、湖北凯乐、河北宝丰和浙江尖峰等。
B.中国数据电缆制造业的现状和特点
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1、数据缆制造商的分类、生产能力及 数据缆制造商的分类、 市场分布特点
制造商 类 别 国外独资、 合资 港、台独 资、合资 大 约 数 量 <10 生 产 能 力 250 万箱/ 年 300 万箱/年 >1000 万箱/年 >1500 万箱/年 主 要 产 品 CAT5 CAT5e CAT6 CAT5 CAT5e CAT5 CAT5e 特 点 给外国品 牌加工 网络终端 产品配套 出口为主 市 分 场 布 国外著名系统集 成商、大型网络 公司 国际大型网络终 端设备企业 中国电信、有线 电视、国内部分 系统集成商、中 小型网络公司

<20

国内企业

>100

合计

>130

2、 国内数据缆制造业的现状
生产规模:
30万箱/年以上 <5% CAT5 100% CAT5 10-20万箱/年 < 15% CAT6 <5% CAT6 5-10万箱/年 >80% CAT7 <2% CAT7

产品规格:(仅指具有生产能力)
CAT5e < 30% CAT5e

产品质量:(合格率达到98%以上) <30% <20% <3% <1%

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3、国内数据缆制造业的特点
制造企业众多,其中大于80%有生产通信电缆和光缆的历 史。 虽然初步形成了骨干和领头企业,但没有一家以数据缆为 主要产品,生产规模偏小,缺乏大批量高端产品生产能力。 生产能力大,但产量分散,产品合格率低,主要集中在低 端产品CAT5上。 市场相对集中在与通信有关的产业,范围狭小,销售渠道 不适应。 没有形成中国自己的 产品品牌,因此,各企业以低价格 做为市场竞争的主要方式,在低端产品市场上恶性竞争, 而无法与国外品牌在高端产品市场上抗衡。 缺乏数据缆高端产品开发和研制能力,没有掌握核心制造 技术。 仅能提供线缆产品,缺乏布线系统综合配套能力。

C.国外数据电缆制造现状

国外主要数据缆制造商
一、美国(约计17家)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. Berk Tek (Cat 6) Alcatel Superior/Essex General Cable/Bicc Lucent Technologies (Cat 6) Prestolite Wire (Cat 6) Amp (Cat 6) Mohawk Cdt Quabbin Lynn Electronics Remee Products Belden (Cat6、Cat7) Comm Scope Helix Hitemp Champlain Harbour Southwire

二、日本(约计11家)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Fuji Electric Cable Co.,Ltd (Cat6) Showa Wire & Cable Co.,Ltd (Cat6) Furukawa Electric Co.,Ltd (Cat6) Fujikurl Ltd Tonichi Kyosan Electric Cable.,Ltd Toyokuni Electric Cable Co.,Ltd Sanyo Special Cable Co.,Ltd Kansai Tsushin Electric Cable Co.,Ltd 9. Tokyo Special Wire & Cable Co.,Ltd 10. Kaneko Cord Co.,Ltd 11. Daiden Co.,Ltd

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特点:
1、制造商集中,生产规模大,最少年产量均在50 万箱以上。 2、产品质量稳定,规格较全,并且有多种适合不 同用途的产品。例如:阻燃及防鼠咬等。 3、销售与网络系统集成商配套,具有各自的品牌。 4、主要产品已从CAT5转向CAT5e,只有部分厂 家可生产CAT6、CAT7。结构形式有VTP和STP, 绝缘方式从实芯发展到物理发泡和氟塑料发泡。 5、具有独立开发和掌握数据缆制造的核心技术和 后续产品的开发能力,已有厂家在研制传输频率 1.0-1.2GMHz,传输距离50M的CAT8的产品。 6、产品结构向轻量化、细径化方向发展。

D.中国数据电缆面临的问题

1、 全 面 认 识 市 场
中国网络综合布线市场对数据缆的 需求状况及发展趋势
中国数据缆应用的市场范围 1、 综 合 布 线 智 能 系 统 集 成 商 2、 电 信 行 业 、 C A T V 网 络 系 统 3、 网 络 工 程 公 司 4、 大 型 房 地 产 开 发 商

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2001年中国数据缆产品市场分布
用 区域/功能 占 有 场合 智能建筑 智能小区 分散住宅 率 网 络 产品规格
国产



CAT5 CAT5e CAT6 10% 100%

50% 35%

40% 25% 100%

70% 40%

中国数据缆市场结构和产品流通示意
数据缆制造商

中国电信

CATV网络公司 网络公司

系统集成商 大型房地产开发商

网络产品市场

家装市场

网络工程公司

智能小区 CAT5 CAT5e

智能建筑 CAT5e CAT6

区域/功能网络 区域 功能网络 CAT5e CAT6

分散住宅 CAT5 CAT5e

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中国预计将在几年内普及应用6类系统 中国预计将在几年内普及应用 类系统
1年 14% 2年
37.6%

3年
30%

5年 18%

中国综合布线产品市场各类数据缆占有率预测
高端产品:(6类、7类) 占有率 预测率 10% 30% 50% 80%

20.5% 37.2% 30% 12.3%

低端产品:(3类、5类) 占有率 预测率 10% 87% 30% 50% 80%

17.3% 41% 33%

中国用户对信息速率需求的布线系统
用户 智能建筑 系 统 设计院 房 地 产 开 发 商 电信行业 金融行业 监理公司 高校科研 机 构 其 他 3类 1% 1% 6% 1% / / 10% 1% 5类 19% 23% 35% 28% 25% 23% 25% 26% 超5类 61% 56% 35% 59% 45% 44% 60% 56% 6类 12% 12% 20% 9% 20% 18% 5% 7% 7类 2% 2% / / / 2% / 4% 全光纤 5% 6% 4% 3% 10% 13% / /

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美国数据缆需求预测
90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

CAT3 CAT5 CAT6

2001年 2001年 CAT7 2% CAT6 40% CAT5 20%

欧州数据缆需求预测
三年后 CAT7 7%

CAT5 CAT5e CAT6 CAT7 CAT5e 38%
CAT6 60%

CAT5e 33%

CAT5e CAT6 CAT7

总结:
1、 在 今 后 的 3- 5年 内 , 中 国 布 线 产 品 对 数 据 缆的需求将迅速扩大,将首先在大城市相关行 业、智能建筑、智能小区得到广泛应用。 2、 数 据 缆 产 品 将 以 C A T 5e和 C A T 6为 主 , 最 终 发展方向是全光网。 3、 在 全 光 网 没 有 真 正 普 及 前 , 在 相 当 长 一 个 时期内,数据缆仍然是综合布线的首选产品, 尤其是在中国。

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2、企业经营理念 企业经营理念
在综合布线中,数据缆的应用和全光网 的实现是一个相互渗透而不可分割的渐 进过程。 小规模的投入、低端产品的制造和价格 竞争,将最终被淘汰出局。 中国数据缆制造业的五大致命弱点:品 牌、质量、生产规模、产品开发和综合 配套。

3、重视产品质量 重视产品质量
数据缆的制造技术高于光缆的制造技术。 数据缆质量高低体现在产品合格率上。 提高产品合格率的四大要素:设备、工 艺、材料和管理。

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4、市场营销策略
在具有一定规模的基础上,与国际著名系统集 管理资源吧(www.glzy8.com) ,提供海量管理资料免费下载! 成商合作,以配套供应,定牌加工为主。 与国内系统集成商结成战略同盟,共同打造新 品牌。 与国外具有一定知名度的制造商合资、合作生 产。 在品牌、规模及中国市场份额达到一定程度后, 开拓国外市场。 密切注视全光网技术的发展,利用数据缆开拓 的市场和用户以及品牌,及时调整产品结构, 向全光网过渡。 重视布线产品的配套和延伸。 建立一支熟悉网络综合布线的销售队伍和一套 与市场相适应的营销渠道。

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