絕緣材料對音視頻線纜性能的影響
2021-03-06(1043)次瀏覽(lan)
近(jin)年來線(xian)纜(lan)行業(ye)的發展和創(chuang)新幾乎都和材(cai)料有(you)關,音(yin)(yin)視頻線(xian)纜(lan)行業(ye)中最常(chang)用的是三種材(cai)料,PVC聚(ju)氯乙(yi)烯/PE聚(ju)乙(yi)烯/XLPE交聯聚(ju)乙(yi)烯,那么對(dui)于外行如(ru)(ru)何區別(bie)這三者呢?對(dui)音(yin)(yin)視頻信號有(you)多大影(ying)響呢?如(ru)(ru)何選(xuan)擇(ze)呢?
外表如何區分PVC聚氯乙烯/PE聚乙烯/XLPE交聯聚乙烯?
軟、燃燒黑(hei)煙、刺鼻氣味(wei)、沉入水——聚(ju)氯(lv)乙烯PVC(我(wo)喜歡(huan)叫它小黑(hei))
滑、易燃(ran)、燃(ran)燒(shao)藍色火焰、白煙(yan)、蠟燭氣(qi)味、燃(ran)燒(shao)物滴落、浮于水(shui)——聚乙(yi)烯PE(我喜歡(huan)叫它小藍)
滑、較(jiao)硬、可燃、燃燒藍色火(huo)焰、白煙(yan)、蠟燭氣味、燃燒物滴落、耐(nai)回縮、浮于水——交聯聚(ju)乙烯XLPE(我喜歡叫它PLUS)
可燃、藍色火焰、有泡沫感氣孔——發泡聚乙烯
(個人覺得(de)對(dui)于外行區分PE/PVC最好的方法(fa)是(shi)剪(jian)掉一片(pian)投入水中,漂浮的是(shi)PE,沉下去的是(shi)PVC,你可以剪(jian)掉SYV包覆導體的絕緣(yuan)和護套投入水中就知道了,當然也有很多其他材料也有以上(shang)表征,但是(shi)音(yin)視頻行業用的不(bu)多,以上(shang)信息(xi)不(bu)絕對(dui),但是(shi)可以判斷至少80%)
1. 話筒(tong)線(xian)、音(yin)頻信(xin)號線(xian)絕緣材料盡量選(xuan)用PE/XLPE視頻線(xian)盡量選(xuan)用PE/XLPE,會使得電(dian)容小,高音(yin)亮麗(li),如(ru)果(guo)對聲音(yin)要(yao)求(qiu)不高的場(chang)合也可以(yi)選(xuan)用PVC;
2. AES/EBU數字音頻和(he)DMX512燈光線務必采用(yong)PE/XLPE, PVC絕(jue)緣材料盡(jin)量不要使用(yong),慎用(yong);
檢查你手(shou)上的這兩種線(xian),分(fen)別把包(bao)覆在銅絲的絕緣(yuan)塑料剪掉一片投(tou)入(ru)水(shui)中,如果(guo)沉下(xia)去(qu),建議(yi)有多少線(xian)丟掉多少!
3. 揚聲器線纜可以(yi)使用PVC絕緣(yuan);
4. 模擬視頻線可以采(cai)用(yong)PE,SDI數字視頻線采(cai)用(yong)Foam –PE,低衰減低損(sun)耗,非發泡的SDI線慎用(yong);
5. RVV/RVVP/BV等絕緣(yuan)護套材(cai)料為(wei)PVC;
6. 中高(gao)壓電(dian)力電(dian)纜(lan)絕緣材料常(chang)采用XLPE。
這三者都(dou)屬于塑料(liao)(liao)的(de)范疇,塑料(liao)(liao)是第二次工(gong)(gong)業(ye)革命以來橡(xiang)膠(jiao)、尤其是天然橡(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)定程度(du)的(de)替代品(pin),畢竟塑料(liao)(liao)比(bi)重小、電絕緣優良、化學穩定、原料(liao)(liao)豐富、加(jia)工(gong)(gong)方便等(deng),如果塑料(liao)(liao)的(de)工(gong)(gong)業(ye)化生產提前30年,可能就避免利(li)奧波德二世對剛果人民的(de)暴行了。
參數對比
02
聚氯乙烯塑料
名稱:聚氯乙烯
簡稱:PVC
分子:-[-CH2-CHCl-]-n
常說(shuo)的聚(ju)氯(lv)乙烯是指聚(ju)氯(lv)乙烯塑料,是以聚(ju)氯(lv)乙烯樹脂粉為(wei)基材,添(tian)加增塑劑(ji)(ji)、穩定劑(ji)(ji)、填充(chong)劑(ji)(ji)、著色劑(ji)(ji)、阻燃(ran)劑(ji)(ji)等共(gong)混而成。
優點:
1. 易(yi)制得,原(yuan)料廣泛低(di)廉(lian);
2. 柔軟(ruan),熱塑性好;
3. 阻燃,由(you)于分子結構中(zhong)有氯原子,故即使不(bu)添加(jia)阻燃劑的(de)(de)PVC樹脂也(ye)有一(yi)定的(de)(de)阻燃性,遠超過PE/XLPE,添加(jia)適當的(de)(de)阻燃劑后PVC塑料的(de)(de)阻燃級(ji)別可以更高;
4. 化學(xue)(xue)穩定性高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)油,除了不(bu)耐(nai)少部分有機溶劑外,化學(xue)(xue)穩定性還是(shi)很好的;
5. 電性能優良,體(ti)積(ji)電阻率較高(gao),是電纜行業中應(ying)用最廣泛的塑料之一
缺點:
1. 電(dian)絕緣性(xing)不(bu)夠(gou)完(wan)美,盡管電(dian)絕緣性(xing)還算優良(liang),但是由于分子結構中含(han)有 極性(xing)鍵C-Cl 鍵,屬于極性(xing)分子,故(gu)電(dian)絕緣性(xing)不(bu)如PE;
2. 熱穩(wen)定(ding)(ding)不太好,由于分子結構導致受熱和燃燒時易產生HCl,故PVC塑料中一定(ding)(ding)要加入(ru)穩(wen)定(ding)(ding)劑以提(ti)高熱穩(wen)定(ding)(ding)性(xing);
3. 耐(nai)寒性(xing)較差(cha),單純的PVC樹脂(zhi)的玻璃(li)化溫度為(wei)-40~50℃,故常規的PVC塑料通常為(wei)-20℃,加入耐(nai)寒劑(ji)后(hou)方可提高到-40℃;
4. 有毒,由于含有氯(lv)元素,燃燒(shao)時產生氯(lv)化氫(qing)(HCl)氣體,在生產、加(jia)工、回(hui)收、降解各環(huan)節都存(cun)在污染,PVC塑料(liao)中的含鹵(lu)添加(jia)劑也會造成生物(wu)富(fu)集,損害(hai)人類和生物(wu)呼(hu)吸系(xi)統生殖系(xi)統等(deng)、還可致癌、破壞臭(chou)氧層等(deng),近年來有逐步被低(di)煙(yan)無鹵(lu)(LSZH)材料(liao)取代趨(qu)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(tong)樣常(chang)說的(de)(de)(de)聚(ju)乙(yi)烯是(shi)(shi)指含有(you)(you)添加劑的(de)(de)(de)聚(ju)乙(yi)烯塑料,它(ta)的(de)(de)(de)工業化生產比聚(ju)氯乙(yi)烯晚,但(dan)是(shi)(shi)一出現就備受青(qing)睞,在通(tong)信電纜(lan)行(xing)業中占有(you)(you)幾乎無可取代的(de)(de)(de)地位,80%左右的(de)(de)(de)通(tong)信電纜(lan)絕緣都采用PE,聚(ju)乙(yi)烯塑料常(chang)使用的(de)(de)(de)有(you)(you)HDPE(低壓高(gao)密度)和LDPE(高(gao)壓低密度)、MDPE(中密度),所謂的(de)(de)(de)高(gao)壓低壓是(shi)(shi)指制備方法,高(gao)密度的(de)(de)(de)HDPE較硬(ying)常(chang)用于(yu)小規格對(dui)稱通(tong)信電纜(lan),低密度LDPE較軟常(chang)用于(yu)同(tong)軸線或(huo)者較大規格的(de)(de)(de)對(dui)稱通(tong)信電纜(lan),而中密度的(de)(de)(de)MDPE常(chang)用于(yu)直埋(mai)電纜(lan)線的(de)(de)(de)護(hu)套,有(you)(you)很好(hao)的(de)(de)(de)防(fang)水(shui)防(fang)潮作用。
優點
1. 介(jie)電常數(shu)(shu)ε小(xiao)和介(jie)質損耗角正切tgδ很小(xiao)且在受頻率和溫度影響很小(xiao),這是PE最(zui)顯(xian)著的優點,尤(you)其(qi)是用于通信電纜,低(di)(di)電容低(di)(di)損耗低(di)(di)衰減,對于音視頻線纜這個參數(shu)(shu)尤(you)為重(zhong)要(yao);
2. 化學(xue)穩(wen)定性(xing)高,由于分(fen)(fen)子(zi)結構(gou)對稱(cheng)且只有C-C和(he)C-H鍵,是非極性(xing)分(fen)(fen)子(zi),故可耐酸(硝酸等氧化類酸除(chu)外)、耐堿、較小的吸(xi)水性(xing);
3. 電絕緣性佳,體積電阻率高,也(ye)是高壓電力電纜的優良選擇。
缺點:
1. 光(guang)熱(re)老化性(xing)不好,尤其是(shi)紫外(wai)線照(zhao)射(she)加速老化;
2. 易燃(ran)(ran),太(tai)好燒了,邊(bian)燃(ran)(ran)燒邊(bian)滴落,延燃(ran)(ran)幾乎可以當蠟燭用了;
3. 耐熱性(xing)較(jiao)差(cha),焊接XLR時非常容易回(hui)縮,需(xu)要專業熟練操作;
04
交聯聚乙烯
交(jiao)聯聚乙烯XLPE,是通過物理或者化(hua)學手(shou)段將PE的(de)線(xian)(xian)性分(fen)(fen)子(zi)(zi)轉化(hua)為網(wang)狀分(fen)(fen)子(zi)(zi)以提高耐(nai)熱性,音視頻線(xian)(xian)材中最(zui)經濟(ji)普便(bian)的(de)方法為電(dian)子(zi)(zi)束輻照交(jiao)聯,電(dian)力(li)電(dian)纜中最(zui)常用溫水交(jiao)聯。
優點:
1. 介電常數小,僅比PE略大,通常為(wei)2.5左右,但是受(shou)阻燃(ran)劑(ji)、穩(wen)定(ding)劑(ji)、交聯劑(ji)等添加劑(ji)影響(xiang)較大;
2. 耐熱耐回縮;
3. 雖然還是(shi)易燃,但是(shi)阻燃性比(bi)PE略微提(ti)高,阻燃性能依加入阻燃劑而定(ding)。
缺點:
1. 易(yi)燃(ran),阻燃(ran)性還是(shi)較PVC差;
2. 交聯(lian)色(se)差,由于交聯(lian)會引起色(se)差。
PE的改性(xing)品(pin)除了有XLPE外,還有發泡聚乙烯Foam-PE,低衰減低損耗,常(chang)用于SDI數字視頻線。
當然電線(xian)電纜(lan)用的塑料(liao)還有(you)很(hen)多種,TPE/TPU/EVA/FEP/NL等(deng)等(deng),PVC/PE/XLPE只是音視頻線(xian)纜(lan)行業中(zhong)最常用的三種。
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