کابل های کواکسیال با هادی آلومینیومی و روکش مس

در این مقاله 

کابل کواکسیال با هادی مس و کابل کواکسیال هادی آلومینیومی و روکش مس مورد تحقیق و بررسی قرار می گیرد و در مورد مزایا، معایب و روش تولید این نوع کابل ها توضیحاتی ارایه می شود.کابل هاد ی آلومینیومی با روکش مس شامل یک هسته آلومینیومی با لایه محکمی از مس است که به صورت پیوند فی با آلومینیوم درهم آمیخته باشد. درصد و ضخامت مس و آلومینیوم در هادی آلومینیومی با روکش مس، ممکن است در کارخان ههای مختلف، متفاوت باشد، ولی برای بکارگیری هادی آلومینیومی با روکش مس در کابل، این ضخامت اغلب به صورت ۱۰ % حجمی یا ۲۷ % وزنی مس است. فنآوری که عموماً بکار می رود، از شمشال ترکیبی آغاز می شود که پس از آن با نورد کردن و در پی آن عملیات کشش به صورت سیم تبدیل می گردد. این نوع هادی فقط به دلیل اقتصادی بودن بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. در 

کابل کواکسیال هادی آلومینیومی با روکش مس )بویژه در شیلد کابل به صورت بافت(، برای بالا بردن استحکام کششی، آلومینیوم مورد استفاده آلیاژی با عنصر منیزیم است که با کم ترین نفوذ آب یا رطوبت هوا سریعاً ترکیب و باعث اکسید شدن می شود و اکسید شدن عمر کابل را کاهش می دهد. در بخش هایی از مقاله توضیحات مربوط ارایه می شود.

در این مقاله سعی بر آن است که با توجه به معایب هادی آلومینیومی با روکش مس، استفاده نکردن از این نوع هادی حتی الامکان توصیه شود، مگر این که ۲۷ % حجمی و یا ۱۰ % وزنی از مس باشد و این درصدها ترجیحاً رعایت شود. در انتها توصیه می شود هادی آلومینیومی با روکش مس در سایزهای پا یین در سیم و کابل مصرف نشود و در فرآیند تولید، اعم از هادی سازی یا روکش زنی در برابر نفوذ آب یا رطوبت هوا محفوظ نگه داشته شود.

مقدمه

کابل هم محور یا 

کابل کواکسیال (Coaxial Cable) کابلی است دارای یک رسانای داخلی که توسط یک عایق انعطاف پذیرمحصور شده و روی این لایه منعطف نیز توسط یک رسانای نازک برای انعطاف کابل، به هم بافته شد هاست. همة این اجزا، در داخل روکش دیگری جاسازی می شوند. این کابل ها دارای امپدانس مخصوص به خود هستند. برای مثال کابل ۵۰ اهمی یا ۷۵ اهمی،کابل مورد استفاده در آنتن ماهوار های خانگی و تلویزیون ها، همگی از نوع 

کواکسیال ۷۵ اهمی هستند. میزان امپدانس و برخی اصطلاحات دیگر معمولاً بر روی روکش کابل چاپ می شود. یکی از مشخصات بارز کابل کواکسیال این است که در حالت گیرندگی هیچ نویزی نتواند در طول کابل وارد آن شود و در حالت فرستندگی هیچ تشعشع و تابشی در طول کابل دیده نشود، یعنی موج انتقالی کام الً محافظت شود.کابل کواکسیال یکی از مه مترین و قدیمی ترین محورهای انتقال داده در پروژه های شبکه مخابراتی و محیط های دیگر است و از سال ۱۹۳۶ مورد استفاده قرار می گیرد. این کابل ها در حال حاضر در شبکه های داخلی آنتن مرکزی یا سیستم های دوربین مدار بسته آنالوگ بکار برده می شوند. این کابل از دو سیم تشکیل شده: یک سیم مغز مفتولی و یک لایه مسی که اطراف آن تشکیل شده است که البته این دو سیم توسط مواد پل یاتیلن ساده، فوم یا مواد عایقی مناسب از هم جدا شده اند. همان طور که در تصویر مشاهده می کنید، اکثر کاب لهای انتقال تصویر )کواکسیال( در سیست مهای دوربین مداربسته و آنتن تلویزیون از پنج لایه تشکیل شده است که عبارتند از: -۱ غلاف بیرونی -۲ لایه مسی بافتی -۳ لایه محافظ به صورت فویل آلومینیوم -۴ لایه عایق جدا کننده بین دو سیم -۵ هادی مرکزی مسی انواع کابل کواکسیال استفاده شده در شبک ههای دوربین مداربسته عموماً RG58-

RG59-RG60 هستند که هر کدام توانایی برد تا مسافتی حدود ۵۰۰ متر را نیز دارند و معمولاً حداکثر پهنای این نوع کاب لها تا ۳۰۰ مگا هرتز است و دوام و پایداری خوبی دارند. چند نمونه از مزایا و معایب 

کابل های کواکسیال عبارتند از:

مزایای 

کابل های کواکسیال

۱- قابلیت اعتماد بالا ۲- ظرفیت انتقال بالا، حداکثر پهنای باند ۳۰۰ مگاهرتز ۳- دوام و پایداری خوب ۴- پا یین بودن هزینه های نگهداری ۵- قابل استفاده در سیست مهای آنالوگ و دیجیتال ۶- هزینه پائین در زمان توسعه۷- پهنای باند نسبتاً وسیع که مورد استفاده اکثر سرویس های مخابراتی از جمله تله کنفرانس صوتی و تصویری است.

معایب کابل های کواکسیال

۱- مخارج زیاد نصب ۲- نصب مشکل تر نسبت به کابل های به هم تابیده ۳- محدودیت فاصله ۴-نیاز به استفاده از لوازم خاص برای انشعاب ها چنانچه دو ف غیر هم جنس در مجاورت با یکدیگر قرار گیرند، به علت وجود رطوبت و ام الح در محیط، تشکیل پیل الکتروشیمیایی داده و یکی از فات نقش آند یا قطب مثبت )فدا شونده( ودیگری نقش کاتد یا قطب منفی )حفظ شونده( را ایفا می کند. ف 

آلومینیوم تنها در برابر دو ف نقش کاتد داردو در مجاورت مابقی فات نقش آند داشته و خورده م یشود. درمناطق ساحلی به علت وجود رطوبت زیاد یون های کلرایدواکنش الکتروشیمیایی بین مس وآلومینیوم به وجود می آید وپوشش ف مس از بین میرود و سپس اکسید شدن بین آلومینیوم و مس ایجاد و آلومینیوم فدا می شود و پودر سفیدرنگ پرحجمی اطراف رشت ههای آلومینیوم ایجاد می کند که باچشم قابل مشاهده است. با توجه به توضیحات داده شده،اکسید شدن در مناطق ساحلی و رطوبت دار بسیار شدیدتر است. در کابل های آلومینیومی اگر به هر دلیلی منافذ یا سوراخهاییروی روکش کابل ایجاد شود و یا قسم تهایی از روکش شود آب به صورت طولی داخل هادی نفوذ کرده و روکش تبخیر آب ایجاد نشده و خوردگی هادی شدیدتر می شود. کابل با هادی آلومینیوم و روکش مس برای تولید کابل هایمخابراتی نسبت به کابل های کواکسیال بهتر است، چون قطرهادی در کابل مخابراتی حداقل) ۶/ ۰- ۴/ ۰( میلی متر است، درحالی که در کابل کواکسیال قطر هادی شیلد خیلی کم و) ۰/۱۱-۰/۱۴ ( میل یمتر است. در قطرهای کم، احتمال اکسیدشدن و از بین رفتن کابل بسیار زیاد است، ولی در زمان تولید)اکسترودر عایق، هادی سازی، نگهداری هادی، پس از خروجیهادی از هادی سازی( از نفوذ آب و رطوبت جلوگیری م یشود،چون اگر نفوذ آب یا رطوبت هوا در زمان تولید بههادی آلومینیوم با روکش مس رخ دهد، باعث کاهش عمر یا از بینرفتن کابل می گردد.

بررسی عوامل خراب شدن 

کابل کواکسیال با هادی آلومینیومی با روکش مس در فرآیند تولید

یکی از محصولات تولیدی در صنعت سیم و کابل در ایرانتولید کابل کواکسیال است. در گذشته جنس هادی های کابلکواکسیال تولیدی ازمس بود، ولی در چند سال اخیر به دلیلکاهش هزینه ها و اقتصادی بودن برای تولید کننده ومصر فکننده،

کابل های کواکسیال با هادی های آلومینیومی باروکش مسی بیشتر رایج شدند. از آنجا که مس و آلومینیوم ازنظر هدایت الکتریکی با یکدیگر تفاوت زیادی دارند و قیمتمس نسبتاً بسیار بیشتر از آلومینیوم است، تولید کنندگان را بهتولید این نوع کابل سوق می دهد. ولی امروزه اکثرتولی دکننده ها که بیشتر بحث کیفیت را برکمیت ترجیحمی دهند، کابل کواکسیال با هادی آلومینیومی یا آلومینیومی وروکش مس را ترجیحاً تولید نمی کنند و

کابل کواکسیال هادیمرکزی و شیلد مسی را برمی گزینند، چون کابل های کواکسیال با هادی های آلومینیوم و روکش مس به دلیل گذشت اندک زمانی با اکسیژن ترکیب شده و به عبارت دیگر اکسید می شود که در اثر آن رشته های شیلد کابل گسسته می شود، به طور مثال اگر برای انتقال تصاویر در تلویزیون استفاده شود. برای آنتن بکار گرفته م یشود و موجب ضعیف شدن سیگنال و نهایتاً عدم نمایش تصویر در تلویزیون می گرددآلومینیومی که درکابل با هادی آلومینیوم و روکش مس استفاده می شود، ترکیبی از منیزیم نیز دارد و منیزیم عمل اکسیداسیون را تسریع می کند. یکی از مهم ترین موارد در زمینه کابل با هادی آلومینیوم و روکش مسی این است که در زمان تولید به هیچ وجه آب به داخل کابل نفوذ نکند، چون آب باعث تسریع در تخریب هادی می شود. از جمله مواردی که می توان اشاره کرد این است که هادی آلومینیومی با روکش مس که در مرحله تولید )کشش( پس از خروج از خط باید به طور کامل توسط خش ککن مخصوص خشک شده و روی قرقره هادی با سلفون یا نایلون پوشانده شود تا هادی از نفوذ رطوبت هوا محافظت شود و عمل اکسیداسیون روی ندهد. در مرحله اکسترودر )عایق یا روکش( باید دقت شود که آب به درون کابل زیر روکش نفوذ نکند، چون این محصول با نیپل شلنگی تولید می شود و ممکن است پس از خروج از کلگی و یا داخل وان آب سوراخ یا منافذ خیلی ریزی در روکش ایجاد شود که با چشم غیر مسلح نیز قابل مشاهده نباشد که آب یا رطوبت جزیی به زیر روکش کابل نفوذ کرده و پس از تولید موارد آزمون را با موفقیت طی کرده و هیچ گونه مورد و مشکلی نداشته باشد، ولی به مرور زمان این رطوبت یا آب کم موجب اکسید شدن کابل می گردد و یا پس از استفاده عیوب خود را نشان می دهد. شکل ۲ نمونه کابلی با هادی آلومینیومی با روکش مس را نشان می دهد، هیچ گونه آب یا رطوبتی در زمان تولید به داخل کابل نفوذ نکرده است.

      آلومینیومی و روکش مس ساخته شده و آب یا رطوبت هوا در زمان تولید یا پس از تولید به داخل کابل نفوذ کرده است. اگر آب یا رطوبت هوا به داخل کابل نفوذ کند، باعث می شود آلومینیوم با رطوبت هوا یا آب داخل کابل اکسید شده وچون آلومینیوم مورد استفاده در این نوع از آلومینیوم آلیاژ دارای منیزیم است منیزیم نیز عمل اکسیداسیون را تسریع می کند و هادی های شیلد کابل کواکسیال پس از اکسید شدن به پودر سفید رنگ تبدیل شده که با چشم قابل مشاهده است.

امروزه 

کابل های کواکسیال تولیدی و موجود در بازار از نوع هادی مرکزی از جنس مس و شیلد آلومینیوم از جنس روکش مس است. یکی از مواردی که در کابل های کواکسیال باید توجه بیشتری به آن شود، این است که از انبار کردن آن در محیط مرطوب و نمناک یا در هوای آزاد خودداری شود، زیرا در صورت انبار کردن آنها در این محیط ها، آلومینیوم با رطوبت هوا ترکیب شده و در آلومینیوم اکسیداسیون رخ م یدهد. مورد آخر که در کاب لهای کواکسیال با هادی آلومینیومی با روکش مس باید متذکر شد این است که به ابتدا و انتهای آنها که با کانکتورهای مربوطه اتصال داده می شود، دقت شود، زیرا در اتصالات ابتدایی و اتتهایی احتمال اکسید شدن وجود دارد ممکن است با رطوبت هوا ترکیب شود و موجب از بین رفتن کابل گردد. آنچه از مقالات و مباحث در مورد کابل کواکسیال با هادی آلومینیومی و روکش مس دریافت م یشود آن است که حداقل ضخامت اغلب مس به صورت ۱۰ % حجمی و یا ۲۷ % وزنی مس رعایت شود، ولی در برخی از تولیداتی که در بازار موجود میباشد این درصدها رعایت نشده است و یکی از عوامل کاهش عمر این نوع کابل ها رعایت نکردن درصدهای ذکر شده است. درحالی که همه تولیدکنندگان ادعا دارند 

کابل کواکسیال تولیدی هیچ گونه مورد و مشکلی ندارد، اما اکثر مصر فکنندگان از این کابل ها راضی نیستند. پس از تحقیق و بررسی می توان نتیجه گیری کرد که شکایت مشتری منطقی و درست است و نکته ای که بسیار حایز اهمیت است، این است که اکثر پیمانکاران یا فروشندگان به مشتری توضیح نم یدهند که این کابل با هادی آلومینیوم و روکش مس تولید شده است. بنابراین پیشنهاد می شود با استفاده از روشی، وجه تمایز این کاب لها از سایر کابلهای کواکسیال مشخص گردد تا برای مصرف کننده ها مشخص و معلوم شود. مصرف کنند گانی که استفاده از کابل کواکسیال با هادی مسی را نسبت به 

کابل کواکسیال با هادی آلومینیومی و روکش مس ترجیج می دهند، هر چند هزینة بیشتری پرداخت می کنند،اما این هزینة بیشتر موجب بالا رفتن عمر کابل و کارآیی بهترآن م یشود. ولی مصر فکننده هایی که کابل کواکسیال با هادی آلومینیومی و روکش مس را ترجیح می دهند، گرچه هزینه  را کاهش می دهند، اما این کاهش هزینه ضرر و زیان شرا پس از اندک زمانی نشان می دهد. مثلاً اگر از 

کابل کواکسیال با هادی آلومینیومی و روکش مس در تلویزیون استفاده شود، پس از مدتی سیگنال تلویزیون ضعیف م یشود و بررسی ها نشان می دهد که هادی کابل کواکسیالبا رطوبت هوا ترکیب و اکسید شده و باید تعویض شود. بنابراین متوجه می شویم با وجود هزینة پا یینتر، استفاده از کابل های کواکسیال با هادی آلومینیومی و روکش مس مقرون نیست و باعث دور ریختن سرمایه های ملی یشود. نگارنده مقاله از تولیدکنندگان محترم، مصرف کنندگان، اداره استاندارد ایران وانجمن سیم و کابل تقاضا دارد دست به دست هم از تولید و عرضه این کابل ها جلوگیری کرده و در صورت نیاز، تولیدی مطابق با استاندارد جهانی داشته باشند.