摘要:同轴电缆或高速数字通讯电缆芯线电容,是影响电缆性能的重要参数。在完成电缆编织工艺前,准确测量芯线的电容,及时控制电缆单位长度的电容,使电缆具有均匀传输阻抗,是保证电缆质量的重要措施。文章从芯线测量原理、电容测量装置设计、测量仪器选择、测量步骤、影响测量的误差来源分析等方面对测量方法进行阐述。
关键词:同轴电缆;绝缘芯线;电容;测量装置
前言
同轴电缆和高速数字通讯电缆的芯线电容,是影响电缆传输性能的重要参数,将同轴电缆单位长度电容控制在允许范围之内,可以保证电缆传输阻抗的均匀。测量成品同轴电缆电容,只需用电容测试仪的两个测试夹,分别连接到电缆的内外两个导体即可。而对于没有加上外导体的电缆绝缘芯线,只有一个内导体电极,无法用电容测试仪直接测量。为此,我们对如何测量同轴电缆芯线电容的方法进行了研究。
1 同轴电缆电容
1.1 电容计算公式
式中:C为电缆单位长度电容(pF/m);&epSILon;为绝缘介质的相对介电常数;D为电缆的外导体内径即绝缘层外径(mm);d为电缆的内导体外径(mm)。
由上式可知,电容的大小和内导体外径、绝缘材料(不同材料ε不同)、外导体内径(绝缘层外径)、发泡度(影响ε)相关。只要D、d、ε控制在一定范围内,当内导体直径d和绝缘层外径D确定后,介电常数ε就决定了电缆的电容。
1.2 发泡度对电容的影响
发泡度就是发泡体中含多少百分比的气体,可按下式计算:
式中:P为发泡度(%);do-为基材原有的密度;d为发泡体的密度。
对于发泡电缆,ε与发泡度有直接联系,PE材料发泡度与电容的关系参见表1。
由表1可以看出,发泡度大时ε小;发泡度小时ε大。在内导体外径及绝缘外径确定的情况下,只要控制发泡度的大小,就能控制电容值。反过来,测量电容有助于电缆芯线在挤出过程中及时调整发泡度。