本安屏蔽对绞信号电缆_通用材料编码系统

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1 简介

本安对绞屏蔽信号电缆，简称本安信号屏蔽电缆，属于电子计算机系统专用电缆之一，广泛应用于能源工业、冶金工业和石油、化工工业等厂矿企业和科研部门的电子计算机、仪器仪表、各种自动化检测设备及其它信息传输和控制系统。它满足本质安全电路的性能要求,适用于计算机集散控制系统和PLC控制系统中本质安全型防爆设备和能量限制设备之间的信号传输。

本安信号电缆

本安电缆的电容和阻抗均小于普通电缆，配合限能设备，能够限制爆炸危险区域电子设备的工作电流在一定的程度之下，不会引起火花导致爆炸。

本安对绞屏蔽信号电缆外护套颜色一般为蓝色。

2 结构

2.1 概述

屏蔽对绞信号电缆从内到外有下面几个部分：导体、绝缘层、屏蔽层、填充物、缠绕层、内护套层、铠装层、外护套层。其中内护套层和铠装层仅适用于铠装电缆。

2.2 导体

屏蔽对绞信号电缆一般采用铜导体。铜导体一般分为单根实心结构和多股绞合结构两种。考虑到电缆的柔韧性和弯曲半径，信号电缆一般采用多股绞合结构。导体截面大小直接影响到电缆的电气性能，国内信号电缆的线芯截面规格用mm2（平方毫米）标识，常用的规格有0.5mm2，0.75mm2，1.0mm2，1.5mm2，2.5mm2等几种。

信号电缆导体标准参考 BS EN 60228 绝缘电缆导体

美标中导体截面规格一般用AWG标识，遵循UL758标准。下表是美标线芯截面规格，节选自UL758。

2.3 绝缘层

绝缘层作用是隔离电缆内部的导体，防止导体之间或者与外部导体的短接。绝缘层材料一般为聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、氟塑料、橡胶等，详细信息见下表。

2.4 缠绕层

缠绕层是一种聚合物材料，主要是防止屏蔽网伤及绝缘层，也增强电缆整体的机械性能。缠绕层材料主要有：聚氯乙烯、聚乙烯、尼龙、TPU、橡胶、氟塑料、硅胶等等。

2.5 屏蔽层

信号电缆屏蔽层的作用是防止外部环境电磁场对导体中传输信号的干扰，保证信号传输质量。屏蔽层材料一般为镀锡铜丝编织、铝塑复合带或者铜塑复合带等。屏蔽层材料详细信息参见《电缆屏蔽材料的种类及应用》。

对于可以传输多个信号的多对导线电缆来说，屏蔽层可以分为总屏蔽层和分屏蔽层。总屏蔽层在所有导线外面，用于防止外部电磁干扰；分屏蔽层包裹在单组导体外面，除了用于防止外部电磁干扰外，还有防止不同电缆内部不同导体组之间的互相干扰。

2.6 铠装层

铠装电缆机械保护层作用是增加电缆的机械强度，提高防侵蚀能力，用于易受机械破坏及易受侵蚀的场合。在工厂内，一般梯形桥架内、电缆沟和直接埋地情况下适用铠装电缆。

电缆加上铠装层的目的除了以上，还可以增强抗拉强度、抗压强度等机械保护延长使用寿命。

铠装有一定的抗外力性能，还可以提防老鼠撕咬。

铠装的弯曲半径要比非铠装电缆大。

电缆铠装层类型可以分为钢丝疏绕铠装、钢丝编织铠装、钢带铠装等类型。

2.6 护套层

电缆护套层用于电缆最外层的机械保护。护套层材料主要为聚乙烯、聚氯乙烯等材料。

3 性能

3.1 额定电压: 300/500V.

3.2 各种材料绝缘的电缆导体的最高长期允许工作温度：

聚乙烯(PE)绝缘电缆为： 70℃

交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆为： 90℃

聚氯乙烯(PVC)绝缘电缆为： 70℃、 90℃、105℃ (根据型号后的耐温等级而定)

低烟无卤阻燃聚烯烃(HFPO)绝缘电缆为：90℃。

3.3 电缆的最低允许敷设温度：

聚乙烯护套电缆：－20℃；

聚氯乙烯护套电缆及低烟无卤阻燃聚烯烃护套电缆：0℃。

3.4 电缆推荐允许弯曲半径：

有铠装或绕包屏蔽结构的电缆应不低于电缆外径的 12 倍；

其余结构电缆应不低于电缆外径的 6 倍。

3.5 电缆的燃烧特性

成束阻燃型电缆能经受 GB /T 18380.3 (IEC60332-3) 规定的成束不延燃试验；

低烟低卤成束阻燃型电缆燃烧时烟浓度应符合 IEC60754-1、GB /T17651 (IEC61034) 规定，燃烧析出气体中HCI 含量应≤100mg/g (符合 IEC60754-1 要求)。

低烟无卤成束阻燃型电缆燃烧时烟浓度应符合 IEC60754-2、GB/T17650(IEC61034)规定，燃烧析出气体水溶液的 pH 值≥4.3 , 导电率≤10µs/mm (符合 IEC60754-2 要求) 。

3.6 电缆的导体直流电阻及绝缘电阻见下表。

信号电缆导体类别（1类，2类，5类）参考标准 BS EN 60228 绝缘电缆导体

3.7 主要防爆技术指标

性能项目	单位	指标
性能项目	单位	0.5	0.75	1.0	1.5	2.5
工作电容(1KZ)	PF/M	≤60	≤70		≤80	≤90
电容不平衡	PF/M	≤1
分布电感	μh/m	≤0.6
电感电阻比	μh/Ω	≤15		≤25	≤35	≤50
电磁干扰感应电压(干扰磁场400A/M)	MV	≤5
静电感应电压(静电电压20KV)	V	≤1
辐射场透入强度(干扰场200Mz,120db)	db	≤66
20℃绝缘电阻	MΩ.KM	≥5000(氟塑料绝缘不低于500)
试验电压	V	2000V 1min

4 应用

屏蔽对绞信号电缆适用于下列信号的传输：

Ⅰ类信号：热电阻信号、毫伏信号、应变信号等低电平信号；

Ⅱ类信号：0～5V、1～5V、4～20mA、0～10mA模拟量输入信号；4～20mA、0～10mA模拟量输出信号；电平型开关量输入信号；触点型开关量输入信号；脉冲量输入信号；24VDC小于50mA的阻性负载开关量输出信号；

Ⅲ类信号：24V～48VDC感性负载或者电流大于50mA的阻性负载的开关量输出信号。

Ⅳ类信号：110VAC或220VAC开关量输出信号，此类信号的馈线可视作电源线处理布线的问题。

Ⅰ类信号很容易被干扰，Ⅱ类信号容易被干扰，而Ⅲ和Ⅳ类信号在开关动作瞬间会成为强烈的干扰源，通过空间环境干扰附近的信号线。

5 相关标准

5.1 仪表电缆标准

TICW/6-2009 计算机电缆-国家电线电缆质量监督检验中心技术规范

BS 5308-1 仪表电缆第1部分聚乙烯绝缘仪表用电缆

BS 5308-2 仪表电缆第2部分聚氯乙烯绝缘仪表用电缆

BS 50288-7 模拟和数字通信控制用金属电缆第7部分：仪表控制电缆规范

BS EN 60228 绝缘电缆导体

5.2 阻燃和耐火标准

GB/T 18380.3(IEC 60332-3) 电缆在火焰条件下的燃烧试验方法第3部分成束电线或电缆的燃烧试验方法

GB/T 19666-2005 阻燃和耐火电线电缆通则

IEC 61331-1 2009 在火焰条件下测试电缆维持线路完整性的能力第1部分：额定电压0.6/1.0kV及以下、总直径大于20mm电缆在温度不低于830℃冲击火焰下的试验方法

IEC 61331-2 2009 在火焰条件下测试电缆维持线路完整性的能力第2部分：额定电压0.6/1.0kV及以下、总直径不大于20mm电缆在温度不低于830℃冲击火焰下的试验方法