Komponen struktural produk kawat dan kabel secara umum dapat dibagi menjadi empat bagian utama:konduktor, lapisan isolasi, lapisan pelindung dan penahan, bersama dengan komponen pengisi dan elemen tarik. Sesuai dengan persyaratan penggunaan dan skenario aplikasi, beberapa struktur produk cukup sederhana, hanya memiliki konduktor sebagai komponen struktural, seperti kabel telanjang udara, kabel jaringan kontak, busbar tembaga-aluminium (busbar), dll. Isolasi listrik eksternal produk-produk ini bergantung pada isolator selama pemasangan dan jarak spasial (yaitu, isolasi udara) untuk memastikan keamanan.
1. Konduktor
Konduktor adalah komponen paling mendasar dan sangat penting yang bertanggung jawab atas transmisi arus listrik atau informasi gelombang elektromagnetik di dalam suatu produk. Konduktor, yang sering disebut sebagai inti kawat konduktif, terbuat dari logam non-ferrous dengan konduktivitas tinggi seperti tembaga, aluminium, dan lain-lain. Kabel serat optik yang digunakan dalam jaringan komunikasi optik yang berkembang pesat selama tiga puluh tahun terakhir menggunakan serat optik sebagai konduktor.
2. Lapisan Isolasi
Komponen-komponen ini membungkus konduktor, memberikan isolasi listrik. Mereka memastikan bahwa arus atau gelombang elektromagnetik/optik yang ditransmisikan hanya merambat sepanjang konduktor dan tidak keluar. Lapisan isolasi menjaga potensial (yaitu, tegangan) pada konduktor agar tidak memengaruhi benda-benda di sekitarnya dan memastikan fungsi transmisi normal konduktor serta keamanan eksternal bagi benda dan manusia.
Konduktor dan lapisan isolasi adalah dua komponen fundamental yang diperlukan untuk produk kabel (kecuali untuk kawat telanjang).
Dalam berbagai kondisi lingkungan selama pemasangan dan pengoperasian, produk kawat dan kabel harus memiliki komponen yang memberikan perlindungan, terutama untuk lapisan isolasi. Komponen-komponen ini dikenal sebagai lapisan pelindung.
Karena bahan isolasi harus memiliki sifat isolasi listrik yang sangat baik, bahan tersebut membutuhkan kemurnian tinggi dengan kandungan pengotor minimal. Namun, bahan-bahan ini seringkali tidak dapat secara bersamaan memberikan perlindungan dari faktor eksternal (misalnya, gaya mekanis selama pemasangan dan penggunaan, ketahanan terhadap kondisi atmosfer, bahan kimia, minyak, ancaman biologis, dan bahaya kebakaran). Persyaratan ini ditangani oleh berbagai struktur lapisan pelindung.
Untuk kabel yang dirancang khusus untuk lingkungan eksternal yang menguntungkan (misalnya, ruang dalam ruangan yang bersih, kering, dan tanpa gaya mekanis eksternal), atau dalam kasus di mana bahan lapisan isolasi itu sendiri menunjukkan kekuatan mekanis dan ketahanan iklim tertentu, mungkin tidak diperlukan lapisan pelindung sebagai komponen.
4. Perisai
Ini adalah komponen dalam produk kabel yang mengisolasi medan elektromagnetik di dalam kabel dari medan elektromagnetik eksternal. Bahkan di antara pasangan atau kelompok kawat yang berbeda dalam produk kabel, isolasi timbal balik diperlukan. Lapisan pelindung dapat digambarkan sebagai "layar isolasi elektromagnetik".
Selama bertahun-tahun, industri menganggap lapisan pelindung sebagai bagian dari struktur lapisan proteksi. Namun, diusulkan agar lapisan pelindung dianggap sebagai komponen terpisah. Hal ini karena fungsi lapisan pelindung tidak hanya untuk mengisolasi informasi yang ditransmisikan di dalam produk kabel secara elektromagnetik, mencegah kebocoran atau interferensi pada instrumen eksternal atau saluran lain, tetapi juga untuk mencegah gelombang elektromagnetik eksternal masuk ke dalam produk kabel melalui kopling elektromagnetik. Persyaratan ini berbeda dari fungsi lapisan proteksi tradisional. Selain itu, lapisan pelindung tidak hanya ditempatkan secara eksternal di dalam produk tetapi juga ditempatkan di antara setiap pasangan kawat atau beberapa pasangan kawat dalam kabel. Selama dekade terakhir, karena perkembangan pesat sistem transmisi informasi yang menggunakan kawat dan kabel, bersamaan dengan meningkatnya jumlah sumber interferensi gelombang elektromagnetik di atmosfer, variasi struktur pelindung telah berlipat ganda. Pemahaman bahwa lapisan pelindung adalah komponen fundamental dari produk kabel telah diterima secara luas.
Banyak produk kawat dan kabel memiliki banyak inti, seperti sebagian besar kabel daya tegangan rendah yang memiliki empat atau lima inti (cocok untuk sistem tiga fasa), dan kabel telepon perkotaan yang berkisar dari 800 pasang hingga 3600 pasang. Setelah menggabungkan inti atau pasangan kawat berisolasi ini menjadi sebuah kabel (atau beberapa kali pengelompokan), bentuk yang tidak beraturan dan celah besar akan terbentuk di antara inti atau pasangan kawat berisolasi tersebut. Oleh karena itu, struktur pengisi harus dimasukkan selama perakitan kabel. Tujuan dari struktur ini adalah untuk mempertahankan diameter luar yang relatif seragam saat penggulungan, sehingga memudahkan pembungkus dan ekstrusi selubung. Selain itu, struktur ini memastikan stabilitas kabel dan integritas struktur internal, mendistribusikan gaya secara merata selama penggunaan (peregangan, kompresi, dan pembengkokan selama pembuatan dan pemasangan) untuk mencegah kerusakan pada struktur internal kabel.
Oleh karena itu, meskipun struktur pengisi bersifat tambahan, namun tetap diperlukan. Terdapat peraturan terperinci mengenai pemilihan material dan desain struktur ini.
Produk kawat dan kabel tradisional biasanya mengandalkan lapisan pelindung (armor) untuk menahan gaya tarik eksternal atau tegangan yang disebabkan oleh beratnya sendiri. Struktur tipikal meliputi pelapisan pita baja dan pelapisan kawat baja (seperti menggunakan kawat baja setebal 8 mm yang dipilin menjadi lapisan pelindung untuk kabel bawah laut). Namun, pada kabel serat optik, untuk melindungi serat dari gaya tarik kecil, menghindari deformasi kecil yang dapat memengaruhi kinerja transmisi, lapisan primer dan sekunder serta komponen tarik khusus dimasukkan ke dalam struktur kabel. Misalnya, pada kabel headset telepon seluler, kawat tembaga halus atau pita tembaga tipis yang dililitkan di sekitar serat sintetis diekstrusi dengan lapisan isolasi, di mana serat sintetis bertindak sebagai komponen tarik. Secara keseluruhan, dalam beberapa tahun terakhir, dalam pengembangan produk kecil dan fleksibel khusus yang membutuhkan banyak tekukan dan puntiran, elemen tarik memainkan peran penting.
Waktu posting: 19 Desember 2023