EoW March 2013

Technischer artikel

Hochleistungskabel die Anforderungen elektrischer/physikalischer Leistungen, die Produktleitergröße und die dielektrische Wanddicke ein. schließen

Durchschnittliche Kapazitanz

Kapazitanzänder- ung

Funken/1.000 Fuß

Nukleierungsmittel

Konzentrat

27.6 pf/ft

.9 pf/ft

10

Die

elektrischen

Leistungen,

wie

im

nachfolgenden

Diagramm

Völlig vermischt

26.9 pf/ft

.4 pf/ft

0

dargestellt,

können

entsprechend

der variieren. Die Angabe des Verlustfaktors ( Bild 1 ) verdeutlicht die Unterschiede, die auf festen Platten verschiedener Sorten von DuPont™ Airquick FFR Schaumharze in deren festen Zustand (ungeschäumt) gemessen werden. Die Dämpfungsergebnisse ( Bild 2 ) basieren auf tatsächlichen 50-Ohm Kabelproben, die mit Einsatz eines identischen Aufbaus und Verfahrensbedingungen, aber mit unterschiedlichen Harzsorten, hergestellt wurden. Wie in Bild 2 dargestellt, kann sich beim Kabelverlust ein wesentlicher Unterschied ergeben, der auf der Sortenauswahl basiert. Der Stromausfall in einem Kabel wird in der Regel in Dezibel (db) gemessen und entspricht dem 10fachen Logarithmus des Verhältnisses der Eingangsleistung eines Kabelendes gegenüber der Ausgangsleistung am anderen Ende. an Kabeln gestellt werden um bei höheren Frequenzen zu funktionieren, spielen diese Materialunterschiede eine wichtige Rolle bei der gesamten Kabelleistung. Harzzusammensetzung Da gesteigerte Anforderungen

▲ ▲ Tabelle 1 : Zusammenfassung der Leistungen

Nukleierungstechnik und Zellenbildung Um Plätze zu bieten, in denen die Schaumzellen-Nukleierung entstehen kann, werden in der Regel anorganische Materialien, wie z. B. Bornitrid, dem Harz hinzugefügt, um das Schäumen zu erleichtern. Der Zusatz anderer Markenmaterialien im Bornitrid verbessert deutlich das Schaumverfahren. Die Methode der Additivierung kann variieren von vollständig vermischten einsatzbereiten Harzen zu Konzentraten, die während des Extrusionsverfahrens hinzugefügt werden. Um als Beweis zu dienen, fand ein parallel durchgeführter Verfahrensvergleich zwischen einem völlig vermischten Harz (DuPont™ FFR 770 Schaumharz) und einem gleichwertigen Produkt mit einem handelsüblichen Schaumkonzentrat statt. des Nukleierungsmittels variiert, aber die Teillast des Harzes und das eingesetzte Grundharz wurden konstant gehalten. Der für diesen Versuch benutzte Kabelaufbau war ein 23 AWG-Einzeldraht mit einer 19 Mil Wand, typisch bei einem 100-Ohm abgeschirmten paarverseilten Aufbau. Das Ziel der Dehnrate entsprach 40 Prozent. Der vollständig vermischte DuPont™ FFR 770 erreichte gute Ergebnisse der gewünschten Kapazitanz mit einer 2,5 kV Spannung mit niedriger Abweichung und leicht haltenden Funken. Das gleichwertige Produkt mit dem handelsüblichen Konzentrat konnte nicht die gewünschte Dehnrate erzielen, zeigte eine höhere Kapazitanzänderung an und würde nicht die Spannung der Durchlaufprüfung halten. Tabelle 1 stellt eine Zusammenstellung der Ergebnisse dar. Der wesentliche Leistungsunterschied zwischen den beiden Materialien ist ein Ergebnis der Unterschiede in der Schaumzellenstruktur, welche durch die kernhaltige Paketauswahl entstehen. Bild 3 verdeutlicht die Unterschiede der Zellengröße und der -struktur zwischen den beiden Materialien. Für die diesen Vergleich wurden Zusammensetzungen

Zum Beispiel würde ein Fluorpolymer- Kabel auf zirka 82 Prozent Ausbreitungsgeschwindigkeit geschäumt, das mit auf Bild 1 und 2 dargestellte Harze hergestellt und bei 2,5 Ghz geprüft wird, wesentliche Unterschiede beim Signalverlust ergeben. Ein 100 Fuß langes, mit Harz B hergestelltes Kabel würde einen Stromausfall von zirka 20 Prozent aufweisen im Vergleich zum gleichwertigen mit Harz C oder D hergestelltem Kabel. Harz A würde zu zirka 30 Prozent Stromausfall im Vergleich zum Harz C oder D führen. Diese Unterschiede bei den Leistungen würden hervorgehoben werden, wenn die Kabel bei höheren Betriebsfrequenzen eingesetzt werden. DuPont hat ein Portfolio von Harzen mit Einsatz der DuPont Airquick-Technik erweitert, wie z. B. FFR 330, FFR 550, FFR 750 und FFR 770 Schaumharze, die den Kunden eine große Auswahl an elektrischen Leistungen und Kabelaufbauoptionen bieten.

▼ ▼ Bild 3 : Vergleich zwischen Zellstrukturen

Konzentrat

Vermischt

▼ ▼ Tabelle 2 : Harzauswahl entsprechend des Kabelaufbaus

Harz

Leiterauswahl

Wandbereich

Porenbereich

Harz A (7 MRF) Harz B (14 MRF) Harz C (12 MRF) Harz D (30 MRF) Harz E (42 MRF)

24 und darüber hinaus 24 und darüber hinaus 26 und darüber hinaus

.015 und darüber hinaus .015 und darüber hinaus .015 und darüber hinaus

10-58%

10-55%

10-58%

24 und geringer

.005- .02

10-50%

24 und geringer

.003- .02

10-55%

94

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März 2013