สายเคเบิลคอมพิวเตอร์เป็นสายเคเบิลพิเศษที่ใช้ในการส่งสัญญาณดิจิทัล สัญญาณแอนะล็อก หรือคำสั่งควบคุม ต้องเป็นไปตามข้อกำหนด เช่น การลดทอนต่ำ ความต้านทานการรบกวน และความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม การเลือกใช้วัสดุ (รวมถึงตัวนำ ชั้นฉนวน ชั้นป้องกัน และชั้นปลอก) ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการส่งสัญญาณ ดังรายละเอียดด้านล่าง: I. วัสดุตัวนำ หน้าที่หลักของสายเคเบิลคอมพิวเตอร์คือการส่งสัญญาณอ่อน (กระแสต่ำ ความถี่สูง) ดังนั้นการนำไฟฟ้า ความยืดหยุ่น และความเสถียรของสัญญาณของตัวนำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ดังนั้นจึงใช้ตัวนำทองแดงเกือบทุกครั้ง รูปแบบเฉพาะ ได้แก่: ทองแดงบริสุทธิ์ (ทองแดงด้วยไฟฟ้า): การนำไฟฟ้าสูง ( มากกว่าหรือเท่ากับ 58.5% IACS) ลดการลดทอนสัญญาณระหว่างการส่งสัญญาณ และรับประกันความถูกต้องของข้อมูล มักทำจากลวดทองแดงอ่อนหลาย-เส้น (เช่น 7/0.16 มม., 19/0.32 มม. ฯลฯ ลวดทองแดงเนื้อละเอียดตีเกลียวเข้าด้วยกัน) ให้ความยืดหยุ่นที่ดี เหมาะสำหรับการวางสายเคเบิลในตู้แร็คและการดัดงอบ่อยครั้ง และไม่แตกหักง่าย ทองแดงชุบดีบุก-: ชั้นดีบุกถูกชุบบนพื้นผิวทองแดงบริสุทธิ์ (ความหนาของชั้นดีบุกมากกว่าหรือเท่ากับ 1μm) เพิ่มความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและความสามารถในการบัดกรี (หลีกเลี่ยงการสัมผัสที่ไม่ดีซึ่งเกิดจากออกซิเดชันของทองแดง) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือมีการกัดกร่อนเล็กน้อย (เช่น โรงงานอุตสาหกรรม อุปกรณ์กลางแจ้ง) เป็นวัสดุตัวนำกระแสหลักสำหรับสายคอมพิวเตอร์ ปรับสมดุลการนำไฟฟ้าและทนต่อสิ่งแวดล้อม
วัสดุชั้นฉนวน ชั้นฉนวนจำเป็นต้องแยกสายไฟหลักที่แตกต่างกันและป้องกันการรบกวนสัญญาณ ขณะเดียวกันก็ยังมีความต้านทานของฉนวนสูง การสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ และทนต่ออุณหภูมิ วัสดุที่ใช้กันทั่วไป: โพลีเอทิลีน (PE): ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ (εγ2.3), การสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ เหมาะสำหรับการส่งสัญญาณความถี่สูง- (เช่น การสื่อสารแบบดิจิทัล) และต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ ช่วงอุณหภูมิ: -40~70 องศา เหมาะสำหรับอุณหภูมิปกติและสภาพแวดล้อมที่แห้ง (เช่น ห้องคอมพิวเตอร์ สำนักงาน) โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC): ประสิทธิภาพของฉนวนที่ดี มีความแข็งแรงเชิงกลสูง (ทนต่อการสึกหรอ-) และมีคุณสมบัติหน่วงการติดไฟ (-ดับไฟได้เอง) ช่วงอุณหภูมิ: -15~70 องศา (ชนิดทั่วไป) เหมาะสำหรับการติดตั้งถาวรในอาคาร ต้นทุนสูง-ประสิทธิผล โพลีเอทิลีนเชื่อมขวาง- (XLPE): ทนความร้อนและความแข็งแรงเชิงกลได้ดีขึ้นผ่านกระบวนการเชื่อมขวาง โดยมีความต้านทานต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 90 องศา ต้านทานฉนวนได้สูงกว่า และต้านทานการเสื่อมสภาพได้ดีกว่า PE/PVC เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (เช่น ตู้ควบคุมทางอุตสาหกรรม) หรือสถานการณ์ที่มีความต้องการอายุการใช้งานสูง ฟลูออโรพลาสติก (FEP, PFA, PTFE):
ทนต่ออุณหภูมิที่สูงมาก (-60~200 หรือ 260 องศา ) ความเสถียรทางเคมีที่ดีเยี่ยม (ทนน้ำมัน ทนกรดและด่าง) และคุณสมบัติไดอิเล็กทริกแทบไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและความถี่ เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น โรงงานเคมี ใกล้อุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูง-) แต่มีต้นทุนสูงกว่า III. วัสดุชั้นป้องกัน สายเคเบิลคอมพิวเตอร์จำเป็นต้องต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และการรบกวนความถี่วิทยุ (RFI) ทำให้ชั้นป้องกันมีความสำคัญ วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่: ชีลด์แบบถักลวดทองแดง: ถักจากลวดทองแดงเนื้อดีหลายเส้น (ทองแดงชุบดีบุกหรือทองแดงเปลือย) โดยมีความหนาแน่นของชีลด์โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 85% ถึง 95% มีความยืดหยุ่นที่ดีและต้านทาน-การรบกวนความถี่ต่ำได้ดี เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีการโค้งงอบ่อยครั้ง (เช่น สายเคเบิลเชื่อมต่ออุปกรณ์) แต่เอฟเฟกต์การป้องกันความถี่สูง-นั้นด้อยกว่าเทปทองแดงเล็กน้อย การหุ้มด้วยเทปทองแดง: ใช้เทปทองแดงบาง (หนา 0.05~0.1 มม.) พันเป็นเกลียว ให้การปกปิดสูง (มากกว่าหรือเท่ากับ 90%) และให้ผลการชีลด์ที่เหนือกว่าต่อการรบกวนความถี่สูง- (เช่น สัญญาณความถี่วิทยุ) มีความแข็งแรงเชิงกลสูงแต่มีความยืดหยุ่นต่ำ เหมาะสำหรับการติดตั้งแบบคงที่ (เช่น การเดินสายไฟภายในถาดสายเคเบิล) เทปป้องกันคอมโพสิตอลูมิเนียมพลาสติก:
ทำจากอลูมิเนียมฟอยล์และฟิล์มพลาสติก มีน้ำหนักเบาและ-ต้นทุนต่ำ ให้การป้องกันบางส่วนจากการรบกวนความถี่สูง- แต่ผลการป้องกันนั้นอ่อนกว่าทองแดงบริสุทธิ์ และส่วนใหญ่จะใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนต่ำ- การป้องกันชั้นสอง- (แบบถัก + หุ้ม): การผสมผสานข้อดีของการถักลวดทองแดง (ป้องกัน-ความถี่ต่ำ) และการพันด้วยเทปทองแดง (ป้องกัน- ความถี่สูง) ให้ผลการป้องกันที่ดีที่สุด (เช่น สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนสูง: สถานีย่อย ใกล้มอเตอร์) IV. วัสดุเปลือกหุ้ม ชั้นของเปลือกหุ้มจะปกป้องชั้นฉนวนและชั้นป้องกัน โดยต้องมีความต้านทานต่อการสึกหรอ ทนต่อสภาพแวดล้อม (น้ำมัน น้ำ รังสียูวี) และสารชะลอการติดไฟ วัสดุที่ใช้กันทั่วไปได้แก่: โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC): ความแข็งแรงเชิงกลสูง ทนต่อการสึกหรอ ทนต่อกรดและด่าง และสารหน่วงไฟ (ทำได้โดยการเติมสารหน่วงไฟ) ต้นทุนต่ำ ช่วงอุณหภูมิ: -15~70 องศา เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่แห้งในร่มหรืออุตสาหกรรมทั่วไป นีโอพรีน (CR): ยืดหยุ่นได้ดี ทนทานต่อน้ำมัน ทนทานต่อความชรา และทนต่อสภาพอากาศที่แข็งแกร่ง (ทนต่อรังสียูวี) เหมาะสำหรับการใช้งานกลางแจ้งหรือเคลื่อนที่ (เช่น อุปกรณ์ดึงสายเคเบิล) ช่วงอุณหภูมิ: -30~80 องศา แต่ต้นทุนสูงกว่า PVC ฟลูออโรพลาสติก (FEP, PFA): จับคู่ชั้นฉนวนฟลูออโรพลาสติก ทนต่ออุณหภูมิสุดขั้ว (-60~200 องศา ) ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น โรงงานเคมี โรงปฏิบัติงานที่มีอุณหภูมิสูง) โพลีโอเลฟินส์ไร้ฮาโลเจนควันต่ำ (LSZH):
การปล่อยควันต่ำในระหว่างการเผาไหม้ ไม่มีก๊าซพิษ (เช่น HCl) เป็นไปตามข้อกำหนดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยจากอัคคีภัย (เช่น อาคารสูง- รถไฟใต้ดิน โรงพยาบาล) ช่วงอุณหภูมิ: -40~90 องศา ความแข็งแรงทางกลที่ดีและทนต่อสภาพอากาศ โดยสรุป การเลือกใช้วัสดุสำหรับสายเคเบิลคอมพิวเตอร์มุ่งเน้นไปที่ "การส่งสัญญาณที่เสถียร" และ "ความสามารถในการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อม": ตัวนำส่วนใหญ่จะเป็นทองแดงชุบดีบุก ซึ่งจะมีความสมดุลระหว่างการนำไฟฟ้าและความต้านทานต่อออกซิเดชัน ชั้นฉนวนถูกเลือกตามความต้องการด้านอุณหภูมิ: PE/PVC (อุณหภูมิปกติ), XLPE (อุณหภูมิปานกลางถึงสูง) และฟลูออโรพลาสติก (สภาพแวดล้อมที่รุนแรง); ชั้นป้องกันส่วนใหญ่เป็นการถักลวดทองแดง/การพันเทปทองแดง โดยมีการป้องกันสองชั้นที่ใช้ในสถานการณ์ที่มีการรบกวนสูง ชั้นของเปลือกถูกเลือกตามสภาพแวดล้อม: PVC (วัตถุประสงค์ทั่วไป), LSZH (สารหน่วงไฟที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม) และฟลูออโรพลาสติก (สภาพแวดล้อมที่รุนแรง)