控制電纜的定義

控制電纜是適用于工礦企業(yè)、能源交通部門、供交流額定電壓450/750伏以下控制、保護(hù)線路等場合使用的聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護(hù)套控制電纜。它是一種用于傳輸信號或控制設(shè)備的電纜，其主要作用是將電氣設(shè)備的控制信號傳輸?shù)綀?zhí)行器，從而實現(xiàn)對電氣設(shè)備的控制。

控制電纜通常包含導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層（部分有）和護(hù)套等部分。導(dǎo)體一般采用多股絞合的銅線或鋁線，以滿足傳輸信號的要求；絕緣層采用聚乙烯、聚氯乙烯等材料，保護(hù)芯線不受外界環(huán)境影響；屏蔽層采用金屬材料，如銅帶或鋁箔，可減小電磁干擾；護(hù)套采用聚乙烯、聚氯乙烯等材料，保護(hù)電纜免受損傷和外部環(huán)境的影響。

在性能參數(shù)方面，如在20℃時，0.4mm銅線的直流電阻小于等于148Ω/km，0.5mm銅線的直流電阻小于等于95Ω/km；導(dǎo)體之間1min1kv不擊穿，導(dǎo)體與屏蔽1min3kv不擊穿；每根芯線與其余線芯接地時，控制電纜的絕緣電阻大于10000MΩ.km，HYAT電纜大于3000MΩ.km；工作電容平均值為52±2nF/km；150kHZ時指定組合的功率平均值的遠(yuǎn)端串音防衛(wèi)度大于69dB/km等。

測量電纜的定義

測量電纜是專門用于連接測量儀器與被測對象，主要用于傳輸檢測信號的電纜。這種電纜需要保證所傳輸?shù)男盘柧_、穩(wěn)定，因為它涉及到對各種物理量（比如電壓、電流、溫度、壓力等）的測量準(zhǔn)確與否。

與控制電纜類似，它也有導(dǎo)體、絕緣層等基本構(gòu)造。但為了保障測量信號的高精度，其在結(jié)構(gòu)和性能要求上有特殊之處。例如，測量電纜的導(dǎo)體需要具有較低且穩(wěn)定的電阻，以減少信號傳輸過程中的損耗和誤差；絕緣層要求具有高絕緣性能和低介電常數(shù)，防止信號泄漏和干擾；而且在一些高精度測量場合，對測量電纜的屏蔽性要求極高，可能采用多層屏蔽結(jié)構(gòu)，以避免外界電磁干擾對測量信號的影響。

控制電纜和測量電纜的用途差異

控制電纜的用途

控制電纜主要用于傳輸控制信號，如在自動化工業(yè)生產(chǎn)線上，連接控制器與各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如電機(jī)、閥門等），實現(xiàn)設(shè)備的啟動、停止、調(diào)速等操作的信號傳輸，確保設(shè)備按預(yù)定程序運行。在各類建筑物的電氣系統(tǒng)中，控制電纜用于將操作人員的控制指令發(fā)送到諸如電梯控制系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)等。例如，當(dāng)電梯按鈕被按下時，控制電纜負(fù)責(zé)將這個信號傳送到電梯的控制中心，進(jìn)而使電梯執(zhí)行上升或下降動作。廣泛應(yīng)用于機(jī)器人系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)控設(shè)備系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)、拖鏈系統(tǒng)等領(lǐng)域，這些系統(tǒng)需要大量的控制信號來協(xié)調(diào)各部件的運作，控制電纜起到了神經(jīng)般的連接和信號傳導(dǎo)作用，使整個系統(tǒng)得以有序運行。

測量電纜的用途

測量電纜專門用于各類測量系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中，用于連接電壓表、電流表等測量儀器與電力線路，以便對電壓、電流等參數(shù)進(jìn)行精確測量，這對于監(jiān)測電網(wǎng)運行狀態(tài)、預(yù)防性維護(hù)等十分關(guān)鍵。在科學(xué)實驗中，比如在物理、化學(xué)實驗里連接傳感器與測量儀器，準(zhǔn)確傳輸實驗過程中的物理量測量信號（如溫度傳感器的溫度信號、壓力傳感器的壓力信號等），保證實驗測量數(shù)據(jù)的精確性。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，例如化工、冶金生產(chǎn)過程中，連接測量各類化學(xué)物質(zhì)參數(shù)、溫度、壓力等傳感器與專業(yè)測量設(shè)備或控制系統(tǒng)，為保證生產(chǎn)過程安全、高效提供精確測量數(shù)據(jù)傳輸保障。

控制電纜和測量電纜的性能特點對比

控制電纜的性能特點

靈活性與耐用性：由于在不同的工業(yè)環(huán)境、機(jī)械設(shè)備、建筑物等內(nèi)部布線，需要經(jīng)常彎曲和移動，且可能受到外界環(huán)境的沖擊和擠壓，所以要求具有較好的靈活性和耐用性，以適應(yīng)復(fù)雜的布線環(huán)境。

屏蔽性：在工業(yè)環(huán)境下，存在較多的電磁干擾和噪音，控制電纜采用屏蔽層（如金屬帶或鋁箔）覆蓋來減少外界的電磁干擾，保障所傳輸控制信號的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

溫度和化學(xué)耐受性：可能工作在高溫、酸堿等特殊化學(xué)環(huán)境下的設(shè)備控制系統(tǒng)中，如熔爐附近的控制系統(tǒng)、化工設(shè)備的控制系統(tǒng)等。所以要有耐高溫、耐腐蝕特性，保證控制信號能夠正常傳輸。

抗扭曲能力：無論是以直線方式還是在彎曲狀態(tài)下進(jìn)行信號傳輸，必須確保電信號穩(wěn)定傳輸，這就要求有較強的抗扭曲能力，防止電纜扭曲破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)從而影響信號傳輸。

測量電纜的性能特點

高精度信號傳輸：測量電纜最重要的性能是保證所傳輸測量信號的高精度，哪怕是微小的信號變化也不能被失真?zhèn)鬟f，因此對電纜的均勻性和穩(wěn)定性要求很高。在線性度方面必須盡可能接近理想直線響應(yīng)，以保證測量儀器讀取到的信號無偏差或小偏差；從傳輸特性穩(wěn)定角度來看，即使環(huán)境因素發(fā)生變化（如溫度、濕度、電磁場等），其傳輸?shù)男盘柼匦裕ㄈ绶?、相位等）也要保持穩(wěn)定。

高絕緣性：為避免測量信號的泄漏從而引起測量誤差，測量電纜的絕緣性能要求非常高。絕緣材料的選擇至關(guān)重要，不僅要滿足常規(guī)的絕緣強度，還需要在寬頻帶范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的絕緣性能。因為在一些采用高頻測量原理的儀器設(shè)備中，普通絕緣材料可能在高頻下出現(xiàn)絕緣性能下降問題。

嚴(yán)格的長時穩(wěn)定性：測量電纜可能長期處于連接狀態(tài)用于連續(xù)測量或者間歇性的長時間監(jiān)測任務(wù)，在長時間使用過程中，其性能不能出現(xiàn)顯著衰退。例如在海底地震監(jiān)測系統(tǒng)里，測量電纜可能需要在復(fù)雜惡劣的海底環(huán)境下工作5-10年甚至更久，期間其各項性能指標(biāo)都要盡可能保持不變，保證地震測量信號準(zhǔn)確傳遞。

敏感的電磁屏蔽要求：由于測量電纜傳輸?shù)氖俏⑷鯗y量信號，而外界電磁場極易對其造成干擾。尤其在電子測量領(lǐng)域、醫(yī)療儀器測量領(lǐng)域（如腦電圖測量等微弱生物電信號傳輸）等，電磁環(huán)境復(fù)雜，所以需要采用更加優(yōu)異的電磁屏蔽技術(shù)。比如使用高導(dǎo)磁率的金屬層（如鎳鐵合金）、多層屏蔽結(jié)構(gòu)（如鋁箔+編制銅網(wǎng)）等來確保屏蔽效果。

控制電纜和測量電纜的選型要點

控制電纜的選型要點

依據(jù)控制信號要求選型

如果傳輸?shù)目刂菩盘柺菙?shù)字開關(guān)量信號，可考慮選擇一般的控制電纜。例如在普通的燈光控制系統(tǒng)里，控制燈光開和關(guān)的控制電纜，對于傳輸性能要求相對不高。但若是傳輸模擬信號的控制電纜，像在音頻控制系統(tǒng)中的控制信號傳輸，可能需要選擇在信號衰減和抗干擾性方面表現(xiàn)更好的電纜。

根據(jù)需要傳輸控制信號的數(shù)量決定電纜芯數(shù)，同時要考慮預(yù)留一些備用芯數(shù)。例如在復(fù)雜的自動化流水生產(chǎn)線上的控制柜，因為要連接眾多設(shè)備，可能需要很多控制信號傳輸，需要選擇較多芯數(shù)的控制電纜，并預(yù)留一定芯數(shù)以備后期設(shè)備增減或故障維修時使用。

考慮工作環(huán)境因素

如果工作環(huán)境存在較多的電磁干擾，如在變頻器、大型電機(jī)等設(shè)備附近，就需要選擇具有良好屏蔽性能的控制電纜，如編織屏蔽或鋼帶屏蔽的控制電纜。

在有移動要求的工作場景中，如機(jī)器人的手臂關(guān)節(jié)處的控制電纜，要選用柔軟性好、耐彎曲的控制電纜，像KVVR（銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套控制軟電纜）等類型的電纜，以適應(yīng)頻繁的彎曲和移動操作要求。

高溫環(huán)境下，比如在冶金工業(yè)的熔爐附近的控制系統(tǒng)，需選用高溫特性的控制電纜，其絕緣層和護(hù)套材料能夠耐受高溫，不會因高溫而出現(xiàn)性能惡化，導(dǎo)致控制信號傳輸問題。

依照電壓等級和電流負(fù)載選型

由于控制電纜額定電壓為450/750V，在選型時如果電壓超過額定電壓，可能會導(dǎo)致電纜的絕緣被擊穿等問題，所以要確保使用場景中的電壓符合電纜的額定電壓范圍。

雖然控制電纜主要傳輸控制信號，但不同的控制場景下電流負(fù)載可能有所不同。比如控制大功率電機(jī)的啟動停止的控制電纜在瞬間啟動時可能會承受較大電流，應(yīng)根據(jù)實際可能通過的最大電流合理選擇電纜的導(dǎo)體截面大小，避免電纜因電流過載而發(fā)熱甚至損壞。

測量電纜的選型要點

根據(jù)測量信號的精度要求選型

對于高精度的測量儀器和科學(xué)實驗設(shè)備，需要選擇低噪聲、高穩(wěn)定性的測量電纜。例如在高端示波器用于微弱電信號的測量時，需選擇測量電纜本身具有極低固有噪聲，能夠精確傳輸微伏級甚至更小幅值的電信號，以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

測量信號的頻帶寬度也會影響測量電纜的選型。高頻測量信號需要測量電纜具有低的高頻損耗特性，如在射頻信號測量時，如果測量電纜高頻損耗過大，會導(dǎo)致測量到的信號幅度和相位失真，所以要選擇適合高頻測量的專業(yè)測量電纜。

考慮測量環(huán)境和被測對象

如果測量環(huán)境存在強電磁干擾，對于傳輸微弱電信號或者高精度傳感器信號的測量電纜，要選擇具有高電磁屏蔽效果的電纜，如采用多層屏蔽結(jié)構(gòu)或特殊屏蔽材料的測量電纜。例如在核磁共振設(shè)備附近進(jìn)行微弱磁場測量時，測量電纜必須具備極高的電磁屏蔽能力，防止外界磁場和設(shè)備自身磁場干擾測量信號。

根據(jù)被測對象的特性來選型。在測量腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的酸堿度時，其連接的測量電纜必須具備耐化學(xué)腐蝕的外層保護(hù)材料；在測量深海海底地層壓力時，測量電纜要能承受巨大的水壓并且保持在高壓下信號傳輸正常。

按電纜的匹配性選型

測量電纜要與測量儀器的輸入輸出阻抗相匹配，以實現(xiàn)最大的功率傳輸和最小的信號反射。比如在一些采用50Ω或75Ω標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出阻抗的儀器中，測量電纜的特性阻抗應(yīng)與之一致。如果特性阻抗不匹配，將會導(dǎo)致大部分信號在連接界面反射，無法準(zhǔn)確進(jìn)入測量儀器，造成測量誤差。