2.3 Koaxiális kábelek felépítése
Felépítésük és szerepük szerint a koaxiális kábelek lehetnek:
- Törzskábelek (trunk, feeder): feladata a központból vagy KTV-s fejállomásról közvetlen összeköttetés a körzetekkel.
- Elosztóhálózati kábelek (distribution): a körzeteket köti össze.
- Bekötő vagy leágazó kábelek (drop): az előfizetői helyekhez (pl. épületekhez) közvetlenül kapcsolódó kábelek.
A koaxiális kábelek belső vezetőből, dielektrikumból (szigetelőanyagból), külső vezetőből (árnyékolásból), valamint kábelköpenyből épülnek fel.
A koaxiális cső méretét a belső vezető külső átmérőjével és a külső vezető belső átmérőjével adják meg.
12. ábra
Kiskoaxiális cső mérete
A Magyar Posta az 1960-as évek végén a T4-es típusú négycsöves és a T6-os típusú hatcsöves, 1,2/4,4 mm-es kiskoaxiális kábelt rendszeresítette távközlési gerinchálózatának kiépítéséhez. Ezeket a rendszereket az 1990-es években teljesen felváltotta az optikai átviteli hálózat, napjainkban már nem igazán találkozhatunk vivőfrekvenciás alkalmazásukkal.
A T4-es típusú kiskoaxiális kábel négy 1,18/4,43 mm-es koaxiális csövet tartalmaz. A négy cső hézagai között 3 db csillagnégyes, 1 db polietilén szigetelésű mérőér és 1 db papírszigetelésű pár található. A T6-os koaxiális kábelben a 6 cső közötti hézagokban mérőerek, csillagnégyesek, és egy vezető nélküli papírbetét van.
13. ábra
A T4-es és a T6-os kiskoaxiális kábel felépítése
Az összesodrott koaxiális csöveket és hézagkitöltő elemeket az övszigetelés burkolja. Anyaga papír, és a rétegek számát úgy határozzák meg, hogy a villamos szilárdsági követelmények teljesüljenek, valamint köpenyezéskor a kábellelket megvédje a fellépő hőhatásoktól.
Az övszigeteléssel körülvett kábellélekre sajtolják az ólomköpenyt. Az ólomköpeny fölé PVC vagy polietilén burkolatot extrudálnak. Ha páncélos kábelre van szükség, a PVC-burkolat fölé felviszik a szokásos párnarétegeket, és erre az előzőleg bitumennel bevont két 0,5 mm vastag acélszalagot 20%-os átlapolással. A szalagpáncél fölé bitumenes kenderfonatos talkumos védőburkolatot visznek fel.
A koaxiális kábeleket ma leginkább a kábeltelevíziós (KTV) társaságok alkalmazzák a kábeltelevíziós fejállomás és a nagyszámú előfizető közötti távolság áthidalására. Kábeltelevíziós célra kizárólag 75 Ω-os kábelek használatosak. A kábelekkel szemben támasztott egyéb követelmények eltérőek, attól függően, hogy az elosztóhálózat melyik szakaszán, illetve földbe temetve vagy levegőbe függesztve alkalmazzák-e azokat.
A Magyar Szabvány (MSZ EN 50117) kábelekre vonatkozó fejezete a koaxiális kábelben alkalmazható anyagokra a következő előírásokat adja:
- Belső vezető anyaga lehet: tömör réz, rézbevonatú acél vagy rézbevonatú alumínium;
- Dielektrikumra szabványos előírás nincs;
- Külső vezető (árnyékolás) lehet: szövött réz, réz vagy alumínium szalag, réz vagy alumínium cső, fém- vagy fémezett fólia szövött rétegekkel kiegészítve;
- Köpeny: műanyag.
Törzskábelek esetében (14. ábra) a belső ér (a) a költségek csökkentése érdekében tömör alumíniumból vagy acélból készül, amit a jobb vezetőképesség érdekében rézzel vonnak be. A kábel dielektrikuma (b) habosított polietilén (PE).
14. ábra
KTV törzskábel felépítése
A technológia fejlődésének köszönhetően tömött polietilén-dielektrikumú koaxiális kábelt már nem alkalmaznak. A gázzal habosított polietilén szigetelésű kábel csillapítása 12%-kal kisebb, mint a kémiailag habosított kábelé, és 36%-kal kisebb, mint a tömör dielektrikumú kábelé. A habosított dielektrikum előnye a kisebb veszteség, az alacsonyabb értékű dielektromos álladó, a kisebb átmérő tartományból adódó kisebb kábelveszteség adott külső átmérő mellett, a kisebb súlyból adódóan a szállítási súly és ár csökkenése, könnyebb kezelhetőség (függesztésnél, behúzásnál stb.).
Az árnyékolás (c) anyaga tömör alumínium- vagy rézcső, ami varrat nélküli vagy hegesztett lehet.
A szigorú zavarósugárzási előírások miatt az átlapolt köpenyes típusok visszaszorultak. Előtérbe kerültek a zárt (min. 18%-os) átlapolású és a hegesztéssel varratmentesen zárt köpenyű kábelek.
A kábeltelevíziós koaxiális kábeleket a környezeti igénybevétel (beltéri-kültéri) függvényében látják el külső védőköpennyel (d), fokozott mechanikai és korrózióállóságot biztosító kitöltő anyagokkal, illetve szerelési igénybevételnek megfelelő szerelvényekkel. A törzskábelek közvetlenül földbe fektethetők vagy már kiépített kábelcsatornában vezethetők.
A bekötő és leágazó kábeleknél (15. ábra) a belső ér (1.) tömör réz vagy rézbevonatú acél. A dielektrikum (2.) ebben az esetben is habosított PE. A kábelek árnyékolása (3.) alumínium fólia és szövet, ami a nagyobb fedettség és zavarvédelem miatt több rétegből (2-4) is állhat. A kábelköpeny (4.) időjárásálló (nap- vagy UV sugárzásnak, nedvességnek, hőingadozásnak ellenálló) PVC vagy PE.
15. ábra
Dropkábel szerkezete és többrétegű árnyékolás
Újabban a vastagabb kábelek árnyékolását is rugalmas alumínium ötvözetből készítik. Az így kialakított kábel előnye, hogy ha mechanikai hatás következtében deformálódik, utána képes önmagától visszaállni eredeti alakjára.
Néhány kábeltípusnál a külső köpeny alatt olyan speciális folyékony vegyület található, amely a levegővel érintkezve megszilárdul. Ez a vegyület a köpeny repedése esetén kitölti a sérülés helyét, így megakadályozza, hogy a nedvesség bejusson a kábelbe.
Települések lakóházai között, ahol nincs kiépített alépítmény, koaxiális légkábeleket alkalmaznak (16. ábra).
16. ábra
Tartószálas légkábel
A légkábeleket acél tartószállal is ellátják, a kábelköpeny a tartószálat is körülveszi. A légkábel kiépítésénél a felfüggesztéshez a köpenyt le kell fejteni a tartószálról. A koaxiális kábel hőtágulási együtthatója nagyobb, mint az acél tartószálé. Ezért légkábeles hálózatban minden rögzítésnél ún. dilatációs hurkot kell hagyni, hogy a téli-nyári hőmérsékletváltozás hatására fellépő hosszváltozás miatt a kábel ne szakadjon ki a csatlakozóból.
Olyan területen, ahol a KTV szolgáltatók vezetékes telefonszolgáltatást is nyújtanak, a 17. ábrán látható ún. sziámi kábelt használnak, amelybe a koaxiális kábel mellé egy érnégyes került.
17. ábra
Sziámi kábel