電信基站用美標編織涂膠動力電纜簡介

摘要：本文介紹了一種用于電信基站內部供電系統的編織涂膠動力電纜，該電纜符合卓訊科技（Telcordia）GR-347-CORE標準要求。文中介紹了電纜標準、產品分類、性能指標、工藝特點、涂膠配方等內容，供行業內技術人員在產品開發和工藝設計時借鑒與參考。

關鍵詞：編織電纜；涂膠電纜；配方；電信基站

電信基站即公用移動通信基站，是移動設備接入互聯網的接口設備，也是無線電臺站的一種形式，其作用是在一定的無線電覆蓋區域內，通過移動通信交換中心與移動電話終端之間進行信息傳遞的無線電收發信電臺[1]。考慮到移動通信信號覆蓋范圍及用戶數量等因素，電信基站內需要配備大功率數據傳輸設備、天線系統、電源系統、基帶處理器，因此所需的電能較高。基于上述特征，基站內使用的動力電纜必須具備較大截面和較高載流量。在美國的通信基站中，普遍采用卓訊科技（Telcordia）GR-347-CORE[2]標準的動力電纜。該標準是在UL44[3]標準基礎上，增加了一些特定的性能要求，如低煙無鹵特性、結構尺寸等。本文主要介紹GR-347-CORE標準中的一種型號為RHH的編織涂膠電纜。

一、電纜標準及產品類型

在GR-347-CORE標準中，電纜主要從導體結構、編織涂膠層等方面被分為四類，具體分類情況如表1所示。

本文主要介紹具有編織涂膠護層的LIST Ⅲ和LIST Ⅳ兩種電纜。這兩種電纜的結構組成均為：導體+繞包層+絕緣層+隔離層+纖維編織層+涂膠層[4]，除了導體結構有所不同外，其他性能要求均是相同的。這兩種電纜主要用于在基站內部進行固定敷設，當需要敷設在有較大彎曲角度或是狹小空間的位置時，一般會選擇LIST Ⅳ型電纜。

兩種類型電纜的結構圖分別見圖1和圖2。

二、電纜性能指標

電信基站使用的美國標準編織涂膠型動力電纜應滿足GR-347-CORE標準中規定的性能要求。在UL標準體系中，一般采用縮寫字母標識（見表2）來表示特性要求。在GR-347-CORE標準中，規定了要滿足低煙、無鹵、阻燃、低溫等特性要求，并允許在電纜本體表面上印制相應標識。

除了要滿足上述特殊性能要求，電纜還應滿足表3中規定的電纜綜合性能指標。

三、電纜材料及工藝要點

LIST Ⅲ型電纜導體采用滿足ASTM B8[5]標準中規定的CLASS B型，即通常所用到的硬結構導體，相當于GB/T3965[6]標準中規定的第二類導體結構；LIST Ⅳ型電纜導體采用滿足ASTM B172[7]標準中規定的CLASS I型，即通常所用到的軟結構導體，相當于GB/T3965標準中規定的第五類導體結構。

絕緣層采用低煙無鹵阻燃交聯聚烯烴材料，材料一般可選擇輻照交聯聚烯烴或橡膠硫化型材料。輻照交聯聚烯烴應用在LIST Ⅳ型電纜時，應考慮材料硬度要求，推薦邵氏硬度在85A左右；LIST Ⅳ型電纜的最大導體規格為750KCMIL，換算為國際單位是380mm2，其近似外徑為33.6mm，所以在進行輻照工藝時還應考慮電子加速器的生產能力范圍，如電子束下滾筒的直徑及反射面、收放線架及導輪等匹配性問題[8]。橡膠硫化型材料通常采用乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）為主基材，按橡膠配方設計原理[9]，將各組阻燃劑、防老劑、硫化劑等按照一定的比例及添加順序，在工藝規定的時間段內進行混煉[10]。

絕緣外編織有纖維涂層，纖維一般采用10支紗或錦綸絲，經過實際工藝驗證，這兩種材質更易與涂膠層黏合。10支紗編織的效果較錦綸絲差，而且在并絲和編織過程中容易拉斷，因此在10支紗紡織時可適當加入聚酯紗來增加抗拉強度。錦綸絲編織整體美觀，但價格較貴，增加了材料成本。

涂膠工藝是在電纜表面編織纖維之后進行的，線芯橫向穿過裝滿膠液的膠槽，膠槽兩端靠近底部位置開有孔洞，并配置有密封套，使線芯充分浸入膠液中，同時防止膠液流出膠槽。涂覆膠液后的線芯經模具刮平線芯表面的膠液后，進入熱空氣管道進行烘干。根據涂膠效果及工藝設計，可以將涂膠生產線設置為分段式，即在熱空氣管道后再增加一組膠槽和熱空氣管道，實現兩次涂膠和烘干。涂膠層應均勻連續、無漏膠、無殘膠、目視無微孔。膠料一般會采用多種顏色，如灰色、綠色、紅色等，在更換顏色時應將膠槽、密封圈、刮膠模具等清理干凈，防止顏色污染。

四、RHH型電纜在GR-347-CORE與UL44標準中的差異對比

UL44標準中規定了RHH型電纜結構參數及性能指標，電信基站使用的美標編織涂膠動力電纜也被定義為RHH型。本文以RHH 600V 750KCMIL Class I為例，通過參數計算，對比在兩個標準體系下的差異。

通過表4中的對比，可以發現依據GR-347-CORE標準要求的RHH型電纜在結構尺寸、成本、重量、載流量方面具有明顯優勢，特別是電纜外徑小，有利于節省空間。通過對載流量的計算[11]，其載流量提高了5%。但是，該種電纜也有不足之處，如表面易受永久性污染，編織層易磨損等。

五、結束語

美國的4G、5G通信網絡建設在數量和覆蓋區域方面遠遠落后于我國，主要覆蓋大城市人口密集區，仍有非常多的鄉鎮農村及城市窮人區無4G信號。結合美國人口分布狀況、人口密度以及通信網絡的發展現狀，美國通信基站建設還有很大需求，編織涂膠動力電纜具有還是有一定的市場空間，而且該種電纜在美國已有幾十年的使用習慣，預計目前美國仍有8000萬美元的市場需求。盡管編織涂膠電纜在工藝上較為復雜，而且涂膠工藝對大多數電纜生產廠家來說可能比較陌生，但考慮到其經濟價值、實用性和市場需求，它在其他領域產品的設計、開發、應用等方面還是能夠給業內人士提供一定的啟發和參考。

作者單位：陳文剛 邁特諾（馬鞍山）特種電纜有限公司上海分公司

參考文獻：

[1] 陳志奎，高靜，寧兆龍編著. 移動技術與應用[M].北京：清華大學出版社， 2017.

[2] Generic Requirements for Telecommunications Power Cable：GR-347-CORE Issue 3， July 2008 [S]. Piscataway， New Jersey， USA， Telcordia Technologies， Inc.，2008

[3] STANDARD FOR SAFETY Thermoset-Insulated Wires and Cables：UL 44 [S]. USA：Underwriters Laboratories Inc.，2021

[4] 陳文剛，王繼東，朱鵬飛，等. 低煙無鹵阻燃編織電纜[P]. 申請日期：2018年05月24日.

[5] Standard Specification for Concentric-Lay-Stranded Copper Conductors， Hard， Medium-Hard， or Soft：ASTM B8 [S]. American Society for Testing and Materials，2011

[6] 中國電器工業協會. 電纜的導體：GB/T 3956-2008 [S].北京：中國標準出版社，2009.

[7] Standard Specification for Rope-Lay-Stranded Copper Conductors Having Bunch-Stranded Members， for Electrical Conductors：ASTM B172 [S]. American Society for Testing and Materials，2017

[8] 史戎堅. 電子加速器工業應用導論 [M]. 北京： 中國計量出版社，2012.

[9] 聶恒凱，侯亞合. 橡膠材料與配方 [M]. 北京：化學工業出版社，2015.

[10] 杜愛華等. 橡膠工藝學 [M]. 北京：化學工業出版社，2022.

[11 趙瑩瑩，紀航，王遜峰，等. 電力電纜載流量計算方法綜述 [J].電力與能源，2022（8）：299-303+331.

[12] 馬國棟. 電線電纜載流量 第二版 [M].北京：中國電力出版社出版，2013.