CÁP VÀ KỸ THUẬT LẮP ĐẶT CÁP THƠNG TIN
2.1.1.2 Chất cách điện
Khi chế tạo chất cách điện cho dây dẫn, các nhà chế tạo đã tập trung quan tâm đến các yếu tố sau:
• Chất cách điện tiêu hao năng lượng tín hiệu nhiều hay ít, và do đĩ cự ly thơng tin được rút ngắn hay kéo dài. Đặc biệt đối với cáp truyền tín hiệu cao tần thì yếu tố này càng quan trọng.
• Điện trở của chất cách điện càng lớn thì thành phần dịng điện rị giữa hai dây dẫn gần nhau sẽ càng bé. Người ta mong muốn chất cách điện cĩ điện trở vơ cùng lớn, nhưng thực tế rất khĩ thực hiện được.
• Điện áp xuyên thủng (E): chất cách điện càng chịu được một điện áp càng lớn, chứng tỏ vật liệu đĩ càng bền vững về điện.
• Điện trở suất (ζ ): thơng số này đặc trưng cho mức độ chuyển đổi các ion trong chất điện mơi. Điện trở suất càng lớn thì mức độ chuyển dời các ion càng nhỏ, đĩ là điều ta mong muốn.
• Hằng số thẩm thấu của điện mơi (ε): thơng số này đặc trưng cho độ dày của lớp điện mơi bị phân cực trên bề mặt của nĩ khi cĩ tác dụng của trường điện từ.
• Lượng tiêu hao (tgδ): Đại lượng này biểu hiện sự tiêu tốn năng lượng của trường vào việc xoay chuyển các phần tử lưỡng cực điện rời khỏi vị trí ban đầu của nĩ. Trong đĩ δlà gĩc độ chuyển dời đĩ, δcàng lớn chứng tỏ các phần tử lưỡng cực điện được xoay một gĩc lớn, nghĩa là tiêu hao năng lượng trường càng nhiều.
Các thơng số E, ζ , ε, và tgδ nĩi trên dùng làm tiêu chuẩn để chọn dùng chất cách điện cho từng loại cáp theo yêu cầu sử dụng của nĩ.
Trong chế tạo người ta thường dùng các vật liệu cách điện như: polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), fluorinated ethylene propylene (FEP), sợi thiên nhiên, tơ nhân tạo, giấy. Các kết hợp của những vật liệu này thỉnh thoảng cũng được sử dụng. Một sự kết hợp đặc biệt là giữa các lớp cách điện cĩ bơm khơng khí, bởi vì ta biết rằng khơng khí là mơi chất cách điện rất tốt.
Việc chọn lựa chất cách điện nào khơng chỉ ảnh hưởng đến kích thước vật lý của sợi cáp mà cịn quyết định đến hai trong bốn đặc tính điện của sợi cáp, đĩ là điện dung (C) và điện dẫn (G).
Điện dung (C) khơng chỉ phụ thuộc vào vật liệu cách điện mà cịn phụ thuộc vào độ dày của lớp cách điện. Cịn điện dẫn (G) chỉ được quan tâm khi truyền tín hiệu ở tần số cao. Tuy nhiên, ở các tần số như vậy thì điện dẫn cũng gĩp phần đáng kể vào suy hao của cáp.
Chất cách điện cĩ ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ lan truyền của tín hiệu trong một mạch dây. Thời gian truyền tín hiệu từ điểm này đến điểm kia trong mạch dây được gọi là trễ lan truyền, khác với trễ lan truyền giữa các đơi dây trong một sợi cáp, được biết như là độ lệch của trễ.