如何选择适合的布线用线缆？

一、线缆的结构

线缆是用于传输电能、电信号和实现电磁能转换的线材产品。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的线材称为电线，将芯数多、产品直径大、结构复杂的线材称为线缆。

如图7.3-1所示，线缆一般由导线、绝缘层、填充结构和保护层4部分组成。芯数少、产品直径小的线缆一般没有填充结构。

图7.3-1　线缆的结构

1.导线

导线是导电线芯的简称，用铜、铝等导电性能优良的金属制成，或以光导纤维作为导线。导线是产品进行电流或电磁波信息传输功能的最基本的构件。

2.绝缘层

绝缘层能确保传输的电流、电磁波或光波只沿着导线行进而不流向外部，导体上具有的电位能被隔绝。绝缘材料多种多样，如聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、交联聚乙烯（XLPE）、橡胶、氟塑料、尼龙等。

3.填充结构

多个绝缘线芯组合成线缆时，绝缘线芯间空隙较大，外形不圆整，因此必须在成缆时加入填充结构，使线缆圆整、结构稳定，有些线缆的填充物还起到防水、耐火等作用。主要填充材料有聚丙烯绳、玻璃纤维绳、石棉绳、橡胶等。

4.保护层

保护层是一种对绝缘层起保护作用的构件。因绝缘层无法兼顾保护线缆免受机械损伤和腐蚀，所以一般都会在绝缘层外加保护层，以提高线缆的抗机械破坏力和抗化学腐蚀力。

二、选用线缆要考虑的因素

电子产品布线时一般选用铜制硬线或软线。铜的导电性能好，但表面很容易氧化，所以在连接之前一般要将导体的表面镀上一层锡或银等抗氧化金属，来保证其接触良好。

1.电气因素

（1）工作电流。线缆的载流量是在规定条件下，导体能够连续承载而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流。(www.xing528.com)

线缆的载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。一般铜导线的安全载流量为5～8A/mm2，铝导线的安全载流量为3～5A/mm2。线缆的载流量还与绝缘体材料类型及使用环境温度有关。相同条件下，环境温度越高，线缆的载流量越小。在线束布线时，线束的根数越多，线缆的载流量越小。

表7.3-1为导体长期允许最高工作温度θn=70℃时，铜芯塑料绝缘软线、塑料护套线明敷设不同环境温度下的载流量。

表7.3-1　铜芯塑料绝缘软线、塑料护套线明敷设的载流量（θn=70℃）

（2）电压降。当线缆较短时可以忽略其电压降，但当线缆较长时就必须考虑，尤其是在低电平大电流传输时。为了减小线缆上的电压降，常选取较大截面积的导线，这也是电子产品中强调地线要有足够截面积的缘故。

（3）额定电压。线缆绝缘层的绝缘电阻随电压升高而下降，如果超过一定电压则会发生击穿放电现象，此电压即为额定电压。

（4）频率及阻抗特性。通过线缆的电流频率较高时，必须考虑阻抗及介质损耗、集肤效应等。射频线缆的阻抗必须与电路阻抗特性匹配，否则将不能正常工作。

（5）信号线屏蔽。传输低电平信号时，为了防止外界噪声干扰，应选用屏蔽线。例如音响电路的功率放大器之前的信号线必须使用屏蔽线。

2.环境因素

（1）机械强度。如果产品的线缆在运输、使用中要承受机械力的作用，选择线缆时就要对抗拉强度、耐磨性、柔软性有所要求。

（2）环境温度。环境温度对线缆的影响很大，会使线缆变软、变硬甚至变形开裂，选择的线缆要能适应产品的工作温度。

（3）耐老化腐蚀。各种绝缘材料都会老化腐蚀，在特种环境中，要选用特种线缆。

3.线缆颜色的选择

为了便于区分和维修，国家标准GB/T 5023.1-2008《额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘线缆 第1部分：一般要求》对线缆绝缘层的颜色做了相应的规定。

线缆的绝缘线芯应着色或以其他合适的方法进行识别，除用黄/绿组合色识别的绝缘线芯外，线缆的每一绝缘线芯应只用一种颜色，其优先选用的色谱如下。

单芯线缆：无优先选用色谱；两芯线缆：无优先选用色谱；三芯线缆：黄/绿、蓝、棕，或棕、黑、灰；四芯线缆：黄/绿、棕、黑、灰，或蓝、棕、黑、灰；五芯线缆：黄/绿、蓝、棕、黑、灰，或蓝、棕、黑、灰、黑。

当按上述规定使用黄/绿组合色时，表示专门用来识别连接接地或类似保护用途的绝缘线芯，而蓝色用作连接中性线的绝缘线芯。如果没有中性线，则蓝色可用于识别除接地或保护导体外的任一绝缘线芯。