【题目编号】MC1-0683
【题目】将同轴电缆装于室外时,为什么要求电缆外皮(护套)能够耐受紫外线?
【答案】A
[A]如果电缆护套被紫外线破坏,电缆就会受潮损坏
[B]紫外线会激励非线性导行模式,导致互调和谐波发射
[C]紫外线会与射频信号相互混频,导致相当复杂的宽带干扰
[D]紫外线会促使电缆升温,并因此增加电缆的功率损耗
考点速览
题目问室外架设同轴电缆时为什么要求外皮即护套能够耐受紫外线,答案是护套一旦被紫外线破坏,电缆就会受潮损坏。这是一道把材料老化与电气性能连起来的题:护套本身不参与射频传输,但它是防潮的第一道也是唯一一道屏障,屏障破了,水分进入,电缆的电气性能就全面恶化。另外三个选项都试图把紫外线说成会直接干预射频信号的东西,属于明显的概念错位。
护套在室外要扛住哪些东西
护套(jacket)位于屏蔽层之外,承担机械保护、防水防潮、耐化学腐蚀、耐磨与抗老化等任务。常见的护套材料有聚氯乙烯与聚乙烯。聚氯乙烯柔软、阻燃、价格低,但长期日晒后容易变硬变脆。聚乙烯的耐水性与耐老化性更好,其中黑色聚乙烯因为添加了碳黑,对紫外线的抵抗能力明显强于浅色材料。室外长期暴露的场合,选黑色聚乙烯护套的电缆,或者给电缆加装防晒套管、走线槽,都是常规做法。
紫外线怎么一步步毁掉一根电缆
紫外线属于波长比可见光更短的电磁波,单个光子的能量足以打断高分子材料的化学键。长期照射会让塑料的分子链断裂、交联结构破坏,宏观表现就是护套表面粉化、失去光泽、出现细密裂纹,逐步变硬变脆。温度变化、雨水与臭氧会加速这个过程。
裂纹一旦贯通护套,雨水与潮气就能渗进去。水进入屏蔽层与介质之间后,介质吸潮使介电常数上升、介质损耗急增,电缆衰减明显变大。潮气还会沿编织网扩散,在铜导体表面造成氧化与电化学腐蚀,接触电阻增大。水分在低温下结冰膨胀,会进一步破坏结构;严重时内外导体之间的绝缘被击穿。很多室外馈线故障的起点,就是护套上一条不起眼的裂缝。
工程上的防潮措施通常成套使用:接头处用自粘胶带加防水胶泥分层密封,接口朝下防止积水,电缆在入墙处做滴水弯,穿管敷设时把管口封堵,长期暴露段用抗紫外线的扎带与线槽。这些做法的共同目的,都是不让水找到入口。
逐项辨析
选项 A 正确。它点出了因果链的关键一环:护套是防潮屏障,紫外线破坏护套,潮气进入电缆,性能恶化直至损坏。
选项 B 说紫外线会激励非线性导行模式,导致互调和谐波发射。紫外线的频率在光频段,比射频高出许多个数量级,它不会在传输线上激励出什么导行模式。互调与谐波来自发射机或天线系统中的非线性元件,与日照无关。
选项 C 说紫外线会与射频信号相互混频,造成相当复杂的宽带干扰。混频需要非线性器件把两个频率合成和频、差频,紫外线与射频之间不存在这种作用关系,更不会在电缆里凭空产生宽带干扰。
选项 D 说紫外线促使电缆升温,并因此增加电缆的功率损耗。阳光照射确实会让暴露在外的电缆温度升高,导体电阻随温度上升,衰减也会略有增大,这个物理过程本身存在。但本题问的是为什么要求护套耐紫外线,重点在材料老化,不在日照升温。把原因替换成升温偏离了题意,而且普通日照带来的温升幅度有限,远不是这项要求的由来。
易混淆点:护套与屏蔽层不是一回事
屏蔽层是金属编织网或铝箔,负责电磁屏蔽与信号回流;护套是外面的塑料层,负责机械与环境保护。判断一条电缆能不能用于室外,要看护套材料与结构,而不是看屏蔽层的编织密度。另外,同轴电缆的防水效果很大程度上取决于接头工艺,接头做不好,护套再耐晒也挡不住水沿着缝隙往里爬。
应试要点
牢记这条因果链:紫外线照射使护套老化开裂,潮气渗入,介质受潮、导体腐蚀、绝缘下降,最终损坏。凡是把紫外线说成能直接与射频信号混频、能激励导行模式,或者把原因归于温升的选项,都可以直接排除。室外用缆,认黑色聚乙烯护套加严密的接头防水工艺。