GB/T 31834-2015 20GHz及以下数字通信用高速平行电缆

　　ICS 29.060.20 K 13

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31834—2015

　　20GHz及以下数字通信用

　　高速平行电缆

　　Twinax cable fordigitalcommunicationsof

　　20GHz and lower

　　2015-07-03发布 2016-02-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31834—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国电器工业协会提出 。

　　本标准由全国电线电缆标准化技术委员会(SAC/TC213)归 口 。

　　本标准负责起草单位 :江苏亨通线缆科技有限公司 、上海电缆研究所 。

　　本标准参加起草单位 :浙江兆龙线缆有限公司 、深圳联嘉祥科技股份有限公司 、常熟泓淋电线电缆有限公司 、东莞日新传导科技有限公司 。

　　本标准主要起草人 :陆春良 、薛清波 、淮平 、崔久德 、王甫柱 、倪东华 、黄冬莲 、李永辉 、杨军 、郑文龙 、袁小芹 、靳志杰 。

　　20GHz及以下数字通信用

　　高速平行电缆

　　1 范围

　　本标准规定了 20GHz及以下数字通信用高速平行电缆的型号 、代号及产品表示方法 、电缆结构 、性能要求 、试验方法 、检验规则 、标志 、包装运输和贮存 、安装 。

　　本标准适用于在静态条件下 , 工作环境温度范围在 - 25 ℃ ~ +80 ℃之间 、电 压 等 级 30 V、频 率20GHz及以下的数字通信用高速平行电缆 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 2828. 1—2012 计数抽样检验程序 第 1 部分 :按接受质量限(AQL) 检索的逐批检验抽样计划

　　GB/T 2951. 11—2008 电 缆 和 光 缆 绝 缘 和 护 套 材 料 通 用 试 验 方 法 第 11 部 分 : 通 用 试 验 方

　　法 — 厚度和外形尺寸测量 — 机械性能试验

　　GB/T 2951. 12—2008 电 缆 和 光 缆 绝 缘 和 护 套 材 料 通 用 试 验 方 法 第 12 部 分 : 通 用 试 验 方法 — 热老化试验方法

　　GB/T 2951. 14—2008 电 缆 和 光 缆 绝 缘 和 护 套 材 料 通 用 试 验 方 法 第 14 部 分 : 通 用 试 验 方法 — 低温试验

　　GB/T 2951. 31—2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第 31部分 : 聚氯乙烯混合料专用试验方法 — 高温压力试验 — 抗开裂试验

　　GB/T 3048. 4 电线电缆电性能试验方法 第 4部分 :导体直流电阻试验

　　GB/T 3953 电工圆铜线

　　GB/T 4910—2009 镀锡圆铜线

　　GB/T 6995. 1 电线电缆识别标志方法 第 1部分 :一般规定

　　GB/T 6995. 2 电线电缆识别标志方法 第 2部分 :标准颜色

　　GB/T 11327. 1—1999 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套低频通信电缆电线 第 1 部分 :一般试验和测量方法

　　GB/T 11327. 2—1999 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套 低频通信电缆电线 第 2 部 分 : 局 用 电 缆(对线组或三线组或四线组或五线组)

　　GB/T 18015. 1—2007 数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第 1部分 :总规范

　　GB/T 18380. 12 电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验 第 12部分 :单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验 1 kW 预混合型火焰试验方法

　　JB/T 3135 镀银软圆铜线

　　JB/T 8137. 1 电线电缆交货盘 第 1部分 :一般规定

　　SJ/T 11363 电子信息产品中有毒有害物质的限量要求

　　SJ/T 11365 电子信息产品中有毒有害物质的检测方法

　　GB/T 31834—2015

　　UL 13:2004 功率限制电路电缆(Power-limited circuitcables)

　　UL 758:2008 电器布线安全标准(Appliance wiring material)

　　UL 1581:2008 电线电缆及软线参考标准(Referencestandard forelectricalwires,cable,and flex- ible cords)

　　UL 1685: 2010 电 缆 和 光 缆 的 垂 直 托 架 火 焰 蔓 延 试 验 及 烟 释 放 试 验 ( Vertical-tray Fire- propagation and Smoke-Release testfor electricaland optical-Fiber cables)

　　3 术语和定义

　　GB/T 18015. 1—2007界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　平行线对 twinax

　　绝缘导体的对绞形式 ,结构是由两根绝缘单线平行排列 ,外面包覆金属屏蔽层 。

　　注 : 不同于 GB/T 18015. 1—2007中绝缘导体的对绞形式 。

　　3.2

　　平行线对电缆 twinax cable

　　包含一对或多对平行线对的电缆 。

　　3.3

　　传播速度 velocity ofpropagation

　　测量可以用传输法或反射法实现 。在采用传输法测量时 ,计算出使输出信号的相位与输入信号相比旋转了 2π弧度的频率间隔 Δf值 ;在采用反射法测量时 , 电缆的远端需开路 。

　　对于传输法测量 ,传播速度按式(1)计算 ;对于反射法测量 ,传播速度按式(2)计算 。

　　Vf =L · Δf ……………………………( 1 )

　　Vf = 2L · Δf ……………………………( 2 )

　　式中 :

　　Vf — 传播速度 ,单位为千米每秒(km/s) ;

　　L — 被测电缆长度 ,单位为米(m) ;

　　Δf— 频率间隔 ,单位为千赫兹(kHz) 。

　　为使频率间隔 Δf具有满意的精度 ,可以测出旋转 n 个 2π弧度的频率差 Δfn,按式(3)计算 。

　　Δf= Δfn/n ……………………………( 3 )

　　式中 :

　　Δf— 频率间隔 ,单位为千赫兹(kHz) ;

　　Δfn— 旋转 n 个 2π弧度的频率差 ,单位为千赫兹(kHz) ;

　　n≤10。

　　3.4

　　衰减 attenuation

　　推荐测试长度为 10 m。将测量值按与长度成正比的关系修正到 10 m 的标准长度 ,或电缆详细规范指定的长度值 。测量在平衡条件和环境温度下进行 。将衰减按式(4)修正到 20 ℃的值 。

　　α20 = αT /[1+0. 002(T -20)] ……………………………( 4 )

　　式中 :

　　α20— 修正到 20 ℃的衰减 ,单位为分贝每一百米(dB/100 m) ;

　　注 : 上述修正仅适用于介质具有低的衰减温度系数的绝缘材料 。

　　αT — 实测衰减 ,单位为分贝每一百米(dB/100 m) ;

　　T — 环境温度 ,单位为摄氏度( ℃) 。

　　4 型号、代号和产品表示方法

　　4. 1 型号

　　型号由系列代号和结构代号两部分组成 。

　　4.2 系列代号和结构代号

　　4.2. 1 系列代号

　　系列代号见表 1。

　　表 1 系列代号

　　4.2.2 结构代号

　　结构代号由 线 对 数 和 导 体 单 线 规 格 表 示 , 即 线 对 数 × 2 × 导 体 标 称 直 径 。 导 体 标 称 直 径 为0. 25 mm、0. 32 mm、0. 40 mm、0. 51 mm。

　　4.3 产品表示方法

　　产品用型号和标准编号表示 。

　　示例 : 镀银铜导体单线规格为 0. 40 mm、泡沫聚烯烃绝缘聚氯乙烯护套 、线对数 2对 、最高传输频率为 20 GHz的电缆 ,其产品表示为 : HPST2YPV-20 2× 2× 0. 40 GB/T 31834—2015。

　　5 电缆结构

　　5. 1 导体

　　5. 1. 1 导体应采用镀银圆铜线或镀锡圆铜线或裸圆铜线 ,镀银圆铜线的性能应符合 JB/T 3135规定 ,镀锡圆铜线的性能应符合 GB/T 4910—2009规定 ,裸圆铜线的性能应符合 GB/T 3953规定 。 实心导体通常应是整根拉 制 而 成 , 实 心 导 体 允 许 有 接 头 , 只 要 接 头 处 的 抗 拉 强 度 不 低 于 无 接 头 实 心 导 体 的85% , 同一根导体相邻接头处最小间隔应不小于 1 m。

　　5. 1.2 导体最小直径应符合表 2规定 。

　　表 2 导体最小直径 单位为毫米

　　5.2 绝缘

　　5.2. 1 绝缘可以是实心 、泡沫或泡/皮 、皮/泡/皮 。 绝缘应连续均匀 , 绝缘平均厚度最小值和最薄点厚度应符合表 3规定 。

　　表 3 绝缘平均厚度最小值和任意点最薄厚度 单位为毫米

　　5.2.2 绝缘应适当紧密地包覆在导体上 ,并具有完整性 。绝缘应经受挤塑生产线上的直流火花试验 ,对于采用实心聚烯烃或含氟聚合物绝缘的芯线 ,试验电压应为直流 2 kV~ 6 kV;对于采用皮/泡/皮聚烯烃绝缘的芯线 ,试验电压应为直流 1 kV~ 3 kV。 当有要求时 , 为了识别 , 绝缘可着色 , 颜 色 应 符 合GB/T 6995. 2规定 。从成品电缆上取下的绝缘芯线性能应符合表 4规定 。

　　表 4 绝缘芯线性能

　　5.3 排流线

　　排流线导体推荐采用镀银圆铜线或镀锡圆铜线或裸圆铜线 ,镀银圆铜线的性能应符合 JB/T 3135规定 ,镀锡圆铜线的性能应符合 GB/T 4910—2009规定 ,裸圆铜线的性能应符合 GB/T 3953规定 。排流线规格应符合表 5 规定 。

　　表 5 排流线规格 单位为毫米

　　5.4 平行线对

　　5.4. 1 平行线对

　　平行线对为两根绝缘线芯形成一对 ,记作“a”线和“b”线 ,被屏蔽层包裹在一起 。

　　平行线对如采用优先颜色色序 ,则每对被包覆的平行线对外均应有明确的标识 ,用于含多对产品时的区分 。平行线对优先采用的颜色色序见表 6。

　　表 6 平行线对优先颜色色序

　　5.4.2 屏蔽

　　屏蔽应为一层铝塑或铜塑复合带和一根与金属带接触的不镀金属或镀金属的铜屏蔽连接线 ;平行线对外应重叠包覆一层厚度不小于 0. 02 mm 的铝塑或铜塑复合带 ,铝塑或铜塑复合带中金属层厚度应不小于 0. 007 mm ,重叠率应不小于 25% 。在屏蔽之外可采用非吸湿性包带保护 。

　　5.5 成缆

　　缆芯由一个或多个平行线对组合而成 ,缆芯中平行线对按其标识从内层排列到外层 ; 电缆允许采用非吸湿性填充材料填充以保证结构圆整 ,推荐结构参见附录 A。

　　5.6 缆芯屏蔽

　　电缆应具有屏蔽 。屏蔽应由一层复合铝箔和一层编织组成 ,且应符合以下要求 :

　　a) 缆芯外重叠绕包一层复合铝箔 ,金属面向外与编织层接触 ,重叠率应不小于 25% ;

　　b) 复合铝箔的总厚度应不小于 0. 025 mm;

　　c) 编织材料选用符合 GB/T 4910—2009中 TXRH 型要求的镀锡软圆铜线 ;

　　d) 编织层允许单向单股断线长度不大于 150 mm ,断线端头应修剪整齐 ;

　　e) 编织密度应不小于 85% ;

　　f) 在编织层与复合铝箔间允许纵放一根符合 GB/T 4910—2009中 TXRH 型要求的镀锡软圆铜线 ,铜线直径推荐与导体直径相同 ;

　　g) 在编织屏蔽之外可采用非湿性包带保护 。

　　5.7 护套

　　5.7. 1 护套应具有足够的机械强度 。护套应适当紧密地包覆在缆芯上 ,且应易于剥离 。

　　5.7.2 护套表面应光滑圆整 ,无裂缝 、孔洞 、颗粒等缺陷 ,表面应干净整洁 ,无灰尘 、油污或其他污物 。

　　5.7.3 护套厚度应均匀 。护套任一截面上平均厚度及最薄点厚度应符合表 7规定 。

　　5.7.4 护套颜色推荐为黑色 。

　　表 7 电缆护套厚度 单位为毫米

　　6 性能要求

　　6. 1 机械性能和燃烧性能

　　成品电缆的机械性能和燃烧性能应符合表 8 的规定 。

　　表 8 成品电缆的机械性能和燃烧性能

　　表 8 (续)

　　6.2 电气性能

　　平行线对电缆的电气性能应符合表 9 的规定 。

　　表 9 平行线对电缆的电气性能(20℃ )

　　6.3 传输性能

　　平行线对电缆的传输性能应符合表 10的规定 。

　　表 10 平行线对电缆的传输性能

　　7 试验方法

　　7. 1 概述

　　在进行电缆的电气性能和传输性能试验时 , 电缆推荐长度为 10 m 。在测量电缆的衰减 、差分阻抗 、延时 、对内延时差 、对间延时差时 ,应使用线性或对数频率间隔的扫频测量 。

　　7.2 结构及外观试验

　　7.2. 1 绝缘颜色

　　按 GB/T 11327. 2—1999中 4. 2. 4 的规定进行试验 ,用 目力将颜色与 5. 4. 1 中规定的标准颜色样本相比较 。

　　7.2.2 导体直径

　　按 UL 1581:2008第 200节的规定进行测量 。

　　7.2.3 绝缘平均厚度最小值和任意点最薄厚度

　　按 UL 1581:2008第 240节的规定进行测量 。

　　7.2.4 绝缘电阻

　　按 UL 1581:2008第 919节的规定进行测量 。

　　7.2.5 导体连续性

　　按 UL 758:2008第 43节的规定进行测量 。

　　7.2.6 火花试验

　　按 UL 758:2008第 44节的规定进行试验 。

　　7.2.7 缆芯结构

　　缆芯结构采用目力检查 。

　　7.2. 8 复合铝箔绕包重叠率

　　用钢直尺在成品电缆上进行测量 。所用钢直尺分度值应不低于 1 mm。

　　7.2.9 编织层编织密度

　　按 UL 1581:2008第 228节的规定进行测量 。

　　7.2. 10 护套表面质量

　　护套表面质量采用目力检查 。

　　7.2. 11 护套颜色

　　护套颜色采用目力检查 。

　　7.2. 12 护套平均厚度和最薄点厚度

　　按 UL 1581:2008第 260节的规定进行测量 。

　　7.2. 13 长度计米误差

　　采用钢直尺测量相邻两个计米标志间的距离 ,计算长度误差百分比 。所用钢直尺分度值应不低于1 mm。

　　7.3 电气性能试验

　　7.3. 1 导体电阻

　　导体电阻的测量应按 GB/T 3048. 4 的规定进行 。

　　7.3.2 介电强度

　　介电强度的测量应按 GB/T 11327. 1—1999中 7. 2 的规定在导体/导体 、导体/屏蔽以及屏蔽/屏蔽间进行 。

　　7.4 传输性能试验

　　7.4. 1 传播延时

　　传播延时应使用 TDR或 TDT方法进行测量 。

　　7.4.2 对内延时差

　　对内延时差应使用 TDR或 TDT方法进行测量 。测试时的上升沿时间为 35 ps。

　　7.4.3 对间延时差

　　由对内延时差计算 。

　　7.4.4 衰减

　　7.4.4. 1 概述

　　衰减应在表 10规定的频率上或频带内测量 。

　　选用的测量技术应达到 ±5%的精度 。

　　7.4.4.2 试验设备

　　应使用符合规定频率和动态范围的 TDR或四端口网络分析仪或发生器/接收器设备 。

　　7.4.4.3 校准

　　将用于测量的同轴电缆连接在网络分析仪的输入/输出端 , 在整个频率范围内进行(0dB) 基准线校准 。

　　7.4.4.4 测量

　　应在被测电缆(CUT) 的 两 端 测 量 。 衰 减 应 在 指 定 频 率 范 围 内 和 校 准 步 骤 中 采 用 的 频 率 点 进 行测量 。

　　7.4.4.5 试样

　　试样长度应为(10±0. 1) m。

　　7.4.5 差分阻抗

　　7.4.5. 1 概述

　　均匀电缆线对的差分阻抗定义为沿同一方向(前向或反向)的电压波和电流波之比 。对于均匀电缆(没有任何结构变化) ,差分阻抗为在电缆的一端直接测得的电压与电流之比 ,按式(5)计算 。

　　Zc ……………………………( 5 )

　　式中 :

　　Zc — 差分阻抗 ,单位为欧姆(Ω) ;

　　Vf — 沿同一方向的电压波 ,单位为伏特(V) ;

　　If — 沿同一方向的电流波 ,单位为安培(A) ;

　　Vr — 电缆的一端电压值 ,单位为伏特(V) ;

　　Ir — 电缆的一端电流值 ,单位为安培(A) 。

　　7.4.5.2 取得差分阻抗数据的方法和设备

　　测量差分阻抗优先选用的方法和设备为 TDR。

　　7.4.5.3 要求

　　测试时的上升沿时间为 35 ps,取值区间为 20% ~ 80% 。

　　7.5 机械性能试验

　　7.5. 1 导体断裂伸长率和抗拉强度

　　导体断裂伸长率和抗拉强度应按 GB/T 11327. 1—1999中 5. 1规定的方法测量 。

　　7.5.2 绝缘断裂伸长率和抗张强度

　　绝缘断裂伸长率和抗张强度应按 GB/T 2951. 11—2008中 9. 1规定的方法测量 。

　　7.5.3 护套断裂伸长率和抗张强度

　　护套断裂伸长率和抗张强度应按 GB/T 2951. 11—2008中 9. 2规定的方法测量 。

　　7.5.4 老化后的护套断裂伸长率和抗张强度

　　老化后的护套断裂伸长率和抗张强度应按 GB/T 2951. 11—2008 中 9. 2 规定的方法制备护套试样

　　并进行试验 ,应按 GB/T 2951. 12—2008中 8. 1 的规定对试样进行热老化 。

　　7.5.5 护套高温压力试验

　　护套高温压力试验应按 GB/T 2951. 31—2008中 8. 2规定的方法进行 。

　　7.5.6 电缆低温弯曲试验

　　电缆低温弯曲试验应按 GB/T 2951. 14—2008中 8. 2规定的方法进行 。

　　7.5.7 热冲击试验

　　热冲击试验应按 GB/T 2951. 31—2008中 9. 2规定的方法进行 。

　　7.6 电缆标志牢固性

　　电缆标志牢固性应按 UL 1581:2008第 1690节规定的方法进行试验 。

　　7.7 电缆燃烧性能试验

　　7.7. 1 单根电缆火焰垂直蔓延试验

　　单根电缆火焰垂直蔓延试验应按 GB/T 18380. 12的规定进行 。

　　7.7.2 VW-1燃烧试验

　　VW-1燃烧试验应按 UL 1581:2008第 1080节的规定进行 。

　　7.7.3 FT1燃烧试验

　　FT1燃烧试验应按 UL 1581:2008第 1060节的规定进行 。

　　7.7.4 CL2燃烧试验

　　CL2燃烧试验应按 UL 13:2004第 25节的规定进行 。

　　7.7.5 FT4燃烧试验

　　FT4燃烧试验应按 UL 1685:2010的规定进行 。

　　7. 8 有害物质测试

　　有害物质测试应按 SJ/T 11365的规定进行 。

　　8 检验规则

　　8. 1 检验分类

　　检验分出厂试验和型式试验 , 出厂试验分抽检和全检 。检验项目 、检验类别和检验频率见表 11。

　　表 11 检验项目、检验类别和检查频率

　　进行出厂试验的抽检时 ,应将一天内连续生产的同一型式的电缆组成一个检查批 。按 GB/T 2828. 1— 2012正常检查一次抽样方案 ,采用检查水平 I 、接收质量限(AQL)1. 5。

　　8.2 型式试验

　　8.2. 1 型式试验中燃烧性能和有害物质限量要求每年至少应进行一次 ,每次至少 3个试样 。

　　8.2.2 出现下列情况之一时 ,也应进行型式试验 :

　　a) 正式生产后 ,主要原材料 、生产工艺和生产设备中有重大变化时 ;

　　b) 停产半年及以上 ,恢复生产时 ;

　　c) 出厂试验中检测结果有较大差异时 。

　　8.2.3 型式试验项目出现不合格时 ,应抽取双倍数量的试样就不合格项 目进行第二次试验 ,若仍有不合格 ,则判该型式试验不合格 。

　　8.2.4 如果型式试验不合格 ,制造商应根据不合格原因进行改正处理 ,在采取可接受的改进措施以前 ,应停止产品鉴定或验收 。在采取改进措施后应重新进行型式试验 。

　　9 标志、包装、运输和贮存

　　9. 1 标志

　　9. 1. 1 识别标志

　　电缆护套的外表面上至少应印有制造商名称 、型号规格 、温度等级 、电压等级 、阻燃等级 、制造 日期等 ,也可包含其他附加标记 , 间距应不大于 1 m。成品电缆标志应符合 GB/T 6995. 1规定 。

　　9. 1.2 长度标志

　　电缆护套外表面上应 印 有 能 永 久 识 别 的 清 晰 长 度 标 志 , 颜 色 为 黑 色(或 用 户 要 求 的 其 他 颜 色) 。长度标志以 m 为单位 ,标志间距为 1 m ,长度标志误差应不大于 ±0. 5% 。

　　9. 1.3 电缆端别标志

　　电缆端别推荐采用 A端为红色标志 、B端为绿色标志 。

　　9.2 包装

　　9.2. 1 成盘包装

　　电缆应整齐地绕在电缆盘上交货 , 电缆盘应符合 JB/T 8137. 1 的规定 , 电缆盘的筒体直径应不小于电缆外径的 15倍 。

　　9.2.2 成圈包装

　　可采用成圈包装 ,将成圈后的电缆再装入包装箱中 。

　　9.2.3 包装标志

　　电缆包装箱或盘上应注明以下内容 :

　　a) 制造厂名及商标 ;

　　b) 电缆型号 、标准编号 ;

　　c) 电缆长度 :m ;

　　d) 毛重 :kg;

　　e) 出厂编号 ;

　　f) 制造日期 : 年 月 ;

　　g) 防潮标志 ;

　　h) 对于成盘包装的电缆盘 ,还应标明表示电缆盘正确旋转方向的箭头 。

　　9.3 运输和贮存

　　电缆在运输和贮存过程中应注意以下事项 :

　　a) 保持包装完整 , 防止电缆受潮 、浸水 ;

　　b) 防止严重弯曲 、挤压变形等机械损伤 ;

　　c) 电缆应贮存在干燥通风 、远离火源的地方 。

　　10 安装

　　10. 1 安装温度

　　电缆安装温度为 -10 ℃ ~ +40 ℃ 。

　　10.2 安装时的最小弯曲半径

　　电缆安装时的最小弯曲半径应不小于 10倍电缆直径 。

　　10.3 使用温度

　　电缆使用温度为 -25 ℃ ~ +80 ℃ 。

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　推荐的缆芯结构排列

　　推荐的缆芯结构排列见表 A. 1。

　　表 A. 1 缆芯结构排列