RU192930U1

RU192930U1 - HEAT RESISTANT DOUBLE-PAIR SYMMETRIC CABLE

Info

Publication number: RU192930U1
Application number: RU2019116063U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Лебедев; Геннадий Максимович Дьяков; Галина Валентиновна Денисова; Ирина Александровна Юдина
Original assignee: Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации; Акционерное общество "Особое конструкторское бюро кабельной промышленности"
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2019-10-08

Abstract

Изобретение относится к кабельной технике, в частности к кабелям парной скрутки для высокоскоростной передачи данных, предназначенных для длительной работы в условиях повышенной рабочей температуры.Теплостойкий двухпарный симметричный кабель содержит две экранированные пары изолированных токопроводящих жил, скрученных вокруг общей центральной продольной оси кабеля и образующих двойную спиральную структуру, экраны, выполненные в виде обмотки лентой с полимерным и металлическим слоем, охватывающие каждую пару изолированных токопроводящих жил, и наружную оболочку, выполнен с дополнительными экранами пар в виде оплеток круглыми проволоками, наложенными поверх экранов, выполненных в виде обмоток лентами, при этом ленты выполнены повернутыми металлическим слоем к оплеткам.В частном случае изоляция токопроводящих жил выполнена двухслойной или трехслойной, дополнительные экраны могут быть выполнены в виде оплетки из медных посеребренных проволок или в виде обмотки лентой, содержащей слой алюминия и слой полиэтилентерефталата, поясная изоляция выполнена в виде обмотки пленкой из фторопласта-4, охватывающей экранированные пары изолированных токопроводящих жил, а наружная оболочка - из фторопласта-4МБ.Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного изобретения, является улучшение электрических параметров кабеля и повышение защищенности от электромагнитного влияния одной экранированной пары от другой. 1 ил.The invention relates to cable technology, in particular to paired cables for high-speed data transmission designed for long-term operation at elevated operating temperatures. A heat-resistant two-pair symmetrical cable contains two shielded pairs of insulated conductive wires twisted around a common central longitudinal axis of the cable and form a double helical structure, screens made in the form of a winding tape with a polymer and metal layer, covering each pair of insulated conductors lead veins, and the outer shell, is made with additional pairs of screens in the form of braids with round wires superimposed on top of screens made in the form of tapes windings, while the tapes are made with the metal layer turned to braids. screens can be made in the form of a braid of silver-plated copper wires or in the form of a winding tape containing a layer of aluminum and a layer of polyethylene terephthalate, belt insulation is made in the form of a winding a film of fluoroplast-4, covering shielded pairs of insulated conductive conductors, and the outer shell of fluoroplastic-4MB. The technical result achieved by using the claimed invention is to improve the electrical parameters of the cable and increase the immunity from the electromagnetic influence of one shielded pair from another. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к кабельной технике, в частности к кабелям парной скрутки для высокоскоростной передачи данных, предназначенных для длительной работы в условиях повышенной рабочей температуры.The invention relates to cable technology, in particular to twisted-pair cables for high-speed data transmission, designed for continuous operation at elevated operating temperatures.

Высокоскоростные кабели передачи данных способны передавать цифровые сигналы высокой точности при минимальном затухании сигнала и находят использование в высокоскоростном компьютерном и телекоммуникационном оборудовании.High-speed data cables are capable of transmitting high-precision digital signals with minimal signal attenuation and are used in high-speed computer and telecommunication equipment.

Известен двухпарный симметричный кабель [1], содержащий две экранированные пары скрученных между собой изолированных токопроводящих жил, расположенных по оси кабеля, экран в виде оплетки из плоских проволок, охватывающих каждую пару изолированных токопроводящих жил, общий экран в виде оплетки из круглых проволок и оболочку.Known two-pair symmetric cable [1], containing two shielded pairs of twisted together insulated conductive wires located along the cable axis, a screen in the form of a braid of flat wires covering each pair of insulated conductive wires, a common screen in the form of a braid of round wires and a sheath.

В известном кабеле в качестве материала токопроводящих жил используется посеребренная проволока из меди или медного сплава, изоляция выполнена из вспененного фторопласта (PTFE), экран пар и общий экран выполнены из медной луженой проволоки, оболочка наложена способом экструзии из фторопласта (FEP). Известный кабель работоспособен при температуре окружающей среды до 150°С.In the known cable, silver-plated copper or copper alloy wire is used as the material of the conductive wires, the insulation is made of foamed fluoropolymer (PTFE), the pair screen and the common screen are made of tinned copper wire, the sheath is applied by extrusion from fluoroplastic (FEP). Known cable is operable at ambient temperatures up to 150 ° C.

Недостатком известного кабеля является большие габариты и масса, связанные с продольным расположением по оси кабеля экранированных скрученных в пары изолированных токопроводящих жил.A disadvantage of the known cable is the large dimensions and mass associated with the longitudinal arrangement along the axis of the cable of shielded twisted into pairs of insulated conductive conductors.

Наиболее близким по достигаемому результату к заявленному техническому решению является двухпарный симметричный кабель [2], выбранный в качестве прототипа, содержащий две экранированные пары изолированных токопроводящих жил, скрученных вокруг общей центральной продольной оси кабеля и образующих двойную спиральную структуру, экраны, выполненные в виде обмотки лентой с полимерным и металлическим слоем, охватывающие каждую пару изолированных токопроводящих жил, общий экран в виде оплетки и наружную оболочку.The closest to the achieved result to the claimed technical solution is a two-pair symmetrical cable [2], selected as a prototype, containing two shielded pairs of insulated conductive conductors twisted around a common central longitudinal axis of the cable and forming a double spiral structure, screens made in the form of a tape winding with a polymer and metal layer, covering each pair of insulated conductive conductors, a common screen in the form of a braid and an outer shell.

При изготовлении известного кабеля вначале производится обмотка лентой, содержащей полимерный и металлический слой, двух параллельно уложенных изолированных токопроводящие жил, а затем скрутка двух экранированных пар в сердечник с образованием двойной спиральной структуры.In the manufacture of the known cable, first a tape is wound, containing a polymer and metal layer, of two parallel conductive insulated conductors, and then twisted two shielded pairs into the core with the formation of a double spiral structure.

К недостаткам известного кабеля [2] можно отнести невысокие электрические параметры кабеля вследствие деформации экрана и изоляции при скрутке двух экранированных пар, и недостаточно высокую помехозащищенность одной пары изолированных токопроводящих жил от другой вследствие выполнения экрана виде одной обмотки лентой, содержащей полимерный и металлический слой.The disadvantages of the known cable [2] include the low electrical parameters of the cable due to deformation of the screen and insulation when twisting two shielded pairs, and the insufficiently high noise immunity of one pair of insulated conductive wires from the other due to the screen being a single winding with a tape containing a polymer and metal layer.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание теплостойкого двухпарного симметричного кабеля с повышенной защищенностью от электромагнитного влияния одной экранированной пары от другой, а также с улучшенными электрическими параметрами.The technical problem to be solved by the claimed utility model is the creation of a heat-resistant two-pair symmetrical cable with increased immunity from the electromagnetic influence of one shielded pair from another, as well as with improved electrical parameters.

Эта техническая проблема решается за счет того, что теплостойкий двухпарный симметричный кабель содержит две экранированные пары изолированных токопроводящих жил, скрученные вокруг общей центральной продольной оси кабеля и образующих двойную спиральную структуру, токопроводящие жилы выполнены из медных посеребренных проволок, экраны, выполненные в виде обмотки лентой с полимерным и металлическим слоем, охватывающие каждую пару изолированных токопроводящих жил, и наружную оболочку, выполнен с дополнительными экранами пар в виде оплеток круглыми проволоками, наложенными поверх экранов, выполненных в виде обмоток лентами, при этом ленты выполнены повернутыми металлическим слоем к оплеткам.This technical problem is solved due to the fact that the heat-resistant two-pair symmetrical cable contains two shielded pairs of insulated conductive conductors twisted around a common central longitudinal axis of the cable and form a double spiral structure, conductive conductors are made of silver-plated copper wires, screens made in the form of a tape winding with a polymer and metal layer, covering each pair of insulated conductive conductors, and the outer shell, is made with additional pairs of screens in the form of current round wires superimposed over the screens are designed as winding ribbons, tapes made with the tapped metal layer to the braid.

В первом частном случае реализации теплостойкого двухпарного симметричного кабеля токопроводящие жилы выполнены скрученными с уплотнением.In the first particular case of the implementation of heat-resistant two-pair symmetrical cable, the conductive conductors are twisted with a seal.

Во втором частном случае реализации теплостойкого двухпарного симметричного кабеля изоляция токопроводящих жил выполнена двухслойной - внутренний слой, прилегающий к токопроводящей жиле, выполнен в виде обмотки пленкой из пористого фторопласта-4Д, а наружный слой выполнен в виде покрытия из фторопласта 4МБ.In the second particular case of the implementation of a heat-resistant two-pair symmetrical cable, the insulation of the conductive wires is double-layer - the inner layer adjacent to the conductive core is made in the form of a winding with a film of porous fluoroplast-4D, and the outer layer is made as a coating of 4MB fluoroplastic.

В третьем частном случае реализации теплостойкого двухпарного симметричного кабеля изоляция токопроводящих жил выполнена трехслойной - внутренний слой, прилегающий к токопроводящей жиле выполнен в виде обмотки пленкой из фторопласта-4, средний слой выполнен в виде обмотки пленкой из пористого фторопласта-4Д, а наружный слой выполнен в виде покрытия из фторопласта 4МБ.In the third particular case of the implementation of heat-resistant two-pair symmetrical cable, the insulation of the conductive conductors is made of three layers - the inner layer adjacent to the conductive core is made as a winding with a film of fluoroplastic-4, the middle layer is made as a winding with a film of porous fluoroplastic-4D, and the outer layer is made of 4MB fluoroplastic coating.

В четвертом частном случае реализации теплостойкого двухпарного симметричного кабеля дополнительные экраны выполнены в виде оплетки из медных посеребренных проволок.In the fourth particular case of the implementation of heat-resistant two-pair symmetrical cable, additional screens are made in the form of a braid of silver-plated copper wires.

В пятом частном случае реализации теплостойкого двухпарного симметричного кабеля дополнительные экраны выполнены в виде обмотки лентой, содержащей слой алюминия и слой полиэтилентерефталата.In the fifth particular case of the implementation of heat-resistant two-pair symmetrical cable, additional screens are made in the form of a tape winding containing a layer of aluminum and a layer of polyethylene terephthalate.

В шестом частном случае реализации теплостойкого двухпарного симметричного кабеля он выполнен с поясной изоляцией в виде обмотки пленкой из фторопласта-4, охватывающей экранированные пары изолированных токопроводящих жил.In the sixth particular case of the implementation of heat-resistant two-pair symmetrical cable, it is made with a belt insulation in the form of a winding with a film of fluoroplastic-4, covering shielded pairs of insulated conductive conductors.

В седьмом частном случае реализации теплостойкого двухпарного симметричного кабеля оболочка выполнена из фторопласта-4МБ.In the seventh particular case of the implementation of heat-resistant two-pair symmetrical cable, the sheath is made of fluoroplast-4MB.

Техническим результатом, достигаемом при использовании заявленной полезной модели, является улучшение электрических параметров кабеля и повышение защищенности от электромагнитного влияния одной экранированной пары от другой.The technical result achieved by using the claimed utility model is to improve the electrical parameters of the cable and increase the immunity from the electromagnetic influence of one shielded pair from another.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено поперечное сечение заявленного теплостойкого двухпарного симметричного кабеля, где: 1 - токопроводящая жила; 2 -изоляция; 3 - экран в виде обмотки; 4 - экран в виде оплетки; 5 - поясная изоляция; 6 - оболочка.The essence of the claimed utility model is illustrated by the drawing, which shows a cross section of the claimed heat-resistant two-pair balanced cable, where: 1 - conductive core; 2 insulation; 3 - screen in the form of a winding; 4 - screen in the form of a braid; 5 - belt insulation; 6 - shell.

При изготовлении теплостойкого двухпарного симметричного кабеля вначале изолированные токопроводящие жилы (1) скручиваются в пары. Затем на скрученные в пары изолированные токопроводящие жилы (1, 2) накладывается экран в виде обмотки лентой (3), содержащей полимерный и металлический слой, при этом лента (3) располагается металлическим слоем наружу.In the manufacture of heat-resistant two-pair balanced cable, initially insulated conductive conductors (1) are twisted into pairs. Then, a shield in the form of a winding with a tape (3) containing a polymer and metal layer is superimposed on pairs of insulated conductive wires (1, 2) twisted into pairs, while the tape (3) is located outwardly with a metal layer.

Поверх обмотки лентой (3) на каждую пару накладывается дополнительный экран в виде оплетки из круглых проволок (4).On top of the winding tape (3) on each pair an additional screen is applied in the form of a braid of round wires (4).

Экранированные пары изолированных токопроводящих жил прижимаются друг к другу большей стороной и скручиваются в направлении, совпадающем с направлением скрутки изолированных токопроводящих жил с шагом, обеспечивающим образование двойной спиральной структуры.Shielded pairs of insulated conductive cores are pressed against each other by the larger side and twisted in the direction coinciding with the direction of twisting of the insulated conductive cores with a step that ensures the formation of a double spiral structure.

Процесс уплотнения многопроволочной токопроводящей жилы (1) осуществляется путем пропускания токопроводящей жилы в процессе скрутки через калибр с внутренним диаметром меньшим диаметра описанной окружности наружного повива проволок до уплотнения.The process of compaction of a multi-wire conductive core (1) is carried out by passing a conductive core during twisting through a gauge with an inner diameter less than the diameter of the circumference of the outer coil of wires before sealing.

Предложенное техническое решение реализовано в теплостойком двухпарном симметричном кабеле, содержащем токопроводящие жилы из 19 медных посеребренных проволок диаметром 0,12 мм, скрученными с уплотнением до диаметра 0,59 мм.The proposed technical solution is implemented in a heat-resistant two-pair symmetrical cable containing conductive wires of 19 silver-plated copper wires with a diameter of 0.12 mm, twisted with a seal to a diameter of 0.59 mm.

Внутренний слой изоляции (2) токопроводящих жил (1) выполнен в виде обмотки из фторопластовой пленки марки ЭО или КО.The inner insulation layer (2) of the conductive conductors (1) is made in the form of a winding of a fluoroplastic film of the EO or KO brand.

Средний слой изоляции (2) выполнен в виде обмотки из двух фторопластовых пленок марки Ф-4Д-ПК.The middle layer of insulation (2) is made in the form of a winding of two fluoroplastic films of the brand F-4D-PK.

Наружный слой изоляции (2) выполнен в виде покрытия из окрашенного фторопласта Ф-4МБ диаметром 1,6 мм.The outer insulation layer (2) is made in the form of a coating of colored ftoroplast F-4MB with a diameter of 1.6 mm.

Изолированные токопроводящие жилы (1) скручены в пары.Insulated conductors (1) are twisted in pairs.

На скрученные в пару изолированные токопроводящие жилы наложены экраны в виде обмотки лентой (3), содержащей алюминиевый и полиэтилентерефталатный слой (например, лента Алюмофлекс), и в виде оплетки из медных посеребренных проволок (4).Screens in the form of a winding with a tape (3) containing an aluminum and polyethylene terephthalate layer (for example, Alumoflex tape) and in the form of a braid made of silver-plated copper wires (4) are superimposed on twisted insulated conductive wires.

Две экранированные пары изолированных токопроводящих жил скручены между собой в виде двойной спиральной структуры и скреплены поясной изоляцией (5) в виде обмотки фторопластовой пленкой Ф-4ЭО.Two shielded pairs of insulated conductive conductors are twisted together in the form of a double spiral structure and fastened with belt insulation (5) in the form of a winding with a F-4EO fluoroplastic film.

Наружная оболочка (6) выполнена из фторопласта 4МБ.The outer shell (6) is made of 4MB fluoroplastic.

Предложенный кабель выдерживает испытательное напряжение 1000 В постоянного тока, имеет волновое сопротивление 100 Ом, электрическое сопротивление изоляции не менее 5⋅10⁴МОм, электрическую емкость не более 48,7 пФ/м, коэффициент затухания, пересчитанный на длину 100 м, при частоте 10 МГц не более 6,93 дБ и при частоте 100 МГц не более 23,43 дБ, переходное затухание на ближнем конце, пересчитанное на длину 30 м при частоте 10 МГц не менее 53,0 и при частоте 100 МГц не менее 38,0 дБ.The proposed cable can withstand a test voltage of 1000 V DC, has a wave impedance of 100 Ohms, an electrical insulation resistance of at least 5 410 ⁴ MΩ, an electric capacitance of not more than 48.7 pF / m, attenuation coefficient, calculated for a length of 100 m, at a frequency of 10 MHz no more than 6.93 dB and at a frequency of 100 MHz no more than 23.43 dB, transient attenuation at the near end, recalculated to a length of 30 m at a frequency of 10 MHz not less than 53.0 and at a frequency of 100 MHz not less than 38.0 dB .

Наружный диаметр кабеля - не более 5,8 мм. Масса кабеля - не более 47,0 кг/км. По электрическим параметрам этот кабель не уступает кабелю NF22P100 фирмы Tensolite (США) с волновым сопротивлением 100 Ом, но имеет меньшие размеры и массу.The outer diameter of the cable is not more than 5.8 mm. The mass of the cable is not more than 47.0 kg / km. In electrical parameters, this cable is not inferior to the NF22P100 cable from Tensolite (USA) with a wave impedance of 100 Ohms, but has smaller dimensions and weight.

Источники информации:Information sources:

1. Каталог фирмы Tensolite (США) NF22P100.1. Catalog of the company Tensolite (USA) NF22P100.

2. Патент США 6010788 Jan. 4, 2000.2. US patent 6010788 Jan. 4, 2000.

Claims

1. A two-pair symmetrical cable containing two shielded pairs of insulated conductors, twisted in the form of a double spiral structure, screens made in the form of windings of tape with a metal and polymer layer, covering each pair of insulated conductors, and an outer sheath, characterized in that conductive conductors are made of silver-plated copper wires, the cable is made with additional screens in the form of braids of wires superimposed on each pair of insulated conductive conductors on top of the wire current from the tapes, while the tapes are made by turning the metal layer to the braids.

2. The cable according to claim 1, characterized in that the conductive conductors are made twisted with a seal.

3. The cable according to claim 1, characterized in that the insulation of the conductive conductors is made of two layers - the inner layer adjacent to the conductive core is made in the form of a winding with a film of porous fluoroplastic-4D, and the outer layer is made in the form of a coating of 4MB fluoroplastic.

4. The cable according to claim 1, characterized in that the insulation of the conductive conductors is made of three layers - the inner layer adjacent to the conductive core is made in the form of a winding with a film of fluorine plastic-4, the middle layer is made in the form of a winding with a film of porous fluoroplastic-4D, and the outer layer is made in the form of a coating of fluoroplastic 4MB.

5. The cable according to claim 1, characterized in that the additional screens are made in the form of a braid of silver-plated copper wires.

6. The cable under item 1, characterized in that the additional screens are made in the form of a winding tape containing a layer of aluminum and a layer of polyethylene terephthalate.

7. The cable according to claim 1, characterized in that it is made with a belt insulation in the form of a winding with a PTFE-4 film, covering shielded pairs of insulated conductive conductors.

8. The cable according to claim 1, characterized in that the sheath is made of fluoroplast-4MB.