КАБЕЛЬ СВЯЗИ
COMMUNICATION CABLE

КАБЕЛЬ СВЯЗИ
Изобретение относится к кабельной промышленности и может быть использовано в конструкции кабелей связи и электронной технике, и применяться при производстве кабелей для абонентских сетей широкополосного доступа, традиционных телефонных сетей, интернет-телефонии, многоканального цифрового телевидения, структурированных кабельных систем, дистанционного обучения, видеотелефонии, систем охранной сигнализации, систем видеонаблюдения, при эксплуатации на городских, корпоративных, сельских и тому подобных сетях связи, в том числе с использованием систем передачи цифровых абонентских линий (xDSL).
Изобретение относится к кабельной промышленности и может быть использовано в конструкции кабелей связи в монолитной оболочке, при монтаже и возможности холодной разделки, без необходимости его нагрева.
Известен кабель связи, содержащий, по меньшей мере, одну пару токопроводящих жил с возможностью передачи по ним сигнала, изолированных друг от друга внутренним изолятором и скрученных в спираль, которая покрыта наружным изолятором таким образом, чтобы он заполнял все пустоты между изолированными токопроводящими жилами. В данном кабеле жилы скручены в спираль с шагом от 10 до 80 мм, а внутренний и внешний изоляторы являются высокочастотными полимерными диэлектриками из ряда полиолефинов, однородными друг другу, с добавлением к внешнему изолятору термостабилизатора - диафена НН от 0,05% до 0,2% и светостабилизатора - технического углерода от 1% до 3%. (патент РФ №2476944).
Недостатком известного кабеля является невозможность разделки кабеля, с сохранением не поврежденной изоляции токопроводящих жил, так как происходит спаивание изоляции и оболочки, что затрудняет проведение качественного монтажа, и увеличивает количество сбоев в работе линии.
Из уровня техники известно, что нанесение талька на изоляцию жил используется для обеспечения снятия оболочки без повреждения изоляции токопроводящих жил и это обусловлено антиадгезионными свойствами талька. Это известно, например, из RU 96284 U1, 20.07.2010; 115551 U1, 27.04.2012; 129291 U1, 20.06.2013.
Известен кабель связи, содержащий, по меньшей мере, одну спираль, скрученную из пары токопроводящих жил, изолированных друг от друга внутренним изолятором, с возможностью передачи по ним сигнала, и покрытую наружным изолятором, причем внутренний и внешний изоляторы выполнены из высокочастотного полимерного диэлектрика из ряда полиолефинов, отличающийся тем, что спираль заключена в промежуточную оболочку с сохранением воздушного пространства между изолированными токопроводящими жилами и промежуточной оболочкой, выполненную из полимера, имеющего температуру плавления, большую, чем температура плавления наружного изолятора (патент №2568859). Недостатком известного кабеля является, сохранение вышеупомянутого воздушного пространства, что недопустимо при монолитной оболочке и приводит к проникновению влаги.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является кабель связи (RU 82921 U1, 10.05.2009), содержащий монолитную оболочку и содержащий в себе: по меньшей мере, две медных токопроводящих жилы диаметром 0.51 или 0.52 мм с нанесенной полимерной изоляцией, скрученных в пары, при этом монолитная оболочка охватывает упомянутые жилы.
Недостатками известных кабелей, в том числе наиболее близкого аналога, являются:
1. Невозможность снятия оболочки кабеля, так как оболочка спаяна с изоляцией токопроводящих жил.
2. Присутствие воздушного пространства между жилами, что недопустимо для кабеля в монолитной оболочке.
3. Невозможность использование кабеля при прокладке в грунт и кабельной канализации.
Технической проблемой, решаемой заявленным изобретением, является увеличение надежности при эксплуатации кабеля при его прокладке в любой среде, в том числе влажной (грунт, кабельная канализация и т.д.) и обеспечение возможности разделки кабеля в монолитной оболочке, а именно, снятие монолитной оболочки без повреждения изоляции токопроводящих жил.
Заявленный кабель связи, как и наиболее близкий аналог содержит, как минимум, две медных токопроводящих жилы с нанесенной полимерной изоляцией, скрученные в пары, при этом на скрученные токопроводящие жилы в полимерной изоляции наложена полимерная оболочка.
Отличительными признаками заявленного изобретения, позволяющими решить указанную выше техническую проблему, является то, что вокруг каждой токопроводящей жилы с полимерной изоляцией, нанесены микрочастицы талька, расположенные под монолитной полимерной оболочкой, наложенной с заполнением всех пустот. Монолитная полимерная оболочка накладывается методом экструзии на токопроводящие жилы, заключенные в полимерную изоляцию, на которую предварительно нанесены микрочастицы талька.
Медные токопроводящие жилы с нанесенной полимерной изоляцией скручены в пары, с любыми шагами скрутки и могут иметь диаметр 0,40-4,20 мм.
Технический результат, обеспечиваемый при использовании изобретения, состоит в создании кабеля, позволяющего решить указанную техническую проблему и получить кабель связи, обладающий совокупностью следующих качеств:
- повышение удобства разделки кабеля, т.е. снятие оболочки без повреждения изоляции токопроводящих жил;
- увеличение надежности при эксплуатации кабеля;
- возможность разделки кабеля без использования нагрева;
- возможность проведения монтажа при любых погодных условиях;
- применение различных полимерных материалов на оболочке и изоляции токопроводящих жил;
- возможность прокладки кабеля заявленной конструкции в любой среде (грунт, кабельная канализация и т.д.)
Достижение указанного результата обусловлено тем, что для нанесения вокруг каждой токопроводящей жилы с изоляцией использованы микрочастицы талька, а монолитная полимерная оболочка наложена с заполнением всех пустот внутри нее. Использование талька в виде микрочастиц предотвращает спаивание полимерного материала изоляции токопроводящих жил с полимерной монолитной оболочкой и при этом его наличие обеспечивает сохранение свойств «монолитности» кабеля, одновременно обеспечивая возможность разделки кабеля без повреждения изоляции токопроводящих жил, не применяя при этом нагрев оболочки.
Микрочастицы талька, в отличие от обычно используемого молотого талька, позволяют сохранить монолитность конструкции, т.е. обеспечивают отсутствие пустот внутри монолитной полимерной оболочки, в частности, между оболочкой и полимерной изоляцией токопроводящих жил, что объясняется использованием микрочастиц талька или микроталька, см., например, ГОСТ 19284-79, в котором раскрыто применение микроталька в качестве наполнителя для темных цветов эмалей, красок, грунтовок и шпатлевок. При использовании обычного молотого талька, который широко применяется в качестве антиадгезионного средства, возможно возникновение воздушных полостей вокруг относительно крупных частиц талька. Это может привести к нарушению герметичности и нарушению работоспособности при использовании кабеля для укладки его в грунт и в кабельную канализацию.
Нанесение микрочастиц талька возможно с использованием любых устройств и методов, с сохранением свойств монолитной оболочки Способы нанесения антиадгезионного средства в виде порошка (талька) широко известны см., например, техническое решение по SU 768655, 07.10.1980, относящееся к способу нанесения талька при изготовлении кабельных изделий, при этом в результате осуществления способа на поверхности полимерного покрытия изделия остается лишь "захваченный" изделием тальк (в заявленном изобретении - микрочастицы талька на полимерном покрытии токопроводящей жилы), а излишек удаляется с поверхности изделия щетками.
Монолитная внешняя оболочка наносится экструдированием:
- на скрученные токопроводящие жилы в полимерной изоляции, покрытой микрочастицами талька, и на несущий силовой элемент (трос, скрученный из стальных оцинкованных проволок диаметром от 0,2 до 1,5 мм), который расположен параллельно скрученным токопроводящим жилам через разделительное основание (перемычку) или без нее;
- или на скрученные токопроводящие жилы в полимерной изоляции, покрытой микрочастицами талька, без несущего силового элемента.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 - монолитная оболочка с двумя токопроводящими медными жилами, скрученными в пару, в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька.
На фиг. 2 - монолитная оболочка с двумя парами токопроводящих медных жил, скрученных в пару, в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька.
На фиг. 3 - монолитная оболочка с двумя токопроводящими медными жилами в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька, заключенная во внешнюю оболочку; между монолитной оболочкой и внешней оболочкой проложена медная луженая жила и экран.
На фиг. 4 - монолитная оболочка с двумя токопроводящими многопроволочными медными жилами в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька и водоблокирующим материалом.
На фиг. 5 - монолитная оболочка с перемычкой, охватывающая несущий силовой элемент и две токопроводящие медные жилы в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька.
На фиг. 6 - монолитная оболочка без перемычки, охватывающая несущий силовой элемент и две пары токопроводящих медных жил в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька.
На фиг. 7 - монолитная оболочка с двумя токопроводящими медными жилами, скрученными в пару, в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька, заключенная во внешнюю оболочку; между монолитной оболочкой и внешней оболочкой проложен несущий силовой элемент.
На фиг. 8 - монолитная оболочка без перемычки, охватывающая два несущих силовых элемента и две токопроводящие медные жилы, скрученные в пару, в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька.
На фиг. 9 - монолитная оболочка без перемычки, охватывающая два несущих силовых элемента, расположенных симметрично в продольной плоскости кабеля и две токопроводящие медные жилы, скрученные в пару, в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька.
На фиг. 10 - монолитная оболочка без перемычки, охватывающая несущий силовой элемент и две токопроводящие медные жилы, скрученные в пару, в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька.
На фиг. 11 - монолитная оболочка с перемычкой, охватывающая две пары токопроводящих медных жил в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька.
На фиг. 12 - монолитная оболочка с двумя токопроводящими медными жилами в полимерной изоляции с нанесенными на нее микрочастицами талька, заключенная во внешнюю оболочку.
На чертежах позициями показаны следующие элементы:
1 - токопроводящая медная жила;
2 - полимерная изоляция сплошная и/или полувоздушная, и/или пористая, и/или пленко-пористая, и/или пленко-пористо-пленочная из полимерного материала (полиэтилен (низкого, среднего или высокого давления), сшитый полиэтилен, вспененный полиэтилен, поливинилхлоридный пластикат, кремнеорганическая резина, резина, полиуретан, фторопласт и т.д.);
3 - микрочастицы талька (на чертежах условно увеличены);
4 - монолитная оболочка (полиэтилен (низкого, среднего или высокого давления), вспененный полиэтилен, поливинилхлоридный пластикат, сшитый полиэтилен, фторопласт, резина, кремнеорганическая резина, полиуретан, материал с пониженной горючестью и пониженной пожароопасностью);
5 - дренажная медная луженая жила (проволока;
6 - экран из алюминиевой ленты, и/или из алюмополимерной ленты, и/или из алюмофлексной ленты, и/или из медных проволок, и/или из медных луженых проволок.
7 - внешняя оболочка (полиэтилен (низкого, среднего или высокого давления), вспененный полиэтилен, поливинилхлоридный пластикат, сшитый полиэтилен, фторопласт, резина, кремнеорганическая резина, полиуретан, материал с пониженной горючестью и пониженной пожароопасностью);
8 - водоблокирующий материал;
9 - разделительное основание кабеля (перемычка);
10 - несущий силовой элемент.
Нанесение полимерной изоляции 2 и скрутку токопроводящих медных жил 1 в полимерной изоляции 2 осуществляют методами хорошо известными в данной области техники. Нанесение микрочастиц 3 талька осуществляют посредством талькирующих устройств, которые также хорошо известны или любым другим способом с сохранением признаков данного изобретения. Для удаления излишков талька после талькирующего устройства используют виброколеса, протиры, обдув сжатым воздухом или щетки.
В одной из форм выполнения токопроводящие жилы 1 могут быть выполнены многопроволочными. В другой форме выполнения кабель характеризуется тем, что в нем полимерная изоляция 2 токопроводящих жил представляет собой изоляцию, выбранную из группы, включающей: сплошную изоляцию, полувоздушную изоляцию, пористую изоляцию, пленко-пористую изоляцию, пленко-пористо-пленочную изоляцию из полимерного материала и сочетания оных. В еще одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что в нем упомянутая изоляция 2 токопроводящих жил 1 выполнена из полимерного материала, выбранного из группы, включающей полиэтилен низкого давления, полиэтилен среднего давления, полиэтилен высокого давления, вспененный полиэтилен, сшитый полиэтилен, поливинилхлоридный пластикат, кремнеорганическую резину, резину, полиуретан, фторопласт и сочетания оных. В еще одной форме выполнения кабель токопроводящие жилы 1 дополнительно содержат водоблокирующий материал 8 (см. фиг. 4).
Полимерная монолитная оболочка 4 кабеля может быть выполнена из материала, выбранного из группы, включающей поливинилхлоридный пластикат, светостабилизированный полиэтилен низкого или среднего, или высокого давления, сшитый полиэтилен, фторопласт, резину, вспененный полиэтилен, полиуретан, кремнеорганическую резину, полиолефин и сочетания оных.
Кабель связи может дополнительно содержать экран 6, который может быть расположен между монолитной оболочкой 4 и внешней оболочкой 7 кабеля (см. фиг. 3).
В другой форме выполнения кабель характеризуется тем, что в нем вышеупомянутый экран 6 выполнен из материала, выбранного из группы, включающей алюминиевую ленту, алюмополимерную ленту, алюмофлексную ленту, медные проволоки, медные луженые проволоки и сочетания оных.
В еще одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что в нем вышеупомянутый экран 6 предпочтительно снабжен дренажной медной луженой жилой 5 (см. фиг. 3).
В одной из форм выполнения кабель характеризуется тем, что в нем несущий силовой элемент 10 выполнен из материала, выбранного из группы, включающей одну проволоку или трос (из стальных и/или стальных оцинкованных, и/или латунированных стальных, и/или хромированных стальных проволок, и/или проволок из нержавеющей стали, скрученных в трос).
В другой форме выполнения кабель характеризуется тем, что в нем вышеупомянутый несущий силовой элемент 10 выполнен из нитей, выбранных из группы, включающей арамидные нити, кевларовые нити, полиамидные нити, стеклонити и сочетания оных, при этом упомянутые нити скручены в трос или имеют продольную укладку. Кроме того, в кабеле несущий силовой элемент 10 может быть выполнен в форме нитей, расположенных слоем между монолитной оболочкой 4 и внешней оболочкой 7 кабеля, таким образом, что этот слой частично или полностью покрывает монолитную оболочку.
В одной из форм выполнения несущий силовой элемент 10 может быть выполнен, по меньшей мере, из одного стеклопластикового прутка.
Несущий силовой элемент 10 проложен в вышеупомянутой монолитной оболочке 4 кабеля в одном месте. Или, как вариант, кабель может содержать два несущих силовых элемента 10, которые проложены в вышеупомянутой монолитной оболочке 4 кабеля в двух местах (см. фиг. 8 и фиг. 9).
В одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что в нем кабель содержит несколько оболочек. А именно, скрученные токопроводящие жилы 1 в изоляции 2, покрытой микрочастицами 3 талька, могут находиться в монолитной оболочке 4, которая сверху покрыта второй внешней оболочкой (обозначена позицией 7) вместе с несущим силовым элементом 10 (фиг. 3, фиг. 7) без разделительного основания -перемычки 9. Возможен вариант, когда имеется разделительное основание -перемычка 9.
Медные токопроводящие жилы 1 в монолитной оболочке 4 могут быть расположены параллельно несущему силовому элементу 10, через разделительное основание (перемычку) 9 (см. фиг. 5). Еще в одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что в монолитной оболочке 4 медные токопроводящие жилы 1 расположены параллельно с несущим силовым элементом 10 и соединены с ним без перемычки (см. фиг. 6, 8, 9, 10).
Несущий силовой элемент 10 может быть выполнен в виде троса одинарной (спиральной) свивки, или троса двойной (тросовой) свивки, или троса тройной (кабельтовой) свивки.
Кроме того, несущий силовой элемент 10 может содержать фасонные проволоки в наружном слое и относиться к группе закрытых или, при другом варианте исполнения, относиться к группе полузакрытых.
В еще одной форме выполнения несущий силовой элемент 10, может быть скручен в один слой (однослойный), или скручен в два слоя (двухслойный), или скручен в три слой (трехслойный), или скручен в четыре слоя (четырехслойный). Кроме того, несущий силовой элемент 10 кабеля по форме поперечного сечения прядей может относиться к круглопрядным, или к фасоннопрядным, или к треугольным, овальным или плоским, или к трехпрядным, или овальнопрядным, или плоскопрядным.
В одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой трос с точечным касанием (ТК) проволок между слоями, с одинаковым или разным направлением свивки по отдельным слоям. В другой форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой трос с линейным касанием (ЛК) проволок между слоями. В еще одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой трос с линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре (ЛК-О) проволок по слоям пряди. Трос выполнен одно или двухслойной скруткой, проволоки которых свиты вокруг центральной или сердечника, а также между собой без центральной проволоки. В другой форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой трос с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах (ЛК-Р и ЛК-РР) проволок в наружном слое пряди. В еще одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой трос с линейным касанием проволок между слоями и проволоками заполнения (ЛК-3). В другой форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой трос с линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра (ЛК-РО и ЛК-ОР). В еще одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой трос с комбинированным точечно-линейным касанием (ТЛК) проволок. В другой форме выполнения кабель характеризуется, что несущий силовой элемент 10, представляет собой трос с полосовым касанием (ПК) (пластически деформированные).
В еще одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой трос с органическим сердечником из волокнистых натуральных или синтетических материалов (ОС).
В другой форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой трос с металлическим сердечником (МС).
В одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой нераскручивающийся трос по способу свивки, со снятым внутренним напряжением проволок путем преформации.
В еще одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой раскручивающийся трос по способу свивки.
В одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой рихтованный трос по способу уравновешенности, со снятым внутренним технологическим напряжением, уменьшенным крутящим моментом.
В другой форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой нерихтованный трос по способу уравновешенности.
В еще одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что направление скрутки несущего силового элемента 10 может быть правое, или левое, или знакопеременное (левое-правое), или элементы несущего силового элемента 10 скручены крестовым направлением, или указанные элементы скручены односторонним направлением, или указанные элементы скручены с комбинированным направлением.
В другой форме выполнения кабель характеризуется тем, что несущий силовой элемент 10, представляет собой крутящийся трос по степени крутимости или малокрутящийся трос (МК) по степени крутимости.
В одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что проволоки, применяемые для несущего силового элемента 10, высокого качества (ВК), или повышенного качества (В), или нормального качества (1).
В одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что для несущего силового элемента 10 используют оцинкованные проволоки в зависимости от поверхностной плотности цинка класса С (для средних агрессивных условий работы) или используют оцинкованные проволоки в зависимости от поверхностной плотности цинка класса Ж (для жестких агрессивных условий работы), или используют оцинкованные проволоки в зависимости от поверхностной плотности цинка класса ОЖ (для особожестких агрессивных условий работы).
В одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что применяется несущий силовой элемент 10 повышенной точности (Т) или нормальной точности.
В еще одной форме выполнения кабель характеризуется тем, что проволоки несущего силового элемента 10 скручены с диэлектрическими элементами (арамидная нить и/или стеклонить).
В одной форме выполнения кабель характеризуется, что на несущий силовой элемент 10 нанесен и/или внесен смазочный и/или противогнилостный материал.
В другой форме выполнения кабель характеризуется тем, что в нем вышеупомянутая оболочка содержит в себе или состоит из материала:
не распространяющего горение при групповой прокладке,
и/или не распространяющего горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделение,
и/или не распространяющего горение при групповой прокладке и не выделяющего коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении,
и/или не распространяющего горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделение и с низкой токсичностью продуктов горения,
и/или не распространяющего горение при групповой прокладке и не выделяющего коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении и с низкой токсичность продуктов горения,
и/или огнестойкого, не распространяющего горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделение,
и/или огнестойкого, не распространяющего горение при групповой прокладке и не выделяющего коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении,
и/или огнестойкого, не распространяющего горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделение и с низкой токсичностью продуктов горения,
и/или огнестойкого, не распространяющего горение при групповой прокладке и не выделяющего коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении и с низкой токсичность продуктов горения.
Как показывают результаты сравнительных испытаний, при прочих равных условиях, усилия, необходимые для отделения монолитной оболочки 4 от токопроводящих жил 1 в полимерной изоляции 2 у кабелей по заявленному изобретению меньше, чем без микрочастиц 3 талька; количество спайков между полимерной изоляцией 2 токопроводящих жил 1 и монолитной полимерной оболочкой 4 также уменьшилось.