ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ СИММЕТРИЧНЫЙ ТЕПЛОСТОЙКИЙ КАБЕЛЬ

Заявляемая полезная модель относится к одной из отраслей электротехнической промышленности - кабельной технике, более конкретно, к симметричным высокочастотным теплостойким экранированным кабелям круглой формы, совместимым с цилиндрическими высокочастотными соединителями, предназначенным для внутреннего фиксированного монтажа информационных каналов приборов и устройств. Указанные кабели применяются для организации линий передачи цифровых сигналов в системах промышленной автоматизации управления технологическими процессами. Ввиду специфики монтажа и эксплуатации кабелей в условиях промышленных производств их конструкции должны иметь повышенную гибкость (малый радиус изгиба) и высокую стабильность электрических параметров для скоростной передачи цифровых потоков. Кабель предназначен также для монтажа бортовой кабельной сети авиационной и ракетно-космической техники.
Существующие в настоящее время кабели, в том числе в виде скрученной пары проводов, заключенные в общий экран и оболочку, недостаточно совместимы с современными высокочастотными цилиндрическими разъемами вследствие некруглой формы кабелей.
Из уровня техники известен симметричный высокочастотный экранированный кабель по описанию к патенту на полезную модель РФ №40819, МПК Н01В 11/00, Н01В 11/02, содержащий сердечник, образованный изолированными полиэтиленом или пористым полиэтиленом, токопроводящими жилами, скрученными между собой в пару, и заполнителем, выполненным из полимерных нитей, по крайней мере, часть которых размещена между изолированными жилами и экраном, поверх которого расположена оболочка, отличающийся тем, что заполнитель выполнен в виде полипропиленовых пленочных фибриллированных некрученых нитей, наложенных продольно, и другая их часть расположена также между изолированными жилами и экраном.
К недостаткам известного из уровня техники вышеупомянутого кабеля по патенту РФ на полезную модель №40819 следует отнести недостаточную устойчивость к повышенной температуре, обусловленную применением в качестве изоляционного материала полиэтилена.
Из уровня техники известен кабель высокочастотный теплостойкий марки КВСФ-75 по ТУ 16-705.198-81 (копия прилагается), предназначенный для бортовых мультиплексных систем передачи информации, выбранный в качестве прототипа. Токопроводящие жилы известного кабеля КВСФ изготовлены из медных посеребренных проволок, изолированы фторопластом-4МБ. Изолированные токопроводящие жилы скручены в пару. Поверх скрученных жил наложен экран в виде оплетки из медных луженых проволок. Поверх экрана наложена лента из фторопласта-4Д с перекрытием. Поверх ленты из фторопласта-4Д наложена защитная оболочка из фторопласта-4МБ.
К недостаткам известного высокочастотного кабеля КВСФ-75 следует также отнести отсутствие совместимости с цилиндрическими высокочастотными соединителями.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является создание кабеля, совместимого с цилиндрическими высокочастотными соединителями, допускающего многократные изгибы с малым радиусом при обеспечении низкого уровня потерь мощности сигнала в определенном диапазоне рабочих частот приблизительно 1 МГц, снижение массы кабельной сети, увеличение срока службы кабеля.
Сущность заявляемой полезной модели состоит в том, что высокочастотный симметричный теплостойкий кабель, содержащий сердечник, представляющий собой изолированные фторопластом токопроводящие жилы из медных посеребренных проволок, скрученные в пару, экран в виде оплетки, а также защитную оболочку из фторопласта, при этом сердечник дополнительно содержит, по меньшей мере, один кордель из фторопласта, скрученный совместно с токопроводящими жилами, экран выполнен из медных посеребренных проволок, а поверх экрана наложена защитная оболочка из фторопласта.
В одном из частных случаев исполнения высокочастотного симметричного теплостойкого кабеля экран выполнен из медных посеребренных проволок круглого сечения.
В другом частном случае исполнения высокочастотного симметричного теплостойкого кабеля экран выполнен из плющенных медных посеребренных проволок.
В третьем частном случае исполнения высокочастотного симметричного теплостойкого кабеля экран выполнен из медных посеребренных лент.
Техническим результатом, полученным при решении поставленной задачи, является создание высокочастотного теплостойкого симметричного кабеля, по форме совместимого с цилиндрическими высокочастотными соединителями, с малым радиусом монтажных изгибов (меньше десятикратного наружного диаметра кабеля), с более низким и стабильным в определенном диапазоне рабочих частот приблизительно 1 МГц коэффициентом затухания, с уменьшенной массой на 10-15 процентов по сравнению с прототипом.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен высокочастотный симметричный теплостойкий кабель в разрезе; на фиг. 2 - высокочастотный симметричный теплостойкий кабель на виде сбоку.
В высокочастотном симметричном теплостойком кабеле токопроводящие жилы из медных посеребренных проволок (1) покрыты теплостойкой изоляцией (2) из фторопласта. Для обеспечения требований по волновому сопротивлению, коэффициенту затухания и диапазону рабочих температур (от минус 65 до плюс 200°C) в качестве материала изоляции может быть выбран фторопласт Ф-4Д. Токопроводящие жилы скручены в пару. Кабель содержит также, по меньшей мере, один кордель (3) из фторопласта, скрученный совместно с токопроводящими жилами. Кордель - элемент из изолирующего материала произвольного сечения, применяемый в качестве заполнителя или для образования каркаса полувоздушной изоляции [ГОСТ 15845 80. ИЗДЕЛИЯ КАБЕЛЬНЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. Рубрика термина: Энергетическое оборудование]. Материалом корделя может быть выбран фторопласт Ф-4Д. Шаг скрутки изолированных жил и, по меньшей мере, одного корделя обычно выбирают не более 90 мм.
Поверх скрученных в пару токопроводящих жил с, по меньшей мере, одним корделем (3) наложен экран (4) в виде оплетки. Экран (4) выполнен из медных посеребренных проволок. Оплетка экрана (4) может быть выполнена из медных посеребренных проволок круглого сечения или из плющенных медных посеребренных проволок. Также оплетка экрана (4) может быть выполнена из медных посеребренных лент.
Поверх экрана (4) наложена сплошная защитная оболочка (5) из фторопласта. Выбор фторопласта в качестве материала оболочки связан с тем, что фторопласт хорошо держит форму, и это помогает решить задачу заявляемого изобретения по созданию кабеля, применимого для фиксированного монтажа при уменьшенных диаметрах изгибов в расширенном диапазоне температур.
Высокочастотный симметричный теплостойкий кабель может быть изготовлен на серийном технологическом оборудовании. В конкретном случае кабель согласно изобретению изготавливают следующим образом. Сначала подготавливают многопроволочную жилу, например, из девятнадцати медных посеребренных проволок (1) диаметром 0,13 мм, методом скрутки на крутильной машине сигарного типа. Затем на многопроволочную жилу накладывают изоляцию (2) из фторопласта-4Д методом плунжерного прессования на плунжерном прессе «Пампус-1». Изготавливают, по меньшей мере, один кордель (3) из фторопласта-4Д методом плунжерного прессования. Скручивают изолированные жилы и, по меньшей мере, один кордель (3), на крутильной машине фонарного типа, например, марки «С-4». Затем накладывают экран (4) в виде оплетки. Для этого используют оплеточные машины «Дратекс 1616/7» или «Дратекс 16». Например в случае изготовления экрана (4) из медных посеребренных плющенных проволок заготовку, например медную посеребренную проволоку марки МСр9, подвергают плющению на прокатном стане Бюллер (№10185) по определенным режимам. После этого с помощью фторопластового пресса, например, марки «Розендаль-30Ф» накладывают защитную оболочку (5). Определение фактической толщины покрытия проводят методом металлографического анализа. Номинальное волновое сопротивление заявляемого кабеля приблизительно 75 Ом.
Заявляемый высокочастотный теплостойкий симметричный кабель по форме совместим с цилиндрическими высокочастотными соединителями, позволяет осуществлять монтаж с малым радиусом монтажных изгибов, имеет уменьшенный и стабильный в определенном диапазоне рабочих частот приблизительно 1 МГц коэффициент затухания, обладает уменьшенной по сравнению с прототипом массой на 10-15 процентов и позволяет увеличить срок службы до 30 лет. Данный кабель может найти широкое применение в кабельной промышленности, в частности, при изготовлении кабелей для систем мультиплексного канала информационного обмена.