ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ СИММЕТРИЧНЫЙ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫЙ КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к отрасли электротехнической промышленности - кабельной технике, а именно к высокочастотным симметричным герметизированным, не распространяющим горение кабелям парной скрутки. Заявленный кабель предназначен для стационарной наружной, внутренней и забортной прокладки в сооружениях, на объектах вооружения, военной и специальной техники, в целях обеспечения передачи цифровых и аналоговых сигналов в условиях, требующих повышенной герметичности и защиты от проникновения воды через кабель.
Из уровня техники известен высокочастотный симметричный герметизированный кабель, содержащий сердечник, включающий, по меньшей мере, две пары скрученных изолированных токопроводящих жил, заключенных в поясную изоляцию, а также расположенные поверх сердечника, экран и оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов, причем пространство между, токопроводящими жилами и поясной изоляцией, а также между экраном и оболочкой заполнено герметизирующим заполнителем из кремнийорганического компаунда (RU 2284594, 27.09.2006, прототип).
Известная конструкция обладает характеристиками, обеспечивающими работу кабеля в условиях повышенной влажности, при сохранении довольно низкого уровня коэффициента затухания и высокого значения переходного затухания наведенного сигнала двух соседних пар (переходное затухание на ближнем конце) во всем диапазоне рабочих частот. Однако конструкция кабеля известная из прототипа, обладает рядом недостатков. В частности, при механическом воздействии на известную конструкцию кабеля, например при многократном изгибе или механическом ударе, параллельно расположенные пары сердечника не обеспечивают геометрическую и механическую устойчивость кабеля, в связи с чем может измениться параметр переходного затухания между парами токопроводящих жил. Кроме того, в процессе изготовления кабеля, при наложении экрана непосредственно на поясную изоляцию неизбежно образуются микронные зазоры между фольгой и поясной изоляцией, которые способны пропускать влагу при повышенном давлении в направлении продольной оси кабеля. При этом экран из фольги обладает не достаточно высоким коэффициентом поглощения внешних помех.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в разработке конструкции кабеля с высокими электрическими и механическими параметрами, сохраняющими свои характеристики в процессе эксплуатации в условиях повышенной влажности, а также при воздействии специальных факторов, таких как многократные изгибы, механические удары и т.д.
Технический результат, обеспечиваемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении помехозащищенности кабеля.
Достижение заявленного технического результата обеспечивает высокочастотный симметричный герметизированный кабель, содержащий сердечник, включающий, по меньшей мере, две пары скрученных изолированных токопроводящих жил, заключенных в поясную изоляцию, а также расположенные поверх сердечника, экран и оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов, причем пространство между, токопроводящими жилами и поясной изоляцией, а также между экраном и оболочкой заполнено герметизирующим заполнителем из кремнийорганического компаунда, при этом на поясную изоляцию под экраном наложена водоблокирующая лента, а экран выполнен из ламинированной алюминиевой фольги, слоем металла наружу, на которую наложена оплетка из медных луженых проволок, причем пары изолированных токопроводящих жил скручены меду собой.
Согласно заявленной полезной модели, сердечник включает четыре скрученные между собой пары изолированных токопроводящих жил.
Согласно заявленной полезной модели токопроводящие жилы каждой скрученной пары свиты с различным шагом.
Согласно заявленной полезной модели поверх оболочки наложена броня в виде оплетки из стальных оцинкованных проволок.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан высокочастотный симметричный герметизированный кабель в поперечном сечении.
На фиг. 2 показана конструкция заявленного кабеля - вид сбоку.
Высокочастотный симметричный герметизированный кабель включает токопроводящие жилы 1 с изолирующей оболочкой 2 из полиолефина. Изолированные токопроводящие жилы 1 свиты в пары, которые скручены между собой в сердечник. Сердечник может содержать от двух до четырех скрученных между собой витых пар токопроводящих жил. Сердечник из скрученных витых пар токопроводящих жил заключен в поясную изоляцию 4, состоящую из полимерной композиции, не содержащей галогенов. Пространство между скрученными токопроводящими жилами 1 и поясной изоляцией 4, заполнено герметизирующим заполнителем из кремнийорганического компаунда 3. На поясную изоляцию 4 наложена водоблокирующая лента 5 с перекрытием кромок не более 10%. Поверх ленты 5 наложен двухслойный экран, состоящий из ламинированной алюминиевой фольги 6, наложенной металлом наружу и оплетки из медных луженых проволок 7. Экранированный сердечник заключен в оболочку 9 из полимерной композиции, не содержащей галогенов. При этом между экраном и оболочкой 9 включен еще один слой герметизирующего заполнителя 8, состоящего из кремнийорганического компаунда. Поверх оболочки 9 может быть наложена броня 10, состоящая из стальных оцинкованных проволок.
Практическая реализация заявленной полезной модели предполагает следующие технологические операции. На волочильной машине получают токопроводящие жилы 1 из медной проволоки диаметром 0,52 мм. На экструзионной линии на каждую токопроводяшую жилу 1 накладывают изоляцию 2 из полиолефина с помощью технологического инструмента (дорна и матрицы). На крутильной машине осуществляют скрутку изолированных токопроводящих жил в пары, выбирая для каждой пары определенный шаг скрутки. На крутильной машине пучковой скрутки формируют сердечник кабеля путем совместной скрутки на крутильной машине двух или четырех пар изолированных токопроводящих жил. Совместно с наложением поясной изоляции 4 из полимерной композиции не содержащей галогенов, на экструзионной линии осуществляют наложение герметизирующего заполнителя 3, состоящего из кремнийорганического компаунда, располагая его таким образом, что 6 заполнитель 3 заместил все пустоты между скрученными изолированными токопроводящими жилами и поясной изоляцией 4. Поверх поясной изоляции 4 на оплеточной машине одновременно накладывается водоблокирующая лента 5, с перекрытием кромок не более 10% и экран, включающий слой ламинированной алюминиевой фольги 6, наложенной слоем металла наружу, с перекрытием кромок не менее 10% и оплетки из медных луженых проволок 7 с номинальным диаметром 0,12÷0,15 мм, трощенных в пряди на намоточном станке. На экструзионной линии совместно с герметизирующим заполнителем 8, состоящим из кремнийорганического компаунда осуществляют наложение оболочки 9, состоящей из полимерной композиции, не содержащей галогенов. При необходимости на оболочку 9 на оплеточной машине накладывают защитный элемент 10 (броня) в виде оплетки из трощенных в пряди стальных оцинкованных проволок диаметром 0,30 мм.
Достижение заявленного технического результата обусловлено тем, что при скрутке пар в сердечник повышается стабильность геометрических и механических параметров конструкции сердечника, при этом гарантируется стабильность шагов скрутки пар, а также фиксированное расстояние между парами в сердечнике, что обеспечивает должный уровень переходного затухания между парами и дополнительную помехозащищенность кабеля. Дополнительный слой 7 в виде оплетки из медной луженой проволоки, также повышает помехозащищенность заявленного кабеля, особенно в низкочастотной области рабочего диапазона кабеля (0,1-100 МГц). Кроме того, наличие водоблокирующей ленты 5 между поясной изоляцией и экраном, также влияет на повышение помехозащищенности кабеля, поскольку при наложении водоблокирующая ленты 5 на поясную изоляцию спирально с перекрытием кромок, увеличивается расстояние между фольгой и поясной изоляцией на толщину водоблокирующей ленты (примерно на 0,5 мм), а по диаметру под фольгой - примерно на 1 мм. Это приведет к увеличению поперечного сечения экрана кабеля и эффективности поглощения внешних помех в сечении экрана.
Таким образом, вся совокупность признаков, отличающих заявленную полезную модель от наиболее близкого аналога обуславливает достижение общего для них технического результата, а именно - повышение помехозащищенности высокочастотного симметричного герметизированного кабеля.
Кроме того, одновременно с эффектом повышения помехозащищенности, наблюдается эффект улучшения электрических параметров передачи кабеля, а именно: снижение переходного затухания на ближнем конце за счет фиксации расположения пар в сердечнике, снижение коэффициента затухания, за счет снижения емкостной асимметрии пар и повышения стабильности волнового сопротивления по длине кабеля.