МНОГОПАРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ СВЯЗИ

Полезная модель относится к кабельной технике и может быть использована преимущественно в конструкциях кабелей промышленной связи для передачи сигналов в диапазоне частот до 2500 Гц, в частности для систем, работающих по HART-протоколу, а также в конструкциях кабелей для систем связи и сигнализации общего назначения.
Известен электрический кабель связи марки ТСВ, содержащий медные токопроводящие жилы диаметром 0,4 или 0,5 мм с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката толщиной 0,25 или 0,3 мм соответственно, скрученные между собой в пару с шагом скрутки не более 100 мм, указанные пары скручены в сердечник, поверх которого последовательно наложена поясная изоляция из диэлектрического материала, общий экран из алюминиевой ленты, наложенной с перекрытием, с экранной проволокой под ним и внешняя пластмассовая оболочка (Н.И.Белорусов и др. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. М. «Энергоатомиздат», 1987, с.469).
Данное техническое решение по совокупности признаков является наиболее близким к предлагаемому кабелю.
К недостаткам известного кабеля следует отнести то, что его параметры не оптимизированы в отношении использования в кабельных линиях связи различной длины в диапазоне от 3000 м до 500 м и менее, а также низкую электромагнитную защищенность отдельных пар. высокую пожароопасность.
Известно, что максимально допустимые значения коэффициента затухания кабелей для поддиапазонов длин в указанном интервале нормируются в пределах от 6 дБ/км до 1 дБ/км.
В то же время известно, что значение коэффициента затухания одновременно зависит от диаметра токопроводящих жил, толщины изоляции, конструкции элементов под экраном и входящих туда дополнительных материалов.
Поставленная задача состояла в создании оптимального кабеля связи для систем, работающих по HART-протоколу, позволяющего минимизировать массогабаритные характеристики кабеля, при одновременном увеличении рабочей длины кабеля и расширении области применения в части улучшения экранирования и снижения горючести, пригодного для применения во взрывоопасных зонах (Правила устройства электроустановок. 6-е издание, п.п.7.3.102. Москва. Энергоатомиздат. 1985 г.), а также в обеспечении возможности разводки отдельных пар до узла подсоединения и монтажа без разрыва шлейфа.
Технический результат достигается тем, что в электрическом кабеле связи, содержащем, по меньшей мере, две пары скрученных между собой с шагом скрутки не более 100 мм медных или луженых медных однопроволочных или многопроволочных токопроводящих жил с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката, сердечник, образованный скрученными между собой указанными парами, поверх которого последовательно наложены общая поясная изоляция из диэлектрического материала, общий экран и внешняя пластмассовая оболочка, на каждую пару скрученных между собой токопроводящих жил поверх изоляции дополнительно наложены индивидуальные поясная изоляция из диэлектрического материала, экран из ламинированной медной или ламинированной алюминиевой ленты с экранной проволокой под ней или из оплетки медной или луженой медной проволокой и оболочка из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 21 или безгалогенной полиолефиновой композиции с кислородным индексом не менее 35, а диаметр токопроводящих жил и толщина изоляции составляют пары значений соответственно в мм 1,62 и 1,25 или 1,32 и 1,0 или 1,05 и 0,8 или 0,78 и 0,6 или 0,54 и 0,4 или 0,3 и 0,2, общий экран выполнен из ламинированной
медной или ламинированной алюминиевой ленты с экранной проволокой под ней или из оплетки медной или луженой медной проволокой, а внешняя оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 21 или безгалогенной полиолефиновой композиции с кислородным индексом не менее 35.
Пары значений диаметра жилы и толщены изоляции выбирают в зависимости от заданной величины затухания в кабеле.
Внутри сердечника и поверх экрана может быть проложен слой водоблокирующего материала, например, в виде ленты.
При любом из вышеуказанных вариантов выполнения под внешней оболочкой кабеля может быть проложена синтетическая нить - реп-шнур, облегчающая снятие оболочки при монтаже.
Кабель может также дополнительно содержать последовательно наложенные на оболочку слой водоблокирующего материала, например, в виде ленты, броню из металлических проволок и защитный шланг из поливинилхлоридного материала с кислородным индексом не менее 21 или безгалогенной полиолефиновой композиции с кислородным индексом не менее 35.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором изображен кабель в поперечном сечении.
Электрический кабель связи содержит токопроводящие жилы 1 с изоляцией 2, скрученные в пару 3, которые в свою очередь скручены в сердечник 4, наложенные на каждую пару индивидуальные поясную изоляцию 5, экран 6 с экранной проволокой 7, и оболочку 8, наложенные поверх сердечника 4 общую поясную изоляцию 9, общий экран 10. экранную проволоку 11, слой водоблокирующего материала 12, реп-шнур 13, внешнюю оболочку 14, броню 15 из металлических проволок и защитный шланг 16.
Конкретное количество пар изолированных жил является не существенным признаком, так как общеизвестно, что многопарные электрические кабели связи, в частности, телефонные, в зависимости от количества коммутируемых абонентов, могут содержать совершенно различное количество пар изолированных жил от 2 до 100 и более, что не изменяет, как конструктивные особенности кабеля, так и существенные признаки заявляемого технического решения, согласно которому предлагаемый кабель может содержать любое количество пар от 2 и более.
Далее приводятся сведения, подтверждающие промышленную применимость полезной модели.
Технология изготовления кабеля заключается в следующем.
Токопроводящие жилы 1 изготавливают из медной катанки методом волочения. В зависимости от диаметра готовой токопроводящей жилы могут быть использованы следующие операции: грубое и среднее волочение или грубое, среднее и тонкое волочение. Жилы 1 могут быть медными или медными лужеными, однопроволочными или многопроволочными.
Однопроволочные медные жилы для обеспечения мягкости подвергают отжигу. Луженые жилы получают горячим способом, в результате чего жила отжигается и становится мягкой в процессе лужения.
Для многопроволочных жил проволоки в требуемом количестве изготавливают по описанной технологии, после чего осуществляют их скрутку на машинах сигарного, рамочного или фонарного типов.
Изоляцию 2 на жилу 1 наносят методом экструзии из гранулированного поливинилхлоридного пластиката.
Скрутку токопроводящих изолированных жил 1 в пару 3 проводят на машинах рамочного типа, а пар 3 в сердечник 4 - на машинах фонарного типа.
Поясная изоляция 9 может быть наложена на сердечник 4 в виде обмотки с перекрытием по спирали на лентообмоточных машинах или с помощью специального
свертывающего устройства при наложении оболочки 14 при условии, что экран 10 имеет подклеивающийся к оболочке 14 слой диэлектрика.
Экран 10 может быть наложен в виде обмотки лентой по спирали с перекрытием на специальных обмоточных машинах или устройствах, совмещенных с крутильными машинами или продольно, с помощью специальных устройств, встроенных в экструзионную линию.
Экран 10 в виде оплетки накладывают на оплеточных машинах, а в виде обмотки - на специальных обмоточных машинах.
Экранную проволоку 11 изготавливают в виде мягкой медной или луженой медной проволоки. Технология ее изготовления аналогична той, которую применяют при изготовлении жилы 2.
Внешнюю оболочку 14 накладывают методом экструзии. Под оболочку в процессе ее наложения продольно укладывают прочную синтетическую нить - реп-шнур 13.
Слой водоблокирующего материала 12 поверх сердечника кабеля накладывают обмоткой по спирали на лентообмоточных машинах.
Аналогичным образом производят наложенные на каждую пару 3 индивидуальной поясной изоляции 5, экрана 6 с экранной проволокой 7 и оболочки.
При изготовлении бронированного кабеля на оболочку 14, обмоткой по спирали на обмоточной машине наносят слой 12 водоблокирующего материала, например, ленты из нетканого материала, а затем, проводят наложение брони 15, например, в виде оплетки стальными оцинкованными проволоками на оплеточной машине или повивом на бронировочной машине. Поверх брони наносится защитный шланг 16 путем экструзии.
Были изготовлены и испытаны образцы предлагаемого кабеля с различным количеством пар изолированных жил.
Результаты испытаний подтвердили, что полученные кабели соответствуют расчетному значению коэффициента затухания и имеют минимальную массу по сравнению с известными кабелями, применяемыми для данных целей, а также пониженную горючесть.