Кабель симметричный парной скрутки для систем цифровой связи

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к электрическим кабелям, предназначенным для систем цифровой связи с параметрами передачи до 100 МГц и применяемым в каналах классов D по стандарту ИСО/МЭК 11801, преимущественно на подвижном составе рельсового транспорта и специальном подвижном составе.
Известен кабель для систем цифровой связи, содержащий скрученные в пару многопроволочные медные луженные токопроводящие жилы с изоляцией из сплошного или пористого полиолефина, при этом пары скручены между собой в сердечник, поверх которого последовательно наложены общий экран из фольгированной алюминием полимерной ленты, экран виде оплетки из медных луженых проволок и оболочка из термопластичного полимерного компаунда марки CONGuard 6645 (патент РФ на полезную модель № 112488, 2011 г.).
Данное техническое решение является наиболее близким к предлагаемому по совокупности признаков.
Известный кабель характеризуется низким дымообразованием при воздействии открытого пламени и нераспространением горения при групповой прокладке.
Однако он не удовлетворяет возрастающим требованиям к кабелям для локомотивов по параметрам надежности, а именно по наработке при рабочей температуре плюс 70°С.
Поставленная задача состояла в разработке конструкции кабеля для систем цифровой связи, обладающего повышенными характеристиками по наработке при рабочей температуре плюс 70°С, при сохранении вышеназванных показателей известного кабеля.
Технический результат достигается тем, что кабель для систем цифровой связи содержит скрученные в пару многопроволочные медные луженые токопроводящие жилы с изоляцией из сплошного или пористого полиолефина, при этом пары скручены между собой в сердечник, поверх которого последовательно наложены экран из фольгированной алюминием полимерной ленты, второй экран в виде оплетки из медных луженых проволок и полимерная оболочка, в качестве материала оболочки использован безгалогенный термопластичный компаунд марки Mecoline IS TP 1035F.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором изображен кабель в разрезе.
Кабель содержит токопроводящую жилу 1, изоляцию 2, скрученные пары 3, экран 4 из фольгированной ленты, второй экран 5 из оплетки медными лужеными проволоками, оболочку 6.
Далее приводятся сведения, подтверждающие промышленную применимость полезной модели.
Кабель изготавливают по традиционной технологии, применяемой в технике для данного типа кабелей. В частности, скрутку проволок и изолированных жил, а также наложение экрана из фольгированной ленты производят на крутильном оборудовании. Экран из оплетки медными лужеными проволоками выполняют на оплеточной машине. Изоляцию и оболочку накладывают на экструзионной машине.
Шаги скрутки пар в кабеле должны быть различными. Пары скручивают между собой в сердечник.
Количество пар преимущественно находится в диапазоне от 2 до 8.
При изготовлении кабеля используют известные материалы в соответствии с нормативно-технической документацией на них.
тм
Как пример материала изоляции можно привести полиэтилен высокой плотности марок HE4872 или Borcell HE4873, выпускаемый компанией Borealis AG, Австрия (https://www.borealisgroup.com/, HE4872-PDS.pdf, HE4873-PDS.pdf).
Материал оболочки - безгалогенный термопластичный компаунд марки Mecoline IS TP 1035F, выпускается фирмой Melos GmbH (Германия) (https://www.melos-gmbh.com/; https://www.melos-gmbh.com/fileadmin/templates/downloads/cable-compounds/melos-cable-compounds-portfolio-en.pdf).
Выполнение конструктивных элементов кабеля из предложенных материалов обеспечивает достижение заявляемого технического результата.
Образцы предлагаемого кабеля и известного кабеля были подвергнуты испытанию на ускоренное тепловое старение длительностью 20 суток при температуре 100°С с кратковременным погружением в дизельное топливо. Результаты испытаний приведены в таблице.
Таблица
Наименование показателя
Предлагаемый кабель
Известный кабель
1.
Прочность оболочкипри разрыве, кгс/см<sup>2</sup>- в исходном состоянии- после теплового старения
106117
111102
2.
Изменение прочностипри разрыве, %
+11
–8
3.
Относительное удлинение оболочки при разрыве, %- в исходном состоянии- после теплового старения
150123
13084
4.
Изменение относительного удлинения при разрыве, %
–18
–35
5.
Стойкость к распространению горения проводов, расположенных в пучках,ГОСТ IEC 60332-2-22-2011
Длина прогоревшей части кабеля,0,54 м
Длина прогоревшей части кабеля,0,64 м
6.
Дымообразование при горении и тлении,ГОСТ IEC 61034-2-2011
Минимальноезначениесветопроницаемости, 86,7%
Минимальноезначениесветопроницаемости, 83,34%
Как следует из представленных данных, после ускоренного старения у оболочки предлагаемого кабеля прочность при разрыве увеличилась, а у оболочки известного кабеля прочность ухудшилась. Кроме того, после ускоренного старения у оболочки предлагаемого кабеля меньше изменилось относительное удлинение при разрыве, чем у оболочки известного кабеля. При одинаковых рабочих температурах и ежегодной наработке у предлагаемого кабеля будет выше срок службы, чем у известного кабеля, за счет более высокой стойкости к тепловому старению. Также предлагаемый кабель обладает стойкостью к распространению горения при групповой прокладке и низким дымообразованием при воздействии открытого пламени.
Таким образом, при использовании указанных материалов и конструктивных элементов кабеля достигается технический результат, который заключается в увеличении срока службы кабеля в части повышения наработки кабеля при рабочей температуре плюс 70°С.