Кабель связи

Заявляемая полезная модель относится к телефонной связи и электронной технике, а именно к кабельно-проводниковой продукции и может найти применение при производстве кабелей для абонентских сетей широкополосного доступа, при эксплуатации кабелей на городских, корпоративных, сельских и тому подобных сетях связи, в том числе, с использованием технологии Fast Ethernet.
Известны различные кабели связи. Например, известен кабель связи по патенту РФ №  2476944 на изобретение от 23.09.2011 (МПК H01B11/02). Указанный кабель связи содержит, 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, причем 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%.
Также известен кабель связи по патенту РФ № 127244 на полезную модель от 21.12.2012 г. (МПК H01B11/00). Данный кабель связи состоит из монолитной оболочки, внутри которой расположены как минимум две медные токопроводящие жилы, покрытые полимерной изоляцией, расположенные в основной оболочке из полимера, причем вокруг каждой токопроводящей жилы с изоляцией, нанесенной с заполнением всех пустот, тонкий промежуточный слой полимера, плотность которого меньше плотности полимера, из которого состоит внешний изолятор кабеля, причем эти полимеры имеют аналогичные физические свойства.
Кроме того, известен кабель связи по патенту РФ № 156353 на полезную модель от 28.10.2014 г. (МПК H01B11/02). Указанный кабель связи содержит, по меньшей мере, одну пару токопроводящих жил с возможностью передачи по ним сигнала, изолированных внутренним изолятором и скрученных в спираль, которая покрыта наружным изолятором, причем внутренний и наружный изоляторы являются высокочастотными полимерными диэлектриками, причем значения шагов скрутки находятся в пределах от 80 до 300 мм.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленной полезной модели является кабель связи по патенту РФ № 2568859 на изобретение от 17.06.2014 (МПК H01B11/02, H01B12/08, H01B12/14). Указанный кабель связи содержит, 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, а спираль заключена в промежуточную оболочку с сохранением воздушного пространства между изолированными токопроводящими жилами и промежуточной оболочкой, выполненной из полимера, имеющего температуру плавления, большую, чем температура плавления наружного изолятора.
Но все указанные аналоги имеют ряд недостатков, в частности достаточно высокий коэффициент погонного затухания сигнала и недостаточную универсальность, поэтому данные кабели зачастую невыгодно использовать на абонентских линиях связи с аналоговым сигналом, где нет необходимости к устойчивости к переходным помехам в широкой полосе частот. Кроме того, к числу недостатков следует отнести  недостаточную дальность передачи данных по кабелю, а также значительные затраты при сооружении линий доступа.
Задачей, поставленной авторами данного технического решения, является создание такой конструкции кабеля связи, которая значительным образом снизила бы коэффициент погонного затухания сигнала и повысила бы универсальность кабеля, а также повысила дальность передачи данных по кабелю при снижении затрат на сооружение линий доступа. Техническим результатом является снижение коэффициента погонного затухания сигнала, а также увеличение дальности передачи данных.
Сущность полезной модели состоит в том, что предлагаемый кабель связи содержит, по меньшей мере, две пары токопроводящих жил, изолированных друг от друга внутренним изолятором, с возможностью передачи по ним сигнала, и покрытых наружным изолятором, причем внутренний изолятор выполнен из полиэтилена низкого давления, а внешний изолятор  выполнен из полиэтилена высокого давления, причем толщина изоляции увеличена и находится в пределах от 0,32 мм до 0,40 мм, а шаги скрутки отдельных пар токопроводящих жил находятся в диапазоне от 10 до 120 мм. Кроме того, в качестве материала внутреннего и наружного изоляторов может быть использован полиэтилен низкого, среднего или высокого давления. Причем кабель связи может содержать внешний грузонесущий элемент, который выполнен в виде троса из семи скрученных стальных оцинкованных или латунированных проволок диаметром не менее 0,25 мм, соединенных с основным кабелем перемычкой. Вместе с тем, грузонесущий элемент может быть выполнен, по меньшей мере, из одной стальной проволоки  или из кевларовой нити, или из арамидной нити, или из полиамидной нити, или из стеклопластикового диэлектрического стержня. Кроме того, грузонесущий элемент покрыт материалом наружного изолятора и соединен с ним перемычкой из того же материала. Также грузонесущий элемент может быть расположен внутри наружного изолятора. Вместе с тем, кабель связи содержит две или четыре пары токопроводящих жил. А  шаги скрутки отдельных пар токопроводящих жил не равны и не кратны друг другу. Причем, соотношение шагов скрутки отдельных пар токопроводящих жил находится в пределах от 1,05 до 3,0. Кроме того, две или четыре пары токопроводящих жил скручены в пучок с шагом от 80 до 200 мм.
Полезная модель поясняется графически, где:
на фиг. 1 – показан вид двухпарного кабеля в поперечном разрезе;
на фиг. 2 – показан вид двухпарного кабеля с грузонесущим элементом, покрытым материалом наружного изолятора и соединенным с ним перемычкой из того же материала, в поперечном разрезе;
на фиг. 3 – показан вид четырёхпарного кабеля в поперечном разрезе;
на фиг. 4 – показан вид четырёхпарного кабеля с грузонесущим элементом, покрытым материалом наружного изолятора и соединенным с ним перемычкой из того же материала, в поперечном разрезе;
на фиг. 5 – показан вид двухпарного монолитного кабеля в поперечном разрезе (без  обмотки из полимерной пленки);
на фиг. 6 – показан вид двухпарного монолитного кабеля с грузонесущим элементом, покрытым материалом наружного изолятора и соединенным с ним перемычкой из того же материала, в поперечном разрезе (без  обмотки из полимерной пленки);
на фиг. 7 – показан вид двухпарного монолитного кабеля в поперечном разрезе (с  обмоткой из полимерной пленки);
на фиг. 8 – показан вид двухпарного монолитного кабеля с грузонесущим элементом, покрытым материалом наружного изолятора и соединенным с ним перемычкой из того же материала, в поперечном разрезе (с  обмоткой из полимерной пленки).
Кабель связи, изображенный на фиг. 1, включает две пары токопроводящих жил 1. Токопроводящие жилы 1 могут быть  изготовлены, в частности, из медной проволоки. Каждая из токопроводящих жил 1 изолирована внутренним изолятором 2. В качестве материала для внутренних изоляторов 2 используют полимерный диэлектрик из ряда полиолефинов, например, полиэтилен низкого давления или высокого давления. Изолированные токопроводящие жилы 1 скручены в спирали с шагами скрутки от 10 до 120 мм.  Две пары токопроводящих жил 1 скручены в пучок с шагом от 80 до 200 мм. Поверх пучка наложена обмотка из полимерной плёнки 3 и нанесен наружный изолятор 4. В качестве материала для наружного изолятора 4, используют полимерный диэлектрик из ряда полиолефинов, например, полиэтилен низкого давления или высокого давления.
Вместе с тем, заявляемый кабель связи, в качестве конкретного примера исполнения, можно выполнить, как показано на фиг. 2. В данном примере кабель связи включает две пары токопроводящих жил 1, изолированных внутренними изоляторами 2. Причем токопроводящие жилы 1 скручены в спирали с шагами скрутки от 10 до 120 мм. Две пары токопроводящих жил 1 скручены в пучок с шагом от 80 до 200 мм. Поверх пучка наложена обмотка из полимерной плёнки 3 и нанесен наружный изолятор 4. Кроме того, кабель связи в данном примере исполнения содержит грузонесущий элемент 5. Грузонесущий элемент 5 может быть выполнен, например, из нескольких стальных оцинкованных проволок, скрученных в трос.  Грузонесущий элемент 5 покрыт материалом наружного изолятора 4. Грузонесущий элемент 5  соединен с наружным изолятором 4 перемычкой 6. Перемычка 6 выполнена того же материала, что и наружный изолятор 4.
Кроме того, заявляемый кабель связи в качестве конкретного примера исполнения, можно выполнить, как показано на фиг. 3. В данном примере кабель связи включает четыре пары токопроводящих жил 1, изолированных внутренними изоляторами 2.  Причем токопроводящие жилы 1 скручены в спирали с шагами скрутки от 10 до 120 мм. Четыре пары токопроводящих жил 1 скручены в пучок с шагом от 80 до 200 мм. Поверх пучка наложена обмотка из полимерной плёнки 3 и нанесен наружный изолятор 4.
Кроме того, заявляемый кабель связи в качестве конкретного примера исполнения, можно выполнить, как показано на фиг. 4.  В данном примере кабель связи включает четыре пары токопроводящих жил 1, изолированных внутренними изоляторами 2. Причем токопроводящие жилы 1 скручены в спирали с шагами скрутки от 10 до 120 мм. Четыре пары токопроводящих жил 1 скручены в пучок с шагом от 80 до 200 мм. Поверх пучка наложена обмотка из полимерной плёнки 3 и нанесен наружный изолятор 4. Кроме того, кабель связи в данном примере исполнения содержит грузонесущий элемент 5. Грузонесущий элемент 5 может быть выполнен, например, из нескольких стальных оцинкованных проволок, скрученных в трос. Грузонесущий элемент 5 покрыт материалом наружного изолятора 4. Грузонесущий элемент 5  соединен с наружным изолятором 4 перемычкой 6. Перемычка 6 выполнена того же материала, что и наружный изолятор 4.
Заявленный кабель связи без грузонесущего элемента 5 монтируют к поверхности или конструкции при помощи скоб или любых других крепежных приспособлений. Он может быть смонтирован и с помощью широко применяемых в настоящее время кабель-каналов. Кабель связи может быть проложен в телефонной канализации. Заявленный кабель связи с грузонесущим элементом 5 подвешивают на опорах с помощью специальных приспособлений.
Использование заявленного кабеля связи позволит решить актуальные экономические и технические задачи, связанные с увеличением дальности связи за счет уменьшения стоимости меди и снижения погонного затухания. Снижения затухания удалось достичь путём снижения рабочей ёмкости пар примерно в 1,3 раза. При этом коэффициент затухания уменьшился практически в 1,5 раза. Испытания показали, что дальность передачи данных на кабеле усовершенствованной конструкции при применении технологии Fast Ethernet увеличивается также в 1,5 раза. Для технологий xDSL эффект будет тот же, так как параметры влияния остались практически на прежнем уровне. Иначе говоря, модернизированный кабель с жилами диаметром 0,52 мм имеет погонное затухание такое, как у кабеля традиционной конструкции, но с жилами 0,64 мм. Это позволяет снизить затраты на сооружение линий доступа без снижения дальности связи при прочих равных условиях. Снижение затрат происходит из-за экономии меди, а также в связи с тем, что радиус зоны покрытия услугами увеличен в 1,5 раза, а площадь покрытия - в 2,25 раза. То есть, при одних и тех же затратах на оборудование к нему может быть подключено большее число абонентов.