КАБЕЛЬ СВЯЗИ
COMMUNICATION CABLE

Изобретение относится к телефонной связи и электронной технике, а именно к проводникам и кабельным соединениям, и может найти применение при производстве кабелей для абонентских сетей широкополосного доступа, интернет-телефонии, при эксплуатации кабелей на городских, корпоративных, сельских и тому подобных сетях связи.
Известен кабель телефонной связи и радиофикации по свидетельству РФ №21478 на полезную модель от 19.07.2001, МПК7 H01B 11/00. Этот кабель, являющийся аналогом заявляемому кабелю, является однопарным, с медными либо алюминиевыми жилами, с полиэтиленовой изоляционно-защитной оболочкой, предназначенным для эксплуатации на абонентских линиях телефонной связи и распределительных сетях проводного вещания при напряжении до 250 В частотой до 10 кГц. В его конструкции отсутствует оболочка, накладываемая на изолированные жилы, благодаря чему расширяется ассортимент кабелей для телефонной связи и радиофикации. Но описанный аналог имеет ряд недостатков. Главным из них является слабая устойчивость кабеля к сплошному растрескиванию, а также отсутствие спиральной скрутки, что, как показали исследования, значительно влияет на устойчивость абонентских линий к внешним электро- и радиопомехам.
Известен также однопарный кабель связи по патенту РФ №39734 на полезную модель от 10.08.2004, МПК7 H01B 11/00. Данный кабель содержит две изолированные токопроводящие жилы, скрученные в пару и помещенные во внутреннюю оболочку, поверх которой наложена оплетка из стальных оцинкованных проводок, покрытая внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Изоляция токопроводящих жил выполнена из трех концентрических слоев сплошного, пористого (вспененного) и сплошного полиэтилена, скрутка токопроводящих жил произведена разнонаправленным способом с произвольным шагом, и между токопроводящими жилами при скрутке помещены водоблокирующие нити, а внутренняя оболочка выполнена из водоблокирующего полиэтилена. Но этот кабель довольно трудоемок в изготовлении, кроме того, он имеет довольно высокую себестоимость, что, в целом, экономически не выгодно для реализации поставленных целей.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению (прототипом) является паронепроницаемый кабель для высокоскоростной передачи данных по п.21 патента РФ №2262146 на изобретение от 14.05.2001, МПК7 H01B 7/28, H01B 11/02 и H01B 13/32. Данный кабель содержит в себе, по меньшей мере, два проводника, по которым осуществляют передачу сигнала, скрученные в виде спиральной структуры, протягиваемый паронепроницаемый наполнитель сердцевины, протянутый между указанными двумя проводниками, по которым осуществляют передачу сигнала, сжатый и деформированный таким образом, чтобы он герметично заполнял собой, по меньшей мере, внутренние пустоты между указанными, по меньшей мере, двумя проводниками, и паронепроницаемый периферийный материал, нанесенный способом экструзии под давлением таким образом, что заполняет собой периферийные пустоты вокруг указанных, по меньшей мере, двух проводников, по которым осуществляют передачу сигнала, причем указанный протягиваемый наполнитель сердцевины и экструдированный периферийный наполнитель образуют герметичную оболочку для указанных проводников, по которым осуществляют передачу сигнала, по всей их длине, посредством чего предотвращают перетекание паров вдоль кабеля. Данный кабель-прототип частично лишен недостатков двух вышеописанных аналогов. Но все же ему присущи следующие основные недостатки: сложность изготовления и небольшой срок службы, а также низкая надежность его работы при прокладке на открытом воздухе (в уличных условиях).
Задачей, поставленной автором разработки, является увеличение срока службы кабеля за счет повышения устойчивости кабеля к разрыву и растрескиванию при неблагоприятных внешних условиях, например при повышенной влажности, солнечной радиации, сухости воздуха, жестких температурных условиях и тому подобное. Также задачей, поставленной автором, является повышение надежности работы кабеля за счет придания ему большей устойчивости к переходным помехам. Кроме того, задачей, стоящей перед разработчиком, являлось повышение универсальности кабеля за счет устойчивости к разрыву, неблагоприятным внешним факторам, а также создание конструкции, удобной при монтаже кабеля на любых пригодных поверхностях и конструкциях.
Техническим результатом, достигнутым при решении поставленных задач, явилось исключение растрескивания кабеля при эксплуатации в неблагоприятных внешних условиях вследствие использования материалов, обладающих большей эластичностью и повышенной устойчивостью к изменениям внешних факторов. Кроме того, повысилась устойчивость кабеля к переходным помехам, поскольку именно применяемые шаги скрутки являются наиболее оптимальными для защиты цифровых абонентских линий (ЦАЛ) от внешних помех. Вместе с тем, техническим результатом разработки является устойчивость предлагаемого кабеля к разрыву и удобство монтажа вследствие добавления перемычки и несущего троса, которые упрочняют кабель и в то же самое время оставляют ему необходимую для эксплуатации и монтажа эластичность. Это также исключает потребность в дополнительных монтажных материалах, например, монтажных скобах.
Сущность изобретения состоит в том, что в кабеле связи, содержащем, 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, 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%. Это обеспечивает необходимый уровень параметров взаимного влияния между цепями.
Кроме того, сущность изобретения состоит в том, что кабель связи имеет вынесенный несущий трос из одной или нескольких жил одинарной скрутки, который покрыт материалом внешнего изолятора кабеля и соединен с ним перемычкой из того же материала.
Вместе с тем, сущность изобретения состоит в том, что кабель связи состоит из двух пар скрученных в спираль, изолированных друг от друга токопроводящих жил, причем каждая пара покрыта наружным изолятором, а сами пары содержат изолированные жилы, скрученные попарно в спирали с шагом не более 80 мм.
Также сущность изобретения состоит в том, что в новом кабеле шаги скрутки отдельных пар не равны и не кратны друг другу.
Кроме того, сущность изобретения состоит в том, что в новом кабеле соотношение шагов скрутки находится в пределах 1,2-1,3.
Вместе с тем, сущность изобретения состоит в том, что наружные изоляторы каждой пары в данном кабеле соединены между собой с частичным пересечением окружностей.
Кроме того, сущность изобретения состоит в том, что новый кабель имеет вынесенный несущий трос из одной или нескольких жил одинарной скрутки, который покрыт материалом внешнего изолятора и соединен с кабелем перемычкой из того же материала.
Также сущность изобретения состоит в том, что в качестве материала внутреннего и внешнего изоляторов в новом кабеле использован вспененный полиолефин.
Также сущность изобретения состоит в том, что в качестве вспененного полиолефина в новом кабеле использован вспененный полиэтилен.
Изобретение поясняется графически, где:
на фиг.1 показан вид поперечно-разрезанного однопарного кабеля связи;
на фиг.2 - вид поперечно-разрезанного однопарного кабеля связи с несущим тросом;
на фиг.3 - вид поперечно-разрезанного двупарного кабеля;
на фиг.4 - вид поперечно-разрезанного двупарного кабеля с несущим тросом.
Конструкция однопарного кабеля изображена на фиг.1. Этот кабель включает одну пару токопроводящих жил 1, изготовленных, в частности, из медного сплава, каждую из которых охватывает внутренний изолятор 2. Материалом внутреннего изолятора 2 является высокочастотный полимерный диэлектрик из ряда полиолефинов, в данном случае - полиэтилен низкого давления. Изолированные токопроводящие жилы скручены в спираль с шагом от 10 до 80 мм. Такой шаг, как показали экспериментальные исследования и опыт эксплуатации аналогичных кабелей, является наиболее оптимальным для защиты цифровых абонентских линий от внешних радиоэлектрических помех. Скрученную в спираль пару изолированных токопроводящих жил охватывает сплошной наружный изолятор 3. Материалом наружного изолятора 3 точно так же, как и материалом внутреннего изолятора 2, является высокочастотный полимерный диэлектрик из ряда полиолефинов. В данном случае - полиэтилен высокого давления, с добавлением от 0,05% до 0,2% диафена НН и от 1% до 3% светостабилизатора - технического углерода (сажи), который характеризуется высоким показателем дисперсности и низким показателем структурности. Например, марки К-354 (аналог зарубежного «Сферон-6»). Наружный изолятор 3 нанесен таким образом, чтобы он герметично заполнял все пустоты между изолированными жилами. Воздушное пространство между изолированными токопроводящими жилами 1 и наружным изолятором 3 отсутствует, таким образом достигают абсолютной влагозащищенности кабеля и исключают необходимость использования водоблокирующих нитей и лент.
Однопарный кабель с вынесенным несущим тросом показан на фиг.2. Он также включает пару изолированных внутренним изолятором 2 токопроводящих медных жил 1, скрученных в спираль с шагом от 10 до 80 мм. Скрученная пара охвачена наружным изолятором 3, из которого сформированы также покрытие несущего троса 4 и перемычка 5, соединяющая трос с кабелем. Несущий трос 4 предназначен для увеличения механической прочности кабеля и обеспечивает, в частности, его подвеску на опорах воздушных линий связи. Несущий трос 4 включает одну и более жилу 6 одинарной скрутки из материала, имеющего удельное сопротивление разрыву не менее 170 кг/мм кв. при разрывном усилии не менее 200 кгс, в данном случае - из стального сплава.
Поперечный разрез двупарного кабеля показан на фиг.3. Кабель состоит из двух пар изолированных внутренним изолятором 2 и скрученных в спираль с шагом от 10 до 80 мм токопроводящих жил 1. Изолированные жилы скручены попарно в спирали с шагом не более 80 мм. Шаги скрутки отдельных пар не равны и не кратны друг другу. Соотношение шагов скрутки находится в пределах 1,2-1,3. Это обеспечивает необходимый уровень параметров взаимного влияния между цепями в соответствии со стандартами. Каждая пара покрыта слоем наружного изолятора 3. Пары соединены между собой таким образом, что окружности наружных изоляторов 3 каждой пары незначительно пересечены для удобства разделки.
Двупарный кабель с вынесенным несущим тросом в поперечном разрезе показан на фиг.4. Он также состоит из двух пар изолированных внутренним изолятором 2 и скрученных в спираль с шагом от 10 до 80 мм токопроводящих жил 1. Каждая пара покрыта слоем наружного изолятора 3. Пары соединены между собой таким образом, что окружности наружных изоляторов 3 пар незначительно пересечены для удобства разделки. Из наружного изолятора 3 сформированы покрытие несущего троса 4 и перемычка 5, соединяющая трос с кабелем. Несущий трос 4 предназначен для увеличения механической прочности кабеля и обеспечивает, в частности, его подвеску на опорах воздушных линий связи. Несущий трос 4 включает одну и более жилу 6 одинарной скрутки из материала, имеющего удельное сопротивление разрыву не менее 170 кг/мм кв. при разрывном усилии не менее 200 кгс, в данном случае - из стального сплава.
Заявленный кабель связи монтируют к поверхности или конструкции при помощи крепежных приспособлений, используя несущий трос и перемычку как места крепления. Далее по токопроводящим жилам осуществляют передачу сигнала от источника к приемнику. Изоляторы 2 и 3 создают устойчивое к неблагоприятным внешним условиям сплошное покрытие, которое продлевает срок службы кабеля и предотвращает замыкание в цепи.
Широкое использование заявленного кабеля, обладающего высокой надежностью, значительным сроком службы и универсальностью, позволит решить актуальную экономическую задачу, связанную с удешевлением и упрощением производства, монтажа и эксплуатации кабелей для передачи сигналов, а следовательно, и общей стоимостью снабжения широких масс различными техническими решениями, в частности, от телефонной и интернет-связи до телевидения.