Симметричный четырехпарный кабель с пленко-нанотрубчатой и микротрубчатой перфорированной изоляцией жил
Владельцы патента RU 2714686:
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технический университет связи и информатики" (МТУСИ) (RU)
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях симметричных кабелей связи на сети общего пользования и структурированных кабельных систем. Симметричный четырехпарный кабель с пленко-нанотрубчатой и микротрубчатой перфорированной изоляцией жил в котором изоляция каждой жилы выполнена в виде нанотрубок одинакового размера по всему сечению каждой жилы, последовательно после каждой нанотрубки расположена перфорированная микротрубка по всему сечению жилы по всей длине симметричного кабеля, а внешняя пленка изоляции жилы соприкасается с перфорированной микротрубчатой изоляцией каждой жилы по всему сечению каждой жилы по всей длине симметричного кабеля. Изобретение обеспечивает уменьшение относительной диэлектрической проницаемости изоляции жил кабеля, уменьшение емкости пар и, следовательно, диэлектрических потерь и емкостной составляющей влияния между парами без уменьшения внешнего диаметра каждой пары. 2 ил.
Область техники
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях симметричных кабелей связи на сети общего пользования и структурированных кабельных систем.
Уровень техники
Известна конструкция четырех парного кабеля, содержащая медные жилы в диэлектрической изоляции, скрученные в пары с разным шагом, в общей внешней диэлектрической оболочке «Структурированные кабельные системы» А.Б. Семенов, С.К. Стрижаков, И.Р. Сунчелей, ДМК издательство, М. 2002 г., 4-е издание, стр. 109, рис. 3.4 и 3.5).
Недостатком данной конструкции является достаточно высокое значение относительной диэлектрической проницаемости изоляции жил кабеля.
В зависимости от категории используются различные виды изоляции жил кабелей: для жил кабелей 1 категории используется в качестве изоляции жил полиэтилен с относительной диэлектрической проницаемостью 2,3; для кабелей 3 категории используется диэлектрический материал для изоляции жил также с относительной диэлектрической проницаемостью 2,3; для кабелей категории 5е используется в качестве изоляции жил ячеистый полиэтилен с оболочкой - пленко-пористый полиэтилен с относительной диэлектрической проницаемостью 2,0; для кабелей категории 6 используется тефлоновая изоляция жил с относительной диэлектрической проницаемостью 2,0.
Известна конструкция четырех парного кабеля, состоящая из двух четверок, скрученных из двух пар каждая четверка, с пленко- пористой изоляцией жил и внешней полимерной оболочкой («Структурированные кабельные системы» А.Б. Семенов, С.К. Стрижаков, И.Р. Сунчелей, ДМК издательство, М. 2002 г., 4-е издание, стр. 106, рис. 3.2 б).
Недостатком данной конструкции также является высокое значение относительной диэлектрической проницаемости изоляции жил.
Наиболее близкой по технической сущности является конструкция четырехпарного кабеля, описанная в проспекте фирмы Teldor, Wires and Cables, Russia Ltd. 2006 г., 223 c., стр. 35 (caйт:www.teldor.com.). Кабель состоит из четырех неэкранированных витых (скрученных) пар, скрученных вместе, защищенных оболочкой из ПВХ для внутренней стационарной прокладки; диаметр жилы 0,51 мм, изоляция полиолефин (пленко-пористая пленочная изоляция, внешний диаметр изолированной жилы 0,9 мм; внешний диаметр кабеля 5,0 мм). Учитывая максимальную скорость распространения сигнала, равную 0,7 от скорости света, относительная диэлектрическая проницаемость изоляции жил равна 2,0, что также является основным недостатком данного кабеля.
Сущность изобретения
Задачей, на реализацию которой направлено данное техническое решение, является создание такой конструкции симметричного четырехпарного кабеля, которая позволяла бы уменьшить относительную диэлектрическую проницаемость изоляции жил кабеля, уменьшить емкость пар и, следовательно, диэлектрические потери и емкостную составляющую влияния между парами.
Для решения поставленной задачи в четырехпарном кабеле, содержащем жилы в пленко-полимерной изоляции, скрученные в пары с разными шагами скрутки в общий повив, с внешней полимерной оболочкой. Изоляция каждой жилы выполнена в виде нанотрубок по всему сечению каждой жилы, последовательно после каждой нанотрубки расположены микротрубки, которые перфорированы, а внешняя пленка соприкасается с микротрубчатой изоляцией каждой жилы по всему сечению каждой жилы по всей длине симметричного кабеля.
Перечень фигур
На фиг. 1 представлена конструкция симметричного четырехпарного кабеля 1 с пленконанотрубчатой и перфорированной микротрубчатой изоляцией жил. Она содержит: симметричные пары 2, жилы 3, нанотрубчатую изоляцию каждой жилы, выполненную из нанотрубок 6, микротрубчатую перфорированную изоляцию каждой жилы, выполненную из перфорированных микротрубок 4 внешнюю пленку изоляции жилы 5, соприкасающуюся с микротрубчатой изоляцией 4, внешнюю полимерную оболочку кабеля 7.
На фиг. 2 представлена увеличенная конструкция изолированной жилы 3 симметричного кабеля 1 с пленко-нанотрубчатой 6 и перфорированной микротрубчатой 4 изоляцией жил. Она содержит жилу 3, нанотрубки 6 по всему сечению жилы 3, перфорированные микротрубки 4 внешняя пленка изоляции 5 соприкасающаяся с перфорированными микротрубками 4 по всему сечению жилы 3 по всей длине симметричного кабеля 1.
Осуществление изобретения
В данной конструкции за счет того, что изоляция каждой жилы 3 выполнена в виде нанотрубок 6 по всему сечению каждой жилы 3 последовательно чередующихся с перфорированными микротрубками 4, а внешняя полимерная пленка изоляции 5, соприкасается с микротрубчатой изоляции 4 каждой жилы 3 по всему сечению каждой жилы по всей длине симметричного кабеля 1, значительно уменьшается относительная диэлектрическая проницаемость изоляции жил за счет нанотрубок, внутри которых относительная диэлектрическая проницаемость равна 1,0 (относительная диэлектрическая проницаемость воздуха равна 1).
В зависимости от количества нанотрубок и перфорированных микротрубок можно изменять относительную диэлектрическую проницаемость в достаточно широком диапазоне, уменьшая толщину изоляции и уменьшая потери в диэлектрике. Так как диэлектрическая проницаемость диэлектрического материал равна 2,3 с учетом пленко-нанотрубчатой изоляции при заполнении сквозными отверстиями микротрубок и, соприкасающегося с жилами в объеме 70% от всего объема изоляции жилы получим относительную диэлектрическую проницаемость всей изоляции жилы, равную 1,9. В результате уменьшается коэффициент затухания за счет уменьшения потерь в изоляции жил, волновое сопротивление и емкостная составляющая влияния между парами, а за счет уменьшения толщины изоляции и, следовательно, расстояния между жилами в паре уменьшается и индуктивность цепи.
Симметричный четырехпарный кабель с пленко-нанотрубчатой и микротрубчатой перфорированной изоляцией жил, содержащий жилы в пленко-полимерной изоляции, скрученные в пары с разными шагами скрутки в общий повив с внешней полимерной оболочкой, отличающийся тем, что с целью уменьшения относительной диэлектрической проницаемости изоляции жил кабеля, уменьшения емкости пар и, следовательно, диэлектрических потерь и емкостной составляющей влияния между парами без уменьшения внешнего диаметра каждой пары, изоляция каждой жилы выполнена в виде нанотрубок одинакового размера по всему сечению каждой жилы и последовательно расположенными за каждой нанотрубкой перфорированная микротрубка по всему сечению жилы по всей длине симметричного кабеля, а внешняя пленка изоляции жилы соприкасается с микротрубчатой изоляцией каждой жилы по всему сечению каждой жилы по всей длине симметричного кабеля.
