Симметричный четырехпарный кабель с пленконанотрубчатой изоляцией жил
Владельцы патента RU 2731624:
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. 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. Внешняя полимерная оболочка каждой жилы выполнена в виде нанотрубок одинакового размера по всему сечению каждой жилы, причем часть нанотрубок перфорированы. Внешняя пленка соприкасается с нанотрубчатой изоляцией каждой жилы по всему сечению; каждой жилы по всей длине симметричного кабеля. Изобретение обеспечивает создание такой конструкции симметричного четырехпарного кабеля, которая позволяет уменьшить относительную диэлектрическую проницаемость изоляции жил кабеля, уменьшить емкость пар и, следовательно, диэлектрические потери и емкостную составляющую влияния между парами. 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 четырехпарного 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 изоляций жил кабелей: для жил кабелей 1 категории используют в качестве изоляции жил полиэтилен с относительной диэлектрической проницаемостью 2,3; для кабелей 3 категории используют диэлектрический материал с относительной диэлектрической проницаемостью 2,3; для кабелей 5 категории используют в качестве изоляции жил ячеистый полиэтилен с оболочкой - пленко-пористый полиэтилен с относительной диэлектрической проницаемостью 2,0; для кабелей категории 6 используют тефлоновую изоляцию жил с относительной диэлектрической проницаемостью 2,0.
Известна конструкция четырех парного кабеля, состоящая из двух четверок, где каждая четверка скручена из двух пар, 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. 3.2б). Недостатком данной конструкции также является высокое значение относительной диэлектрической проницаемости изоляции жил.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является конструкция четырехпарного кабеля, описанная в проспекте фирмы Teldor, Wires and Cables, Russia Ltd. 2006 г., 223 c., стр. 35 (сайт: 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 высоким значением и составляет основной недостаток данного кабеля.
Сущность изобретения
Задачей, на реализацию которой направлено данное техническое решение, является создание такой конструкции симметричного четырехпарного кабеля, которая позволяет 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 одинакового размера по всему сечению каждой жилы, причем часть нанотрубок перфорированы, а внешняя пленка соприкасается с нанотрубчатой изоляцией каждой жилы по всему сечению каждой жилы по всей длине симметричного кабеля.
Перечень фигур
На фиг. 1 представлена конструкция симметричного четырехпарного кабеля с пленконанотрубчатой изоляцией жил. Кабель содержит: симметричные пары - 1, жилы - 2, нанотрубчатую изоляцию жилы - 3, внешнюю пленку изоляции жилы - 4, соприкасающуюся с нанотрубчатой изоляцией, внешнюю полимерную оболочку кабеля - 5.
На фиг. 2 представлена увеличенная конструкция изолированной жилы симметричного кабеля с пленконанотрубчатой изоляцией жил. Она содержит: жилу - 2, нанотрубки по всему сечению жилы - 6, перфорированные нанотрубки - 7 внешняя пленка изоляции - 4 соприкасающаяся с нанотрубками по всему сечению жилы по всей длине симметричного кабеля.
Осуществление изобретения
Предлагаемая конструкция симметричного четырехпарного кабеля с пленконанотрубчатой изоляцией жил содержит симметричные пары 1, жилы 2, нанотрубчатую изоляцию жилы 3, внешнюю пленку изоляции жилы 4, внешнюю полимерную оболочку кабеля - 5. Изоляция 3 каждой жилы 2 выполнена в виде нанотрубок 6, 7 по всему сечению каждой жилы 2. Внешняя пленка 4, соприкасается с нанотрубчатой изоляции 3 каждой жилы 2 по всему сечению каждой жилы и по всей длине симметричного кабеля, при этом часть нанотрубок перфорированы 7.
Благодаря заявленной конструкции 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 нанотрубок можно изменять относительную диэлектрическую проницаемость в достаточно широком диапазоне, уменьшая толщину изоляции и уменьшая потери в диэлектрике. Диэлектрическая проницаемость диэлектрического материал равна 2,3 с учетом пленко-нанотрубчатой изоляции при заполнении сквозными отверстиями нанотрубок и, соприкасающегося с жилами в объеме 100% 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 пленконанотрубчатой изоляцией жил, содержащий жилы в пленкополимерной изоляции, скрученные в пары с разными шагами скрутки в общий повив с внешней полимерной оболочкой, отличающийся тем, что изоляция каждой жилы выполнена в виде нанотрубок одинакового размера по всему сечению каждой жилы, причем часть нанотрубок перфорированы по всему сечению жилы по всей длине симметричного кабеля, а внешняя пленка соприкасается с нанотрубчатой изоляцией каждой жилы по всему сечению каждой жилы по всей длине симметричного кабеля.
