CN109300609B - 用于数字监控系统的utp电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于数字监控系统的UTP电缆，包括缆芯，所述缆芯由若干绝缘线对组成，每个绝缘线对由两根绝缘导线绞合而成，所述绝缘导线包括导体，所述导体外包覆有绝缘层，所述导体和绝缘层形成电缆绝缘导线；所述导体为单根裸铜丝，所述绝缘线对为两对，每个绝缘线对的两根绝缘导线具有密度不同的绝缘层；所述缆芯外侧挤包PVC保护层；当为室内外通用型UTP电缆时，所述PVC保护层外挤包PE保护层；所述缆芯外侧和PVC保护层之间设有网状填料层。本发明不但能够满足数字安防监控系统较长距离的可靠传输，而且具有较好的防火耐高温特性，更好地满足室内外通用型UTP电缆的使用需求。

Description

用于数字监控系统的UTP电缆
技术领域
本发明涉及一种信息传输电缆，尤其涉及一种用于数字监控系统的UTP电缆。
背景技术
双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP：Unshielded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP：Shielded Twisted Pair)两种类型。现在相对流行的是非屏蔽双绞线，非屏蔽双绞线无金属屏蔽材料，只有一层绝缘胶皮包裹，价格相对便宜，组网灵活，更易于安装。安装屏蔽双绞线时，双绞线的屏蔽层必须接地，在实际施工时，很难全部完美接地，从而使屏蔽层本身成为最大的干扰源，导致性能甚至远不如非屏蔽双绞线。所以，除非有特殊需要，通常在综合布线系统中只采用非屏蔽双绞线。UTP电缆由若干对不同颜色的传输线所组成，无金属屏蔽材料，只有一层绝缘胶皮包裹，广泛用于以太网路，其线路优点是阻燃效果好，不容易引起火灾。
随着近年来数字安防监控系统的迅速发展，传统以太网标准UTP电缆逐渐普遍大量应用于数字安防监控系统等室内和室外的场合，这种场合对电UTP电缆的传输距离有较高的要求，而原以太网标准UTP产品，设计传输距离不远(一般不超过九十米)，线对对数一般为四对而数字安防监控系统传输信号仅需要两对；将传统以太网标准UTP电缆应用于数字安防监控系统存在传输距离达不到数字安防监控系统要求(典型传输距离为三百米以内)情况，且存在资源浪费情况(线材具有四个绝缘线对而仅适用两个绝缘线对传输信号，余下两个线对闲置浪费)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于数字监控系统的UTP电缆，不但能够满足数字安防监控系统较长距离的可靠传输，而且具有较好的防火耐高温特性，更好地满足室内外通用型UTP电缆的使用需求。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于数字监控系统的UTP电缆，包括缆芯，其中，所述缆芯由若干绝缘线对组成，每个绝缘线对由两根绝缘导线绞合而成，所述绝缘导线包括导体，所述导体外包覆有绝缘层，所述导体和绝缘层形成电缆绝缘导线；所述导体为单根裸铜丝，所述绝缘线对为两对，每个绝缘线对的两根绝缘导线具有密度不同的绝缘层；当为室内型UTP电缆时，所述缆芯外侧挤包PVC保护层；当为室内外通用型UTP电缆时，所述缆芯外侧挤包PVC保护层，所述PVC保护层外挤包PE保护层；所述缆芯外侧和PVC保护层之间设有网状填料层。
上述的用于数字监控系统的UTP电缆，其中，所述绝缘层为聚氯乙烯绝缘层，每对绝缘线对的两根绝缘导线具有密度不同密度的绝缘层，一根绝缘导线的导体外包覆低密度聚氯乙烯绝缘层，另一根绝缘导线的导体外包覆高密度聚乙烯绝缘层。
上述的用于数字监控系统的UTP电缆，其中，当为室内型UTP电缆时，所述网状填料层按重量百分比包含如下组分：
Figure BDA0001841453070000021
当为室内外通用型UTP电缆时，所述网状填料层按重量百分比包含如下组分：
Figure BDA0001841453070000031
上述的用于数字监控系统的UTP电缆，其中，所述网状填料层外绕包陶瓷纤维复合带。
上述的用于数字监控系统的UTP电缆，其中，所述陶瓷纤维复合带的外表面具有突出的微钩，所述微钩伸入到聚丙烯网状带的网孔中形成立体网状交联结构。
上述的用于数字监控系统的UTP电缆，其中，所述单根裸铜丝通过分段拉伸形成多段连续且直径渐变的圆柱体，每段圆柱体的直径由中间向两端逐渐变细，且每段圆柱体的直径变化范围为0.6～0.7mm；所述绝缘线对的对绞方向为左向，两个绝缘线对中的渐变圆柱体具有不同长度，且两个绝缘线对具有不同的扭绞长度。
上述的用于数字监控系统的UTP电缆，其中，所述绝缘线对的扭绞点位于裸铜丝直径最细处相邻两段圆柱体的交界处。
上述的用于数字监控系统的UTP电缆，其中，所述单根裸铜丝的外表面均匀分布设置若干螺纹槽，每对绝缘线对的两根裸铜丝外的螺纹槽的朝向相反。
上述的用于数字监控系统的UTP电缆，其中，所述螺纹槽的条数为3～6条。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的用于数字监控系统的UTP电缆，具有衰减余量大、传输距离远等优点，其传输距离为同类型以太网电缆的3倍，大大加强了电缆的传输距离，而且不会影响线缆的正常敷设使用，解决了传统以太网UTP电缆用于数字安防监控系统的衰减余量小、传输距离短的问题。
附图说明
图1为本发明用于数字监控系统的一种UTP电缆结构示意图；
图2为本发明用于数字监控系统的另一种UTP电缆结构示意图；
图3为图2中UTP电缆的裸铜丝导体结构示意图。
图中：
1 导体 2 低密度聚氯乙烯绝缘层 3 高密度聚乙烯绝缘层
4 网状填料层 5 陶瓷纤维复合带 6PVC保护层
7PE保护层 8 螺纹槽
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明用于数字监控系统的一种UTP电缆结构示意图。
请参见图1，本发明提供的用于数字监控系统的一种UTP电缆，包括导体1，所述导体1外包覆有绝缘层，导体1和绝缘层形成电缆绝缘导线；两根绝缘导线绞合成绝缘线对；若干所述绝缘线对组成缆芯；所述绝缘线对为两对，每个绝缘线对的两根绝缘导线具有不同的绝缘层；当为室内型UTP电缆时，所述缆芯外侧挤包PVC保护层6；当为室内外通用型UTP电缆时，所述缆芯外侧挤包PVC保护层6，所述PVC保护层6外挤包PE保护层7；所述缆芯外侧和PVC保护层6之间设有网状填料层4。通过网状填料层4确保绞对线结构的稳定性，保持线对两根导线中心距的稳定来提高线对阻抗均匀性，从而提高回波损耗指标。
本发明的UTP电缆，所述的绝缘线对为两对；通过绝缘层差异化设计，达到了特性阻抗、回波损耗等传输特性的稳定。具体来说，所述绝缘层为塑料绝缘层，每对绝缘线对的两根绝缘导线具有不同密度的绝缘层，一根绝缘导线的导体外包覆低密度聚氯乙烯绝缘层2，另一根绝缘导线的导体外包覆高密度聚乙烯绝缘层3。所述PVC保护层3材料为优质PVC塑料,保护绝缘线芯不受外力损伤。PE保护层4采用优质PE材料，耐磨、抗老化、防紫外线。
双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线对绞的方式来抵御频率小于25MHz以下电磁波干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度。在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内，不同线对具有不同的扭绞长度。一般扭线的越密其抗干扰能力就越强，与其他传输介质相比，双绞线在传输距离，信道长度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。特别是UTP内没有屏蔽层，直径小，节省所占用的空间；重量轻，易弯曲，易安装。
为了进一步减少回波损耗，以便保证更长距离的稳定传输，本发明提供的用于数字监控系统的UTP电缆，当为室内型UTP电缆时，所述网状填料层4按重量百分比包含如下组分：
Figure BDA0001841453070000051
Figure BDA0001841453070000061
当为室内外通用型UTP电缆时，所述网状填料层4按重量百分比包含如下组分：
Figure BDA0001841453070000062
当为室内型UTP电缆时，试验结果如下：
Figure BDA0001841453070000063
●显示出最佳的密闭性和耐火性，并可以最大程度减少回波损耗。
当为室内外通用型UTP电缆时，试验结果如下：
Figure BDA0001841453070000064
Figure BDA0001841453070000071
●显示出最佳的耐高温性，且胀缩性能降低，并可以最大程度减少回波损耗。
由上可见，本发明采用聚丙烯网状带作为缆芯外侧和PVC保护层之间设置网状填料层，具有如下特点：
1、从耐热角度来分析，聚丙烯的耐热性要高于聚乙烯，通常情况下，聚丙烯的熔融温度比聚乙烯高出约40％-50％，约为160-170℃，所以电缆能在不受外力的条件下，150℃也不变形。
2、从刚性、拉伸强度角度分析，聚丙烯主要特点是密度小，力学性能优于聚乙烯，并有很突出的刚性。同时由于聚丙烯拉伸强度高，进而抗弯曲性好，对折弯曲100万次被弯处不变白。
3、从耐低温角度来分析，聚丙烯耐低温性弱于聚乙烯，0℃时的抗冲击强度只有20℃时的一半，而聚乙烯脆性温度一般可达－50℃以下；并随相对分子质量的增大，最低可达－140℃。因此如果电缆可以在低温室外环境中使用。
此外，非晶体纤维材料耐高温、热稳定性好、热传导率低、热容小、抗机械振动好、受热膨胀小、隔热性好。多晶体纤维材料轴向强度和模量高，密度低、比性能高、无蠕变、非氧化环境下耐超高温、耐疲劳性好、比热及电性能介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，具有各向异性，良好的导电导热性能。单晶体纤维材料熔点2852℃，沸点3600℃，相对密度3.65g/cm3，具有高度耐火绝缘性能。
配合上述组分的非晶体纤维、多晶体纤维以及单晶体纤维和聚丙烯网状带，实现有效绝缘和支承，大大提升UTP电缆的整体密闭性和耐火性，并能最大程度减少回波损耗带来的长距离传输不温度的问题。此外，所述网状填料层4外可进一步绕包陶瓷纤维复合带5，进一步加强防火和绝热保温作用。所述陶瓷纤维复合带5的外表面具有突出的微钩，所述微钩伸入到聚丙烯网状带的网孔中形成立体网状交联结构以便起到更好的固定及密封作用。
根据数字安防监控系统特点设计电气性能，本发明提供的用于数字监控系统的UTP电缆，所述的导体1为单根裸铜丝，直径为0.6～0.7mm无氧铜导体，通过增大导体直径，大大降低了导体的直流电阻，增加了系统衰减余量。所述绝缘线对对绞方向为左向，即为逆时针对绞。所述单根裸铜丝可通过分段拉伸形成多段连续且直径渐变的圆柱体，每段圆柱体的直径由中间向两端逐渐变细，且每段圆柱体的直径变化范围为0.6～0.7mm；所述绝缘线对的对绞方向为左向。采用直径渐变的圆柱体，不但便于控制扭绞长度，而且所述绝缘线对的扭绞点位于裸铜丝直径最细处，即位于相邻两段圆柱体的交界处，可以补偿抵消扭绞点处的扭曲变形；从而使线对总长度上的阻抗变化变得平滑，反射不再发生，线对阻抗的均匀性大为改观，更好地保证双绞线特性阻抗、回波损耗等传输特性的稳定。两个绝缘线对中的渐变圆柱体具有不同长度，每段渐变圆柱体为一个节距(扭绞周期的长度)，从而可以方便地设置两个绝缘线对具有不同的扭绞长度，更好地避免共模干扰信号。
图2为本发明用于数字监控系统的另一种UTP电缆结构示意图；图3为图2中UTP电缆的裸铜丝导体结构示意图。
请继续参见图2和图3，本发明提供的用于数字监控系统的UTP电缆，所述单根裸铜丝的外表面还可均匀分布设置若干螺纹槽8，每对绝缘线对的两根裸铜丝外的螺纹槽的朝向相反，可避免绝缘导体经弯曲扭绞后导体发生散芯而影响电缆的回波损耗指标；进一步抵消回波损耗，增大衰减余量，提高传输距离。所述螺纹槽的条数为3～6条，优选为4条。
综上所述，本发明提供的用于数字监控系统的UTP电缆，具有衰减余量大、传输距离远等优点，其传输距离为同类型以太网电缆的3倍，大大加强了电缆的传输距离，而且不会影响线缆的正常敷设使用，解决了传统以太网UTP电缆用于数字安防监控系统的衰减余量小、传输距离短的问题。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种用于数字监控系统的UTP电缆，包括缆芯，其特征在于，所述缆芯由若干绝缘线对组成，每个绝缘线对由两根绝缘导线绞合而成，所述绝缘导线包括导体，所述导体外包覆有绝缘层，所述导体和绝缘层形成电缆绝缘导线；所述导体为单根裸铜丝，所述绝缘线对为两对，每个绝缘线对的两根绝缘导线具有密度不同的绝缘层；当为室内型UTP电缆时，所述缆芯外侧挤包PVC保护层；当为室内外通用型UTP电缆时，所述缆芯外侧挤包PVC保护层，所述PVC保护层外挤包PE保护层；所述缆芯外侧和PVC保护层之间设有网状填料层；
所述网状填料层外绕包陶瓷纤维复合带；
所述陶瓷纤维复合带的外表面具有突出的微钩，所述微钩伸入到聚丙烯网状带的网孔中形成立体网状交联结构；
所述单根裸铜丝的外表面均匀分布设置若干螺纹槽，每对绝缘线对的两根裸铜丝外的螺纹槽的朝向相反。
2.如权利要求1所述的用于数字监控系统的UTP电缆，其特征在于，所述绝缘层为塑料绝缘层，每对绝缘线对的两根绝缘导线具有不同密度的绝缘层，一根绝缘导线的导体外包覆低密度聚氯乙烯绝缘层，另一根绝缘导线的导体外包覆高密度聚乙烯绝缘层。
3.如权利要求1所述的用于数字监控系统的UTP电缆，其特征在于，当为室内型UTP电缆时，所述网状填料层按重量百分比包含如下组分：
非晶体纤维 5%；
多晶体纤维 3%；
单晶体纤维 7%；
聚丙烯网状带 85%；
当为室内外通用型UTP电缆时，所述网状填料层按重量百分比包含如下组分：
非晶体纤维 2%；
多晶体纤维 3%；
煅烧云母带 5%；
单晶体纤维 10%；
聚丙烯网状带 80%。
4.如权利要求1所述的用于数字监控系统的UTP电缆，其特征在于，所述单根裸铜丝通过分段拉伸形成多段连续且直径渐变的圆柱体，每段圆柱体的直径由中间向两端逐渐变细，且每段圆柱体的直径变化范围为0.6～0.7mm；所述绝缘线对的对绞方向为左向，两个绝缘线对中的渐变圆柱体具有不同长度，且两个绝缘线对具有不同的扭绞长度。
5.如权利要求4所述的用于数字监控系统的UTP电缆，其特征在于，所述绝缘线对的扭绞点位于相邻两段圆柱体的交界处。
6.如权利要求1所述的用于数字监控系统的UTP电缆，其特征在于，所述螺纹槽的条数为3～6条。
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Assignee: Jiangsu Zhongcheng Cable Co.,Ltd.

Assignor: SHANGHAI AIPU WATON ELECTRONIC TECHNOLOGY (GROUP) CO.,LTD.

Contract record no.: X2023980038963

Denomination of invention: UTP cable for digital monitoring system

Granted publication date: 20200616

License type: Common License

Record date: 20230802

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