EP1177561B1 - Cable de telecommunication, et notamment cable de raccordement d'abonne, de type autoporte - Google Patents

Cable de telecommunication, et notamment cable de raccordement d'abonne, de type autoporte Download PDF

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EP1177561B1
EP1177561B1 EP01907752A EP01907752A EP1177561B1 EP 1177561 B1 EP1177561 B1 EP 1177561B1 EP 01907752 A EP01907752 A EP 01907752A EP 01907752 A EP01907752 A EP 01907752A EP 1177561 B1 EP1177561 B1 EP 1177561B1
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cable
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cable according
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Jean-Yves Goblot
Alain Tranchant
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Acome SCOP
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/08Flat or ribbon cables
    • H01B7/0869Flat or ribbon cables comprising one or more armouring, tensile- or compression-resistant elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/182Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments
    • H01B7/183Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments forming part of an outer sheath

Definitions

  • the present invention relates to a new cable structure telecommunication.
  • a first type of cable is a cable that has a sheath form in 8 of which a first part is overmolded on a carrier metallic and of which a second part defines a tube which receives a pair or a quarter of twisted copper wires.
  • Such a structure has the disadvantage of being of a size and of significant weight, at the same time as a high cost.
  • a second type of cable also known is a cable presenting a sheath of substantially flat shape inside which extend on the one hand a central metal carrier and on the other hand, on each side of this carrier, pairs of copper wires.
  • these cables like the cables in 8, present the disadvantage of requiring to bring the metal carriers back to the ground at the level of the houses, in order to evacuate the possible currents of lightning in these.
  • Cables of this type are currently used as subscriber connection in France.
  • These cables comprise carriers of dielectric material placed on either side of metal conductors individually insulated by envelopes. These dielectric carriers and insulated conductors are embedded in a sheath plastic material that does not allow easy access to drivers.
  • This structure does not allow transmissions with flows high. It is also not compatible with the use of drivers twisted metal which it would not allow stripping and with which would pose many problems of realization.
  • the invention aims to overcome the problems posed by the different structures presented above by proposing a cable capable to transmit high frequency signals, which in addition allows for easily disassemble drivers while allowing good mechanical protection of these.
  • a telecommunication cable and in particular a cable subscriber connection with a sheath, as well as two carriers in a dielectric material and at least one pair of wires which extend in said sheath, characterized in that said sheath has a central tube on each side of which are arranged the two carriers and to inside which said pair of wires extends, the wires said pair being twisted wires.
  • metal conductors - arranged in the tube - are not embedded in the sheath, which facilitates their disassembly compared to the rest of the sheath.
  • the structure of the sheath allows the use of twisted conductors.
  • this configuration allows advantageously to limit the tensile stresses on the conductors - which is particularly important in the case of twisted conductors when you want to be able to reach high speeds - and to postpone constraints on carriers by distributing them symmetrically with respect to to the tube.
  • the diameter outside of the central tube - ie its height - is less than the height of the sheath at the level of the carriers. This characteristic allows protect the conductors contained in the tube in case of compression.
  • the cable of FIG. 1 comprises a sheath 1, which defines on the one hand a central tube 2 in which extends a pair of twisted wires 6 or a fourth (ie a set of four metal wires twisted), and on the other hand two sub-sheaths 3 and 4 which are on both sides of this central tube 2 and in which there extend carriers 5.
  • the carriers 5 have the characteristic of being not in metallic materials but in dielectric materials.
  • these carriers are in aramid locks, or glass wicks.
  • a carrier 5 in glass wicks is for example a carrier of 2 mm wide and 0.19 mm thick, capable of supporting 55 daN in traction.
  • a carrier 5 in aramid locks would be of dimensions and similar mechanical characteristics.
  • the twisted metallic wires 6 are, in a manner known per se, insulated copper wires.
  • These strands are, for example, of external diameter between 0.4 and 0.8mm, an outer diameter of 0.6mm being preferred.
  • the insulation used for these copper wires is advantageously a low density, medium density or high density polyethylene.
  • the outer diameter of the copper wires 6 with their insulation is included between 0.65 mm and 1.30 mm, an outer diameter of 0.96 mm being preferred (this preferred outer diameter corresponding to the outer diameter denuded of 0.6 mm indicated above).
  • Twisted wires have an assembly pitch that can be built or which can be alternated (technique sZ).
  • the pair of copper wires can be surrounded by an intermediate envelope (not shown) which ensures a thermal and / or mechanical protection.
  • This envelope is for example consisting of a polyester ribbon which is surrounded by the pair of wires 6.
  • Sheath 1 is advantageously made of polyolefin.
  • it is preferably PVC or polyethylene and more particularly preferably in high density polyethylene (density greater than 0.94), to meet compatibility constraints with the insulation of copper wires 6, as well as to meet the requirements of aging.
  • the central tube 2 has an inner diameter which corresponds substantially to the diameter of the twisted assembly formed by the wires metal 6.
  • the central tube 2 is filled by a product 9, such as petroleum jelly, in which the yarns 6 are drowned and which ensures or contributes to the sealing of the cable.
  • a product 9 such as petroleum jelly
  • the width of a cable conforming to such a structure (ie the distance between the points farthest from sheath 3 and sheath 4) is 7.4 mm ⁇ 0.4 mm, while its height (ie its size perpendicular to the plane passing through the axes of the carriers 5 and the tube 2) is 3.5mm ⁇ 0.4mm.
  • the sheath 1 has an elongation at break greater than 300%, the breaking force being greater than 18 MPa.
  • the central tube 2 of the sheath 1 has a hexagonal outer shape, while the sub-sheaths 3 and 4 have elliptical shapes with a major axis perpendicular to the plane passing through the axes of the carriers 5 and the central tube 2.
  • central tube 2 and / or the sub-sheaths 3 and 4 may be of round shape.
  • the cable that has just been described is realized with the techniques conventionally known to those skilled in the art and in particular by extrusion of the sheath 1 on the carriers 5 and the metal wires 6.
  • sheath 1 may have another external shape than that represented in FIG. 1 and in particular a sectional shape substantially rectangular.
  • the sectional shape shown in FIG. the advantage of protecting the tube 2 and the pair of copper wires 6 in its inside against compression efforts.
  • the height of the sub-sheaths 3 and 4 is greater than that of the tube 2.
  • the tube 2 is located between the two planes that are tangent to both sub-sheaths 3 and 4 and is therefore protected against the efforts of compression exerted on the cable perpendicular to the plane passing by the axes of the carriers 5 and the central tube 2.
  • FIGS. 3a and 3b Such means have been illustrated in FIGS. 3a and 3b with a cable C according to the invention. They have a sheath 8 in which engages the loop-shaped cable C and a corner piece 7 which is then pushed into the sheath and which bears on the slices of the cable.
  • the areas by which the tube 2 is connected to the sub-sheaths 3 and 4 are preferably from a height I less than the minimum thickness e of the tube 2.
  • Such areas thus define the tear tabs which allow to simply tear the two carriers sheathed part central to access, without special tools, the pair of wires.
  • these tear tabs are less than 0.4 mm high.
  • connection cable subscriber which links a house to a pole of a distribution network
  • non-metallic carriers allows greater lightness of structure, as well as optimized cost.
  • the proposed cable may be pulled into homes, unlike the connection cables known to date.

Landscapes

  • Communication Cables (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Interface Circuits In Exchanges (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

La présente invention est relative à une nouvelle structure de câble de télécommunication.
Elle trouve avantageusement - mais non limitativement - application dans le cas de câbles aériens pour le raccordement d'abonnés à un réseau de télécommunication (câble appelé câble de raccordement d'abonné par opposition aux câbles de distribution de réseaux téléphoniques).
Classiquement, on utilise pour raccorder des habitations d'abonnés à un réseau de télécommunication deux types de câbles aériens auto- portés.
Un premier type de câble est un câble qui présente une gaine de forme en 8 dont une première partie est surmoulée sur un porteur métallique et dont une deuxième partie définit un tube qui reçoit une paire ou une quarte de fils de cuivre torsadés.
Une telle structure présente l'inconvénient d'être d'un encombrement et d'un poids importants, en même temps que d'un coût élevé.
Un deuxième type de câble également connu est un câble présentant une gaine de forme sensiblement plate à l'intérieur de laquelle s'étendent d'une part un porteur métallique central et d'autre part, de chaque côté de ce porteur, des paires de fils de cuivre.
Un exemple de structure en ce sens est notamment décrit dans le brevet US 4 467 138 auquel on pourra avantageusement se référer.
Si ces câbles présentent l'avantage d'être d'un encombrement moins important que les câbles en 8, ils sont encore d'un poids et d'un coût non totalement satisfaisants.
Par ailleurs, ces câbles, comme les câbles en 8, présentent l'inconvénient de nécessiter de ramener les porteurs métalliques à la terre au niveau des habitations, afin d'évacuer les éventuels courants de foudre dans ceux-ci.
On comprend que ceci entraíne, lors de la pose des câbles, des surcoûts de mains d'oeuvre et de matériel importants.
On connaít aussi des câbles d'une structure similaire à celle proposée dans le brevet US 4 467 138, mais qui ne comportent qu'une seule paire de fils, les fils qui constituent ladite paire étant disposés de part et d'autre du porteur métallique.
Des câbles de ce type sont actuellement utilisés comme câble de raccordement d'abonné en France.
Ces câbles présentent, notamment quant à leur poids et leur coût, sensiblement les mêmes inconvénients que les câbles à gaine en 8 ou que les câbles du type de ceux décrits dans US 4 467 138.
On connaít enfin également des câbles du type que ceux décrits dans les brevets US 4 761 053 et EP 0 468 689. Ces câbles comportent des porteurs en matériau diélectrique placés de part et d'autre de conducteurs métalliques isolés individuellement par des enveloppes. Ces porteurs diélectriques et les conducteurs isolés sont noyés dans une gaine en matériau plastique qui ne permet pas un accès aisé aux conducteurs.
Cette structure ne permet pas des transmissions avec des débits élevés. Elle n'est en outre pas compatible avec l'utilisation de conducteurs métalliques torsadés dont elle ne permettrait pas le dénudage et avec lesquels se poseraient de nombreux problèmes de réalisation.
L'invention a pour buts de pallier les problèmes posés par les différentes structures ci-dessus présentées en proposant un câble capable de transmettre des signaux haute fréquence, qui en outre permet de facilement désassembler les conducteurs, tout en permettant une bonne protection mécanique de ceux-ci.
Elle propose un câble de télécommunication, et notamment un câble de raccordement d'abonné comportant une gaine, ainsi que deux porteurs en un matériau diélectrique et au moins une paire de fils métalliques qui s'étendent dans ladite gaine, caractérisé en ce que ladite gaine présente un tube central de part et d'autre duquel sont disposés les deux porteurs et à l'intérieur duquel s'étend ladite paire de fils métalliques, les fils métalliques de ladite paire étant des fils torsadés.
Ainsi, avec le câble proposé, les conducteurs métalliques - disposés dans le tube - ne sont pas noyés dans la gaine, ce qui facilite leur désassemblage par rapport au reste de la gaine.
En outre, la structure de la gaine permet l'utilisation de fils de conducteurs torsadés.
Elle autorise des débits numériques particulièrement élevés, ce que ne permettent pas les structures de l'art antérieur, tout en présentant les caractéristiques mécaniques souhaitées.
On notera en particulier que cette configuration permet avantageusement de limiter les contraintes de traction sur les conducteurs - ce qui est particulièrement important dans le cas de conducteurs torsadés lorsque l'on souhaite pouvoir atteindre des débits élevés - et de reporter les contraintes sur les porteurs en les répartissant symétriquement par rapport au tube.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le diamètre extérieur du tube central - c'est à dire sa hauteur - est inférieur à la hauteur de la gaine au niveau des porteurs. Cette caractéristique permet de protéger les conducteurs contenus dans le tube en cas de compression.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
  • la figure 1 est une représentation schématique en vue en coupe d'un câble conforme à un premier mode de réalisation possible pour l'invention;
  • la figure 2 est une représentation schématique en vue en coupe d'un câble conforme à un deuxième mode de réalisation possible pour l'invention ;
  • les figures 3a et 3b sont des représentations schématiques en vue de dessus illustrant un type de fixation couramment utilisée avec des câbles d'abonnés. ;
  • la figure 4 est une représentation similaire à celle de la figure 1 illustrant un autre mode de réalisation possible de l'invention.
Le câble de la figure 1 comporte une gaine 1, qui définit d'une part un tube central 2 dans lequel s'étend une paire de fils métalliques 6 torsadés ou une quarte (c'est à dire un ensemble constitué de quatre fils métalliques torsadés), et d'autre part deux sous-gaines 3 et 4 qui sont de part et d'autre de ce tube central 2 et dans lesquelles s'étendent des porteurs 5.
Les porteurs 5 présentent la caractéristique d'être non pas en des matériaux métalliques mais en des matériaux diélectriques.
Par exemple, ces porteurs 5 sont en mèches d'aramide, ou en mèches de verre.
Un porteur 5 en mèches de verre est par exemple un porteur de 2 mm de largeur et de 0,19 mm d'épaisseur, susceptible de supporter 55 daN en traction.
Un porteur 5 en mèches d'aramide serait de dimensions et de caractéristiques mécaniques similaires.
Les fils métalliques 6 torsadés sont - de façon connue en soi - des fils de cuivre isolés.
Dénudés, ces fils sont par exemple d'un diamètre externe entre 0,4 et 0,8mm, un diamètre externe de 0,6mm étant préféré.
L'isolant utilisé pour ces fils de cuivre est avantageusement un polyéthylène basse densité, moyenne densité ou haute densité.
Le diamètre externe des fils de cuivre 6 avec leur isolant est compris entre 0,65 mm et 1,30 mm, un diamètre externe de 0,96 mm étant préféré (ce diamètre externe préféré correspondant au diamètre externe dénudé de 0,6 mm indiqué ci-dessus).
Les fils torsadés ont un pas d'assemblage qui peut être construit ou qui peut être alterné (technique sZ).
Selon une variante avantageuse, la paire de fils de cuivre peut être entourée par une enveloppe intermédiaire (non représentée) qui assure une protection thermique et/ou mécanique. Cette enveloppe est par exemple constituée par un ruban de polyester dont on entoure la paire de fils 6.
La gaine 1 est quant à elle avantageusement en polyoléfine. Notamment, elle est de façon préférée en PVC ou en polyéthylène et de façon plus particulièrement préférentielle en polyéthylène haute densité (densité supérieure à 0,94), pour satisfaire aux contraintes de compatibilité avec l'isolant des fils de cuivre 6, ainsi que pour satisfaire aux exigences de vieillissement.
Le tube central 2 a un diamètre intérieur qui correspond sensiblement au diamètre de l'ensemble torsadé constitué par les fils métalliques 6.
Dans un mode de réalisation avantageux, le tube central 2 est rempli par un produit 9, tel qu'une gelée de pétrole, dans lequel les fils 6 sont noyés et qui assure ou contribue à l'étanchéité du câble.
On rappelle qu'une telle gelée de pétrole constitue un gel non figé et n'impose par conséquent aucunement aux fils 6 des contraintes analogues à celles qui seraient imposées auxdits fils s'ils étaient noyés dans une matière rigide. Cette gelée de pétrole n'empêche pas le dégainage aisé des conducteurs pour la préparation des extrémités.
La largeur d'un câble conforme à une telle structure (c'est à dire la distance entre les points les plus éloignés de la gaine 3 et de la gaine 4) est de 7,4mm ± 0,4 mm, tandis que sa hauteur (c'est à dire sa dimension perpendiculairement au plan passant par les axes des porteurs 5 et du tube 2) est de 3,5 mm ± 0,4mm.
La gaine 1 présente un allongement à la rupture supérieur à 300 %, la force de rupture étant supérieure à 18 MPa.
Vu en section comme représenté sur la figure 1, le tube central 2 de la gaine 1 a une forme externe hexagonale, tandis que les sous-gaines 3 et 4 ont des formes elliptiques avec un grand axe perpendiculaire au plan passant par les axes des porteurs 5 et du tube central 2.
D'autres formes pourraient bien entendu être envisagées. Notamment, le tube central 2 et/ou les sous-gaines 3 et 4 peu(ven)t être de forme ronde.
Le câble qui vient d'être décrit se réalise avec les techniques classiquement connues de l'homme du métier et notamment par extrusion de la gaine 1 sur les porteurs 5 et les fils métalliques 6.
En outre, la gaine 1 peut présenter une autre forme externe que celle représentée sur la figure 1 et notamment une forme de section sensiblement rectangulaire.
La forme en section représentée sur la figure 1 présente toutefois l'avantage de protéger le tube 2 et la paire de fils de cuivre 6 en son intérieur contre les efforts de compression.
En effet, la hauteur des sous-gaines 3 et 4 est supérieure à celle du tube 2.
Les axes des sous-gaines 3 et 4 et du tube 2 étant centrés sur un même plan, le tube 2 se trouve situé entre les deux plans qui sont tangents aux deux sous-gaines 3 et 4 et est donc protégé contre les efforts de compression s'exerçant sur le câble perpendiculairement au plan passant par les axes des porteurs 5 et du tube central 2.
On notera que de tels efforts sont notamment ceux susceptibles d'être exercés sur les câbles par les moyens habituellement utilisés en France par les services de France Telecom pour l'accrochage des câbles à des éléments de fixation.
De tels moyens ont été illustrés sur les figures 3a et 3b avec un câble C conforme à l'invention. Ils comportent un fourreau 8 dans lequel on engage le câble C conformé en boucle et une pièce 7 formant coin qui est alors enfoncée dans le fourreau et qui vient en appui sur les tranches du câble.
Avec une structure du type de celle représentée sur le figure 1, seules les sous-gaines 3 et 4 sont alors sollicitées.
D'autres modes de réalisation que celui représenté sur la figure 1 sont bien entendu envisageables.
Notamment, ainsi que l'illustre la figure 4, les zones par lesquelles le tube 2 est relié aux sous-gaines 3 et 4 sont préférentiellement d'une hauteur I inférieure à l'épaisseur minimale e du tube 2.
De telles zones définissent ainsi les languettes de déchirement qui permettent de déchirer simplement les deux porteurs gainés de la partie centrale de façon à accéder, sans outil spécial, à la paire de fils métalliques.
Ainsi, pour une épaisseur radiale minimale de 0,4 mm pour le tube 2, ces languettes de déchirement sont d'une hauteur inférieure à 0,4 mm.
Les structures qui viennent d'être décrites trouvent avantageusement application dans le cas de câbles de télécommunication aériens pour le raccordement d'un abonné à un réseau (câble dit de raccordement d'abonné, qui relie une habitation à un poteau d'un réseau de distribution).
On l'aura compris, la structure proposée présente de nombreux avantages.
L'utilisation de porteurs non métalliques permet une plus grande légèreté de structure, ainsi qu'un coût optimisé.
Elle permet d'éviter d'avoir à raccorder les porteurs à la terre en entrée des habitations : le câble proposé peut être tiré jusqu'à l'intérieur des habitations, contrairement aux câbles de raccordement connus à ce jour.
Elle permet également la transmission de signaux haute fréquence sans déformation et garantit la transmission de données informatiques dans le cas d'applications connues sous la dénomination générique xDSL ("x Digital Subscriber Line" selon la terminologie anglosaxonne généralement utilisée) et notamment ADSL ("Asymetric" ou "Asynchroneous" DSL selon la terminologie anglosaxonne) ou VDSL ("Very High Rate DSL").

Claims (12)

  1. Câble de télécommunication comportant une gaine (1), ainsi que deux porteurs (5) en un matériau diélectrique et au moins une paire de fils métalliques (6) qui s'étendent dans ladite gaine, caractérisé en ce que ladite gaine présente un tube (2) central de part et d'autre duquel sont disposés les deux porteurs et à l'intérieur duquel s'étend ladite paire de fils métalliques (6), les fils métalliques (6) de ladite paire étant des fils torsadés.
  2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un porteur diélectrique (5) est en mèches d'aramide ou mèches de verre.
  3. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine (1) est en polyoléfine.
  4. Câble selon la revendication 3, caractérisé en ce que la gaine est en PVC ou en polyéthylène.
  5. Câble selon la revendication 4, caractérisé en ce que la gaine (1) est en polyéthylène haute densité.
  6. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les paire(s) de fils métalliques est (sont) entourée(s) par une enveloppe qui assure une protection thermique et/ou mécanique.
  7. Câble selon la revendication 6, caractérisé en ce que cette enveloppe est en un ruban de polyester dont on entoure la ou les paire(s) de fils métalliques.
  8. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube est rempli par une gelée dans laquelle les fils métalliques sont noyés et qui assure ou contribue à l'étanchéité du câble.
  9. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les axes des porteurs (5) sont centrés sur un même plan que l'axe du tube (2) et en ce que la hauteur des sous-gaines qui entourent les porteurs (5) de part et d'autre du tube (2) est supérieure à la hauteur externe du tube (2).
  10. Câble selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les zones par lesquelles le tube (2) qui reçoit la ou les paire(s) de fils métalliques est relié aux sous-gaines (3, 4) dans lesquelles sont disposés les porteurs de part et d'autre dudit tube sont d'une hauteur inférieure à l'épaisseur minimale du tube.
  11. Câble de raccordement d'abonné comportant une gaine (1), ainsi qu'au moins de deux porteurs (5) et au moins une paire de fils métalliques (6) qui s'étendent dans ladite gaine, caractérisé en ce que ledit câble est un câble de télécommunication selon l'une des revendications précédentes.
  12. Câble de télécommunication pour la transmission de signaux haute fréquence, caractérisé en ce qu'il est constitué par un câble selon l'une des revendications 1 à 10.
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