ES2912661T3 - Cable de comunicación de datos pirorresistente - Google Patents
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Abstract
Un cable de comunicación de datos que comprende: una pluralidad de pares de hilos trenzados; una cinta ignífuga que rodea la pluralidad de pares de hilos trenzados, teniendo la cinta ignífuga un solapamiento de aproximadamente el 15 % a aproximadamente el 25 %, estando dicha cinta ignífuga formada a partir de una o más fibras de vidrio, fibras de vidrio individuales agrupadas entre sí, hilos de fibra de vidrio, hebras de fibra de vidrio, mechas de fibra de vidrio, fibra de vidrio cortada, láminas tejidas, fibras de basalto y mica cerámica de alta temperatura; un blindaje de cable que comprende un blindaje de cinta metalizada y un blindaje metálico trenzado; una capa de cubierta; y en el que todo el cable de comunicación de datos está libre de halógeno.
Description
DESCRIPCIÓN
Cable de comunicación de datos pirorresistente
CAMPO TÉCNICO
[0001] Generalmente, la presente descripción se refiere a cables de comunicación de datos para aplicaciones de tránsito que tienen calificaciones de pirorresistencia mejoradas.
ANTECEDENTES
[0002] Las industrias pesadas, tales como los operadores de tránsito ferroviario, requieren una transmisión fiable de cantidades cada vez mayores de datos para usos tales como operación de sistemas, logística y seguridad. Los cables de comunicación de datos, tales como los cables de Categoría 5e y Categoría 6 estandarizados por la Norma ISO/IEC 11801, pueden proporcionar una comunicación de datos de alto rendimiento en distancias relativamente largas mediante el uso de una pluralidad de pares de hilos trenzados. Los pares de hilos trenzados usan señalización diferencial para atenuar la interferencia electromagnética y reducir la diafonía entre pares de hilos trenzados adyacentes. Sin embargo, los diseños de cables capaces de satisfacer los requisitos eléctricos necesarios de la Norma ISO/IEC 11801 pueden dificultar que los cables cumplan con las calificaciones de pirorresistencia requeridas para aplicaciones industriales.
[0003] La Pub. de Sol. de Patente de EE.UU. N.° 2013/0161058 describe cables que comprenden un núcleo que tiene al menos un conductor, una capa de barrera dieléctrica que rodea el núcleo y un blindaje conductor que rodea el núcleo. La capa de barrera dieléctrica está formada por un material sustancialmente no inflamable y carece de fluoropolímeros.
[0004] La Patente de EE.UU. N.° 9.589.703 describe cables de datos que incluyen una pluralidad de conductores aislados, una cinta intumescente que rodea uno o más de los conductores aislados y una cubierta. Los cables de datos pueden estar libres de fluoropolímeros o halógenos.
[0005] El documento CA 2 376 973 A1 describe cables pares trenzados blindados laterales unidos de alto rendimiento (20, 25, 30) que tienen un cable de datos de alto rendimiento (10A y B) que contiene al menos cuatro de los cables de par trenzado blindado lateral unidos (20, 25, 30), y un procedimiento para preparar los mismos. Los cables de par trenzado blindado lateral unidos (20, 25, 30) tienen preferentemente una desviación de impedancia estándar ajustada de a 20 °C de 4,5 o menos y contiene al menos cuatro de los cables de par trenzado blindado lateral unidos (10). El par trenzado se envuelve lateralmente con una cinta blindada metálica (16) y una de tela, trenza metálica o hilo (18) a una tensión que proporciona lo anterior. La tensión es tal que proporciona un área vacía en la sección transversal de menos del 25 % y preferentemente menos del 18 % del área de la sección transversal del cable de par trenzado blindado lateral. La cinta (16) se envuelve lateralmente con un solapamiento de al menos el 10 %. Preferentemente, el cable (20, 25, 30) tiene una clasificación de 600 MHz y 1000 MHz. Se proporciona un cable de datos de alto rendimiento al menos de categoría 5 tipo plenum UL 910 (20, 25, 30) que tiene una cubierta no fluorada (19) y entre la cubierta (19) y el núcleo del cable, una cinta separadora ignífuga resistente a la temperatura (27).
[0006] El documento US 6.852.412 describe una envoltura de aislamiento térmico y contra incendios para proteger alambres y cables de construcción que comprende una construcción estratificada de un sustrato de soporte y un revestimiento, sobre el mismo, de un material intumescente. Opcionalmente, se proporciona una tercera capa de cerámica para mayores propiedades de protección contra incendios y eléctricas. Los alambres y cables construidos para incluir las envolturas son rentables porque la construcción puede incluir la sustitución de resinas y compuestos de poliolefina de bajo coste por resinas de fluorocarbono y compuestos de PVC con supresión de humo. Las nuevas construcciones basadas en componentes de poliolefina producen ventajosamente menores niveles de humo y gases tóxicos y corrosivos durante un evento de incendio en comparación con los sistemas de fluorocarbono y PVC a base de halógenos. Además, la mayor protección térmica y contra incendios brindada añade seguridad obtenida a partir de una mayor integridad del circuito. Finalmente, el ligero grosor de la envoltura no aumenta significativamente el tamaño del cable y, por lo tanto, promueve una ventaja de instalación.
RESUMEN
[0007] Según una realización, un cable de comunicación de datos incluye una pluralidad de pares de hilos trenzados, una cinta ignífuga que rodea la pluralidad de pares de hilos trenzados y una capa de cubierta. La cinta ignífuga tiene un solapamiento de aproximadamente un 15% a aproximadamente un 25%. La cinta ignífuga está formada por uno o más de fibra de vidrio, fibras de vidrio individuales agrupadas entre sí, hilos de fibra de vidrio, hebras de fibra de vidrio, mechas de fibra de vidrio, fibra de vidrio cortada, láminas tejidas, fibras de basalto y mica cerámica de alta temperatura. El cable incluye un blindaje de cable que comprende un blindaje de cinta metalizada y un blindaje metálico trenzado. Todo el cable de comunicación de datos está libre de halógeno.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 representa una ilustración de un área de sección transversal de un cable de comunicación de datos de Categoría 5e según una realización.
La figura 2 representa una ilustración de un área de sección transversal de un cable de comunicación de datos de Categoría 5e con dos pares de hilos trenzados según otra realización.
La figura 3 representa una ilustración de un área de sección transversal de un cable de comunicación de datos de Categoría 6 según otra realización.
La figura 4 representa una ilustración de un área de sección transversal de un cable de comunicación de datos de Categoría 6 o Categoría 6A según otra realización.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
[0008] Los cables industriales, incluidos los cables de comunicación de datos, deben cumplir una diversidad de requisitos de durabilidad y seguridad. Por ejemplo, los cables que se usan para aplicaciones de tránsito, tales como aplicaciones de tránsito de vías fijas y pasajeros de ferrocarril, deben cumplir con los requisitos de protección contra incendios y seguridad humana de la National Fire Protection Agency ("NFPA") 130 (2017). Generalmente, la presente descripción se refiere a cables de comunicación de datos de par trenzado sin halógeno que tienen características mejoradas de pirorresistencia que cumplen con los requisitos de la NFPA 130.
[0010] Como puede apreciarse, los cables de comunicación de datos generalmente incluyen una pluralidad de pares de hilos trenzados rodeados por una capa de cubierta. Se ha descubierto que se puede construir un cable de comunicación de datos sin halógeno, que cumpla con los requisitos de la NFPA 130, mediante la inclusión de una cinta ignífuga que rodea los pares de hilos trenzados. Dichos cables de comunicación de datos pueden cumplir los estándares ANSI/TIA-568-C.2 (2009) del American National Standards Institute ("ANSI") y la Telecommunications Industry Association ("TIA") para cables de Categoría 5e, Categoría 6 y Categoría 6A. Como se usa en esta invención, libre de halógeno significa que no se incluyen específicamente compuestos halogenados en ninguno de los componentes del cable de comunicación de datos y, si están presentes, se encuentran solo en cantidades incidentales.
[0011] En los dibujos adjuntos se ilustran diagramas de sección transversal de ejemplo de determinados cables de comunicación de datos. Los expertos en la materia comprenderán que los cables descritos en esta invención e ilustrados en los dibujos adjuntos son realizaciones no limitativas. Las características ilustradas o descritas en relación con una realización no limitativa pueden combinarse con las características de otras realizaciones no limitativas. Dichas modificaciones y variaciones están destinadas a incluirse dentro del alcance de la presente descripción.
[0012] La figura 1 representa un diagrama de sección transversal de un cable de comunicación de datos 100 capaz de cumplir los requisitos de la NFPA 130, así como los requisitos de un cable de Categoría 5e. El cable 100 representado en la figura 1 incluye ocho conductores de cobre estañado de 24AWG 7/32 105 rodeados por un aislamiento de polietileno de alta densidad ("HDPE") de 0,007 pulgadas de grosor 110 que están trenzados para formar pares de hilos trenzados (no mostrados). El cable 100 incluye además una cinta ignífuga de 1 pulgada de ancho y 0,007 pulgadas de grosor 130 que rodea los pares de hilos trenzados (no mostrados). La cinta ignífuga 130 tiene un solapamiento de aproximadamente el 15 % a aproximadamente el 25 %. Rodeando la cinta ignífuga 130, el cable 100 incluye un blindaje de mylar aluminizado 140 con aluminio orientado hacia el exterior y un blindaje de cobre estañado trenzado 150 con una cobertura superior al 60 % del cable subyacente. Una capa de cubierta de aproximadamente 0,59 mm a aproximadamente 0,69 mm de grosor 160 rodea el blindaje de cobre estañado trenzado. La capa de cubierta 160 está formada por una poliolefina reticulada sin halógeno.
[0013] La figura 2 representa un diagrama de sección transversal de un cable de comunicación de datos 200 capaz de cumplir los requisitos de la NFPA 130, así como los requisitos de un cable de Categoría 5e. El cable 200 incluye solo 2 pares de hilos trenzados (no mostrados) formados por cuatro conductores de cobre estañado de 22 AWG 7/30205 rodeados por un aislamiento de HDPE de 0,18 mm de grosor 210. El cable 200 incluye además una cinta ignífuga de 1 pulgada de ancho y 0,007 pulgadas de grosor 230 que rodea los pares de hilos trenzados (no mostrados). La cinta ignífuga 230 tiene un solapamiento de aproximadamente el 15 % a aproximadamente el 25 %. Rodeando la cinta ignífuga 230, el cable de la figura 2 incluye un blindaje de mylar aluminizado 240 con aluminio orientado hacia el exterior y un blindaje de cobre estañado trenzado 250 con una cobertura superior al 60 % del cable subyacente. Una capa de cubierta de aproximadamente 0,59 mm a aproximadamente 0,69 mm de grosor 260 rodea el blindaje de cobre estañado trenzado. La capa de cubierta 260 está formada por una poliolefina reticulada sin halógeno.
[0014] La figura 3 representa un diagrama de sección transversal de un cable de comunicación de datos 300 capaz de cumplir los requisitos de la NFPA 130, así como los requisitos de un cable de Categoría 6. El cable 300 difiere de los cables de las figuras 1 y 2 por la inclusión de un separador reticulado 320 que tiene un grosor de pared de 0,5 mm y un ancho de 4,5 mm. El cable 300 incluye ocho conductores de cobre estañado de 24 AWG 7/32 305 rodeados por un aislamiento de HDPE de 0,007 pulgadas de grosor 310. Los conductores 305 están trenzados para formar pares de hilos trenzados (no mostrados). El cable 300 incluye además una cinta ignífuga de 1 pulgada de ancho
y 0,007 pulgadas de grosor 330 que rodea los pares de hilos trenzados (no mostrados). La cinta ignífuga 330 tiene un solapamiento de aproximadamente el 15 % a aproximadamente el 25 %. Rodeando la cinta ignífuga 330, el cable 300 incluye un blindaje de mylar aluminizado 340 con aluminio orientado hacia el exterior y un blindaje de cobre estañado trenzado 350 con una cobertura superior al 60 % del cable subyacente. Una capa de cubierta de aproximadamente 0,59 mm a aproximadamente 0,69 mm de grosor 360 rodea el blindaje de cobre estañado trenzado 350. La capa de cubierta 360 está formada por una poliolefina reticulada sin halógeno.
[0015] La figura 4 representa un diagrama de sección transversal de un cable de comunicación de datos 400 capaz de cumplir los requisitos de la NFPA 130, así como los requisitos de un cable de Categoría 6 o Categoría 6A. El cable 400 difiere de los cables de las figuras 1 a 3 por la inclusión de 4 blindajes de mylar aluminizado 440 alrededor de cada uno de los pares de hilos trenzados (no mostrados). El cable 400 incluye ocho conductores de cobre estañado de 24 AWG 7/32405 rodeados por un aislamiento de Hd Pe de 0,007 pulgadas de grosor 410. Los conductores 405 están trenzados para formar pares de hilos trenzados (no mostrados). El cable 400 incluye además una cinta ignífuga de 1 pulgada de ancho y 0,007 pulgadas de grosor 430 que rodea los pares de hilos trenzados (no mostrados). La cinta ignífuga 430 tiene un solapamiento de aproximadamente el 15 % a aproximadamente el 25 %. Un blindaje de cobre estañado trenzado 450 rodea la cinta ignífuga 430 con una cobertura superior al 60 % del cable subyacente. Una capa de cubierta de aproximadamente 0,59 mm a aproximadamente 0,69 mm de grosor 460 rodea el blindaje de cobre estañado trenzado 350. La capa de cubierta 460 está formada por una poliolefina reticulada sin halógeno.
[0016] Generalmente, las cintas ignífugas adecuadas para la construcción de los cables de comunicación de datos sin halógeno descritos en esta invención pueden incluir cualquier cinta formada a partir de materiales no inflamables e impregnada con aditivos ignífugos. Por ejemplo, las cintas ignífugas adecuadas pueden incluir cintas de tejido de fibra de vidrio que incorporan uno o más pirorretardantes sin halógeno dentro de la cinta. En determinadas realizaciones, los pirorretardantes sin halógeno adecuados pueden incluir hidróxido de magnesio y/o trihidrato de aluminio.
[0017] Generalmente, las cintas ignífugas adecuadas se pueden formar a partir de cualquiera de una diversidad de materiales que ofrecen el rendimiento mecánico y eléctrico necesario. Las cintas ignífugas adecuadas están formadas por uno o más de fibra de vidrio, fibras de vidrio individuales agrupadas entre sí, hilos de fibra de vidrio, hebras de fibra de vidrio, mechas de fibra de vidrio, fibra de vidrio cortada, láminas tejidas, fibras de basalto y mica cerámica de alta temperatura en determinadas realizaciones. Como se puede apreciar, estos materiales no son inflamables, ofrecen un rendimiento a alta temperatura y carecen sustancialmente de componentes que puedan gotear 0 producir humo cuando se exponen al fuego. También se pueden obtener comercialmente cintas ignífugas adecuadas. Por ejemplo, proveedores tales como Neptco, Inc. (Pawtucket, RI) distribuyen comercialmente cintas ignífugas adecuadas con las etiquetas Powerline® y Neptape® (por ejemplo, Neptape® NTS188).
[0018] Generalmente, se puede aplicar una cinta ignífuga de cualquier forma adecuada. Por ejemplo, se puede aplicar una cinta ignífuga longitudinal o helicoidalmente alrededor de los pares de hilos trenzados. En determinadas realizaciones, la cinta ignífuga puede tener aproximadamente 25,4 mm (aproximadamente 1 pulgada) de ancho, 0,177 mm (aproximadamente 7 milésimas de pulgada) de grosor, y se puede aplicar longitudinalmente alrededor de los pares de hilos trenzados con un solapamiento de aproximadamente el 15% a aproximadamente el 25%. Sin embargo, como se puede apreciar, las dimensiones y el solapamiento de una cinta ignífuga pueden variar. Por ejemplo, las cintas ignífugas adecuadas pueden tener un grosor de aproximadamente 0,0254 mm (aproximadamente 1 milésimas de pulgada) a aproximadamente 0,381 mm (aproximadamente 15 milésimas de pulgada) en determinadas realizaciones, un grosor de aproximadamente 0,076 mm (3 milésimas de pulgada) a aproximadamente 0,254 mm (10 milésimas de pulgada) en determinadas realizaciones, o de aproximadamente 5 milésimas de pulgada a aproximadamente 9 milésimas de pulgada en determinadas realizaciones. Las cintas ignífugas pueden tener un ancho de aproximadamente 2,54 mm (aproximadamente 0,10 pulgadas) a aproximadamente 76,2 mm (aproximadamente 3 pulgadas) en determinadas realizaciones, y un ancho de aproximadamente 12,7 mm (0,5 pulgadas) a aproximadamente 38,1 mm (1,5 pulgadas) en determinadas realizaciones. La cinta ignífuga puede variar de cobertura sin solapamiento (por ejemplo, con aproximadamente el 20 % o menos del cable subyacente expuesto) a aproximadamente el 80 % de cobertura de solapamiento en determinadas realizaciones, incluyendo, por ejemplo, de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 30 % de solapamiento en realizaciones más específicas.
[0019] La inclusión de cintas ignífugas como se describe en esta invención puede mejorar la pirorresistencia de los cables de comunicación de datos y, en combinación con otros componentes de cable adecuados, puede permitir que los cables de comunicación de datos cumplan los requisitos de la NFPA 130 mientras se construyen con componentes sin halógeno. Generalmente, los cables de comunicación de datos descritos en esta invención pueden incluir además al menos una pluralidad de pares de hilos trenzados, uno o más blindajes de cable y una capa de cubierta.
[0020] Cada uno de los pares de hilos trenzados puede formarse generalmente a partir de dos hilos aislados. Cada uno de los hilos aislados puede incluir un hilo conductor y una capa de aislamiento. El hilo conductor puede ser sólido o trenzado y puede estar formado por cualquier metal conductor adecuado, tal como uno o más de cobre, aluminio, acero y plata. En determinadas realizaciones, el hilo conductor puede estar formado ventajosamente por
cobre debido a la alta conductividad eléctrica del cobre en relación con su volumen.
[0021] Como se puede apreciar, el hilo trenzado puede ser ventajoso en determinadas realizaciones debido a las ventajas mecánicas y eléctricas que presenta el hilo trenzado. Por ejemplo, los hilos trenzados pueden exhibir mayor flexibilidad y conductividad en comparación con un hilo sólido de igual calibre. En determinadas realizaciones, el hilo conductor puede ser un hilo de cobre trenzado.
[0022] Generalmente, los hilos aislados pueden ser de cualquier calibre de hilo adecuado. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, los hilos aislados pueden dimensionarse según los estándares American Wire Gauge ("AWG") y cada hilo puede tener un tamaño entre 18 AWG y 32 AWG. Por ejemplo, los cables de comunicación de datos adecuados pueden incluir ocho hilos aislados de 26 AWG u ocho hilos aislados de 24 AWG en determinadas realizaciones. Como se puede apreciar, la selección del calibre del cable puede variar dependiendo de factores tales como la distancia operativa deseada del cable, el rendimiento eléctrico deseado y parámetros físicos tales como el grosor del cable.
[0023] Los hilos aislados se pueden recubrir con cualquier material aislante adecuado que pueda proporcionar las propiedades eléctricas deseadas. Por ejemplo, se pueden formar capas de aislamiento adecuadas de poliolefinas sin halógeno en determinadas realizaciones. En determinadas realizaciones, una poliolefina sin halógeno adecuada puede ser una poliolefina con baja emisión de humo y sin halógeno tal como polietileno. Se pueden preferir dichas poliolefinas de baja emisión de humo y sin halógeno debido a las características deseables de pirorresistencia de dichos materiales. En determinadas realizaciones, las capas de aislamiento pueden estar formadas por polietileno de alta densidad ("HDPE").
[0024] El grosor de la capa de aislamiento de un hilo aislado puede variar dependiendo del rendimiento eléctrico deseado. Por ejemplo, el grosor de la capa de aislamiento para cada hilo aislado de un par de hilos trenzados puede ser de aproximadamente 0,05 mm a aproximadamente 0,40 mm de grosor en determinadas realizaciones, de aproximadamente 0,10 mm a aproximadamente 0,30 mm de grosor en determinadas realizaciones, o de aproximadamente 0,17 mm a aproximadamente 0,25 mm de grosor en determinadas realizaciones. Como se puede apreciar, el grosor de la capa de aislamiento también puede variar dependiendo del calibre del hilo conductor. Por ejemplo, los hilos aislados de 24 AWG pueden incluir una capa de aislamiento que tiene un grosor de aproximadamente 0,25 mm, mientras que los hilos aislados de 22 aWg pueden incluir una capa de aislamiento que tiene un grosor de aproximadamente 0,18 mm. La resistencia de aislamiento puede ser de aproximadamente 1.000 mü/km o superior.
[0025] Generalmente, el número de pares de hilos trenzados puede variar dependiendo del rendimiento de datos requerido para diversas aplicaciones. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, se pueden incluir dos pares de hilos trenzados, mientras que en determinadas realizaciones diferentes, se pueden incluir cuatro pares de hilos trenzados. El número de pares de hilos trenzados puede influir en el grosor del cable de comunicación de datos, siendo un cable que incluye solo cuatro hilos conductores más delgado que un cable similar construido con ocho hilos conductores. Los hilos aislados se pueden trenzar entre sí para formar un par de hilos trenzados como se conoce en la materia. En conjunto, los pares de hilos trenzados también se pueden trenzar para formar un núcleo de cable como se conoce en la materia. Generalmente, las tasas de torsión de los cables aislados pueden ser similares a las tasas de torsión y las tolerancias de los cables conocidos de Categoría 5e, Categoría 6 y Categoría 6A.
[0026] En determinadas realizaciones, los cables de comunicación de datos descritos en esta invención incluyen uno o más blindajes de cable para mejorar el rendimiento eléctrico del cable. Como se puede apreciar, los blindajes de cable, tales como los blindajes metálicos y la cinta metalizada, atenúan la interferencia electromagnética ("IEM") y pueden reducir el ruido eléctrico tanto del exterior del cable como de los pares de hilos trenzados adyacentes.
[0027] Como se puede apreciar, puede ser útil una diversidad de blindajes de cable para los cables de comunicación de datos descritos en esta invención. Por ejemplo, los blindajes de cable adecuados pueden estar formados por láminas metálicas, metal trenzado, metal tejido, cinta metalizada o polímeros semiconductores. Como se puede apreciar, la selección del blindaje de cable puede variar dependiendo de factores tales como la reducción requerida de IEM y la flexibilidad requerida del cable.
[0028] En determinadas realizaciones, los cables de comunicación de datos descritos en esta invención incluyen una cinta metalizada. Generalmente, las cintas metalizadas se refieren a películas poliméricas que se metalizan a través de la aplicación de un metal depositado, tal como aluminio, cobre u oro. Por ejemplo, una cinta continua de tereftalato de polietileno metalizado (por ejemplo, Mylar® de DuPont Teijin Films de Wilmington, DE) con un revestimiento metálico de aluminio puede ser una cinta metalizada adecuada en determinadas realizaciones.
[0029] Generalmente, las cintas metalizadas se pueden aplicar alrededor de todos los pares de hilos trenzados y/o se pueden aplicar alrededor de pares de hilos trenzados individuales. Para los cables de comunicación de datos que requieren un rendimiento eléctrico mejorado, puede ser útil que la cinta metalizada se aplique alrededor de los pares de hilos trenzados individuales. Por ejemplo, determinados cables de comunicación de datos que cumplen los
requisitos de los cables de Categoría 6 o Categoría 6A pueden incluir una cinta metalizada alrededor de los pares de hilos trenzados individuales. Generalmente, las cintas metalizadas se pueden aplicar longitudinal o helicoidalmente.
[0030] En determinadas realizaciones, los cables de comunicación de datos descritos en esta invención también incluyen un blindaje metálico. En dichas realizaciones, el blindaje metálico puede rodear la cinta metalizada o puede rodear los pares de hilos trenzados. En determinadas realizaciones, los blindajes metálicos pueden ser blindajes metálicos trenzados y pueden proporcionar aproximadamente un 60 % o más de cobertura o protección. En determinadas realizaciones, un cable de comunicación de datos descrito en esta invención puede incluir un blindaje de cobre estañado trenzado que proporciona una cobertura de aproximadamente el 60 % o más.
[0031] En determinadas realizaciones, un blindaje de cable puede incluir además un hilo de drenaje. Los hilos de drenaje pueden estar formados por cualquier metal adecuado. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, el hilo de drenaje puede ser un hilo de drenaje de cobre estañado 7x. El hilo de drenaje puede estar formado por cualquier calibre adecuado de hilo. En determinadas realizaciones, se puede preferir un cable de calibre relativamente pequeño tal como, por ejemplo, un cable de 26 AWG para minimizar el volumen de un cable de comunicación de datos descrito en esta invención.
[0032] En determinadas realizaciones, los cables de comunicación de datos descritos en esta invención incluyen tanto una cinta metalizada como un blindaje metálico.
[0033] Se pueden incluir capas de cubierta en un cable de comunicación de datos para proporcionar durabilidad mecánica al cable. Como se puede apreciar, la capa de cubierta es la capa más externa del cable y puede estar formada por cualquier composición polimérica adecuada que pueda proporcionar durabilidad mecánica al cable. En determinadas realizaciones, sin embargo, puede ser particularmente ventajoso formar la capa de cubierta a partir de una poliolefina reticulada sin halógeno. Las poliolefinas reticuladas sin halógeno exhiben una alta durabilidad, como se requiere para las aplicaciones industriales, y no liberan productos químicos halogenados cuando se queman. Generalmente, las poliolefinas adecuadas pueden variar ampliamente y pueden incluir copolímeros de polietileno, etileno acetato de vinilo ("EVA"), ácido etileno acrílico, etileno acrilato de metilo, etileno acrilato de etilo y etileno acrilato de butilo.
[0034] En determinadas realizaciones, la capa de cubierta puede incluir aditivos ignífugos. La inclusión de un aditivo ignífugo sin halógeno, tal como uno o más de hidróxido de magnesio y trihidrato de aluminio, puede mejorar el rendimiento frente a la llama de la capa de cubierta sin afectar negativamente al rendimiento mecánico de la cubierta. En determinadas realizaciones de este tipo, los aditivos ignífugos se pueden incluir en una proporción de aproximadamente el 30 % a aproximadamente el 75 % en peso.
[0035] Generalmente, la capa de cubierta se puede reticular a través de cualquier procedimiento de reticulación adecuado tal como un procedimiento de curado por haz de electrones ("e-beam"). Como se puede apreciar, como alternativa, la capa de cubierta puede reticularse como se conoce en la materia mediante, por ejemplo, reticulación por radiación, reticulación por calor, reticulación por adición, reticulación curada con platino, agentes de reticulación de silano y agentes de reticulación de peróxido. La reticulación de la capa de cubierta puede permitir que los cables de comunicación de datos descritos en esta invención cumplan los requisitos de la Norma 444 del Underwriter's Laboratory ("UL").
[0036] La capa de cubierta puede tener un grosor adecuado para proporcionar durabilidad mecánica al cable de comunicación de datos. Por ejemplo, la capa de cubierta puede tener un grosor de aproximadamente 0,40 mm a aproximadamente 0,80 mm en varias realizaciones, incluyendo cualquier valor entre aproximadamente 0,40 mm y aproximadamente 0,80 mm, tal como de aproximadamente 0,59 mm a aproximadamente 0,69 mm, etc.
[0037] Como se puede apreciar, los cables de comunicación de datos pueden incluir componentes adicionales en determinadas realizaciones. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, se puede incluir un separador de cable, tal como una red transversal, para proporcionar además una separación mecánica y eléctrica entre cada uno de los pares de hilos trenzados. El uso de un separador de cable puede mejorar las características de rendimiento eléctrico del cable de comunicación de datos y puede permitir, por ejemplo, que el cable cumpla los requisitos de rendimiento de los cables de Categoría 6 o Categoría 6A. En determinadas realizaciones, los separadores de cable adecuados pueden estar formados por materiales sin halógeno tales como una poliolefina de baja emisión de humos y sin halógeno, tal como polietileno. Generalmente, el separador de cable se puede formar en cualquier forma adecuada, tal como un separador reticulado, un separador de cinta, un separador de estrella, etc. En determinadas realizaciones, el separador de cable se puede espumar para mejorar la pirorresistencia y el rendimiento eléctrico.
[0038] En determinadas realizaciones, cada una de las capas de aislamiento y la capa de cubierta pueden incluir aditivos tales como coadyuvantes de procesamiento o colorantes. Por ejemplo, es habitual incluir colorantes de color azul, verde, marrón y naranja en el aislamiento de los hilos aislados para facilitar la terminación de pares de hilos trenzados. En determinadas realizaciones, también se pueden incluir colorantes en la capa de cubierta.
[0039] Los cables de comunicación de datos descritos en esta invención pueden cumplir una diversidad de estándares de rendimiento deseables. Por ejemplo, los cables de comunicación de datos generalmente pueden cumplir los requisitos de la NFPA 130 y pueden ser adecuados para su uso en la industria del tránsito a pesar de estar formados por materiales sin halógeno. Los cables de comunicación de datos pueden cumplir los requisitos de la Norma TIA-568-C.2 para llamarse cable de Categoría 5, Categoría 5e, Categoría 6 o Categoría 6A en determinadas realizaciones. Además, los cables pueden cumplir con requisitos del artículo 800 del Código Eléctrico Nacional ("NEC (National Electrical Code)") y cumplir la RoHS.
[0040] Generalmente, los cables de comunicación de datos descritos en esta invención se pueden construir en un procedimiento similar a los cables de comunicación de datos conocidos. Por ejemplo, los cables de comunicación de datos se pueden formar trenzando cables aislados entre sí en un paso de cable deseado para formar tanto pares de hilos trenzados como un núcleo de cable. A continuación, se puede enrollar helicoidalmente una cinta ignífuga alrededor del núcleo de cable. Posteriormente, se pueden aplicar una cinta metalizada y un blindaje metálico, por ejemplo, mediante torsión helicoidal. A continuación, se puede extruir y curar una capa de cubierta a través de un procedimiento tal como curado por haz de electrones.
Ejemplos
[0041] La Tabla 1 evalúa el rendimiento ignífugo de dos cables de comunicación de datos. Cada uno de los dos cables de comunicación de datos está formado según el cable 400 de la figura 4 con el cable del Ejemplo 2 (inventivo) incluyendo la cinta ignífuga (430 en la figura 4) mientras que el cable del Ejemplo 1 (comparativo) omite la cinta ignífuga. La cinta ignífuga del Ejemplo 2 (inventiva) es Neptape® NTS188 de Neptco, Inc. (Pawtucket, RI). Los cables de comunicación de datos de los Ejemplos 1 y 2 se evaluaron usando los estándares de prueba de FT-4/IEEE 1202 LS que somete los cables a una fuente de ignición con llama de 70.000 Btu/h durante 20 minutos y a continuación evalúa si el cable exhibió una altura de llama y liberación de humo aceptables.
TABLA 1
[0042] Como se representa en la Tabla 1, la inclusión de una cinta ignífuga en el Ejemplo 2 (inventivo) mejoró cada una de las mediciones de rendimiento IEEE 1202 LS evaluadas y produjo una llama más pequeña, menos pico de humo y liberó menos humo en general cuando se sometió a una llama de 70.000 Btu/h durante 20 minutos que un cable similar del Ejemplo 1 (comparativo) que no incluía la cinta ignífuga.
[0043] Las dimensiones y valores descritos en esta invención no deben ser entendidos como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En cambio, a menos que se especifique lo contrario, cada una de estas dimensiones pretende referirse tanto al valor mencionado como a un intervalo funcionalmente equivalente en torno a ese valor.
[0044] Debe entenderse que cada limitación numérica máxima dada a lo largo de esta memoria descriptiva incluye cada limitación numérica inferior, como si tales limitaciones numéricas inferiores se escribieran expresamente en esta invención. Cada limitación numérica mínima dada a lo largo de esta memoria descriptiva incluirá cada limitación numérica superior, como si tales limitaciones numéricas superiores se escribieran expresamente en esta invención. Cada intervalo numérico dado a lo largo de esta memoria descriptiva incluirá cada intervalo numérico más estrecho que se encuentre dentro de tal intervalo numérico más amplio, como si tales intervalos numéricos más estrechos se escribieran expresamente en esta invención.
[0045] La descripción anterior de realizaciones y ejemplos se ha presentado con fines descriptivos. No pretende ser exhaustiva o limitante a las formas descritas. Son posibles numerosas modificaciones a la luz de las enseñanzas anteriores. Algunas de esas modificaciones se han analizado y otras serán entendidas por los expertos en la materia. Las realizaciones se eligieron y se describieron para ilustrar diversas realizaciones. El alcance, por supuesto, no se limita a los ejemplos o realizaciones expuestos en esta invención, sino que puede emplearse en cualquier cantidad de
aplicaciones y artículos equivalentes por los expertos en la materia. Más bien se pretende que el alcance esté definido por las reivindicaciones adjuntas al presente documento.
Claims (15)
1. Un cable de comunicación de datos que comprende:
una pluralidad de pares de hilos trenzados;
una cinta ignífuga que rodea la pluralidad de pares de hilos trenzados, teniendo la cinta ignífuga un solapamiento de aproximadamente el 15 % a aproximadamente el 25 %, estando dicha cinta ignífuga formada a partir de una o más fibras de vidrio, fibras de vidrio individuales agrupadas entre sí, hilos de fibra de vidrio, hebras de fibra de vidrio, mechas de fibra de vidrio, fibra de vidrio cortada, láminas tejidas, fibras de basalto y mica cerámica de alta temperatura;
un blindaje de cable que comprende un blindaje de cinta metalizada y un blindaje metálico trenzado;
una capa de cubierta; y en el que todo el cable de comunicación de datos está libre de halógeno.
2. El cable de comunicación de datos de la reivindicación 1, en el que la cinta ignífuga comprende una cinta de fibra de vidrio que incorpora un relleno ignífugo.
3. El cable de comunicación de datos de la reivindicación 2, en el que la carga ignífuga comprende uno o más de hidróxido de magnesio y trihidrato de alúmina.
4. El cable de comunicación de datos según cualquier reivindicación anterior, en el que la cinta ignífuga está envuelta longitudinal o helicoidalmente.
5. El cable de comunicación de datos según cualquier reivindicación anterior, que comprende cuatro pares de hilos trenzados.
6. El cable de comunicación de datos según cualquier reivindicación anterior, que comprende además un separador de cable.
7. El cable de comunicación de datos de la reivindicación 6, en el que el separador de cable comprende un separador transversal.
8. El cable de comunicación de datos según la reivindicación 1 que comprende una pluralidad de dichos blindajes de cinta metalizada, estando cada uno de los blindajes de cinta metalizada rodeando uno de la pluralidad de pares de hilos trenzados.
9. El cable de comunicación de datos según la reivindicación 1, en el que dicho blindaje de cinta metalizada o dicho blindaje metálico trenzado rodea la cinta ignífuga.
10. El cable de comunicación de datos de la reivindicación 9, en el que dicho blindaje de cinta metalizada rodea la cinta ignífuga y dicho blindaje metálico trenzado rodea el blindaje de cinta metalizada.
11. El cable de comunicación de datos de la reivindicación 10, en el que el blindaje metálico trenzado se aplica helicoidalmente con una cobertura de aproximadamente el 60 % o más del blindaje de cinta metalizada.
12. El cable de comunicación de datos según cualquier reivindicación anterior, en el que cada uno de los pares de hilos trenzados comprende dos hilos aislados, y en el que cada uno de los hilos aislados comprende una capa de aislamiento que comprende polietileno de alta densidad.
13. El cable de comunicación de datos según cualquier reivindicación anterior, en el que la capa de cubierta está reticulada.
14. El cable de comunicación de datos según cualquier reivindicación anterior, en el que la capa de cubierta comprende una poliolefina sin halógeno, con baja emisión de humo, reticulada.
15. El cable de comunicación de datos según cualquier reivindicación anterior, en el que la capa de cubierta comprende además uno o más de hidróxido de magnesio y trihidrato de alúmina.
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