JPH09259655A - 無遮蔽対型ケーブル - Google Patents

無遮蔽対型ケーブル

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JPH09259655A
JPH09259655A JP7044296A JP7044296A JPH09259655A JP H09259655 A JPH09259655 A JP H09259655A JP 7044296 A JP7044296 A JP 7044296A JP 7044296 A JP7044296 A JP 7044296A JP H09259655 A JPH09259655 A JP H09259655A
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JP
Japan
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twisted
insulator
pair
type cable
unshielded
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Application number
JP7044296A
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English (en)
Inventor
Akinari Nakayama
明成 中山
Kiyoshi Watanabe
清 渡辺
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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  • Insulated Conductors (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線時のハンドリング性に優れ、かつ、伝送
特性および漏話特性に優れた無遮蔽対型ケーブルを提供
するものである。 【解決手段】導体1を絶縁体2で被覆した電線3同士を
所定のピッチで対撚りして対撚線4を形成し、該対撚線
4を複数本撚合わせてユニット5を形成し、該ユニット
5を複数個束ねると共に、その周囲を一括シース6で被
覆してなる無遮蔽対型ケーブル7において、上記絶縁体
2の2%モジュラス値が、少なくとも0.5〜2.5k
gf/mm2 であり、かつ、1〜100MHzの周波数
(f)域における近端漏話減衰量NEXTが、全ての対
間で、 NEXT(f)≧64−15log(f/0.772) を満たすものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無遮蔽対型ケーブ
ルに係り、特に、高速度ディジタル信号を伝送するのに
適した無遮蔽対型ケーブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、LAN(Local Area Network)
用ケーブルとしては、一対撚線または多対撚線群を束
ね、これらの周囲に一括シースを施した無遮蔽対型ケー
ブルが用いられている。この無遮蔽対型ケーブルは、近
年のLANの高速化に伴い、情報信号速度が10Mb/
s〜100Mb/s(TPDDI LAN)という高速
度のディジタル信号伝送特性が要求されている。
【0003】高速度のディジタル信号伝送特性を達成す
べく、無遮蔽対型ケーブルの絶縁体材料として、誘電率
の小さいポリエチレン(以下、PEという)を使用する
ことにより、ケーブルの伝送損失を小さくし、高速度デ
ィジタル信号伝送を可能としている。
【0004】また、絶縁体材料として用いられているP
Eは、軟らかく、可撓性が大きいため、配線時のハンド
リング性においても優れている。しかし、逆に言えば、
PEは軟らかすぎるため、対撚線とした際に、1本の対
撚線内において、撚りの強い部分と弱い部分ができやす
かった。
【0005】無遮蔽対型ケーブルの一本の対撚線におい
て、撚りの強い部分と弱い部分とが共存している場合で
は、漏話特性の低下を招く。このため、高速度ディジタ
ル信号伝送時の漏話特性を満足すべく対撚線の撚りの均
一化が図られており、絶縁体材料としてPEを用いてい
る場合においては、PEの2%モジュラス値が小さいと
いうこともあって、対ピッチを16mm以下にすること
によって撚りの均一化を図り、漏話特性を確保してい
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピッチ
が短くなると撚り込みが大きくなるため、実際の伝送路
の長さが長くなり、ケーブルの伝送特性の観点からすれ
ば極めて不利に働くことになる。すなわち、伝送特性が
基準値に対して裕度のないレベルまで悪化するという問
題があった。
【0007】そこで、本発明は、上記課題を解決し、配
線時のハンドリング性に優れ、かつ、伝送特性および漏
話特性に優れた無遮蔽対型ケーブルを提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明は、導体を絶縁体で被覆した電線同士
を所定のピッチで対撚りして対撚線を形成し、該対撚線
を複数本撚合わせてユニットを形成し、該ユニットを複
数個束ねると共に、その周囲を一括シースで被覆してな
る無遮蔽対型ケーブルにおいて、上記絶縁体の2%モジ
ュラス値が、少なくとも0.5〜2.5kgf/mm2
であり、かつ、1〜100MHzの周波数(f)域にお
ける近端漏話減衰量NEXTが、全ての対間で、 NEXT(f)≧64−15log(f/0.772) を満たすものである。
【0009】請求項2の発明は、上記対撚線はそれぞれ
ピッチが異なると共に、少なくとも1本が18mm以上
のピッチを有する請求項1記載の無遮蔽対型ケーブルで
ある。
【0010】上述した数値の限定理由を以下に述べる。
【0011】絶縁体の2%モジュラス値を0.5〜2.
5kgf/mm2 に限定した理由は、0.5kgf/m
2 以下では、漏話特性を保持したまま対ピッチを長く
することが不可能であるからであり、2.5kgf/m
2 以上では、ケーブルは硬く、可撓性に乏しいため、
布設時のハンドリング性を悪化させ、配線を困難にする
からである。
【0012】以上の構成によれば、無遮蔽対型ケーブル
の絶縁体として、2%モジュラス値が0.5〜2.5k
gf/mm2 であり、かつ、1〜100MHzにおける
近端漏話減衰量NEXTが、全ての対間で、NEXT
(f)≧64−15log(f/0.772)を満たす
ようにしたため、伝送特性、および漏話特性に優れた無
遮蔽対型ケーブルを得ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
【0014】本発明の無遮蔽対型ケーブル7は、図1に
示すように、銅からなる導体1を絶縁体2で被覆した電
線3同士を所定のピッチで対撚りして対撚線4を形成
し、それぞれの対撚線4間における漏話を少なくすべ
く、それぞれピッチの異なる対撚線4を複数本(図示例
では、4本)撚合わせてユニット5を形成し、該ユニッ
ト5を中央に1個、かつ、それを取り囲むように複数個
(図示例では、5個)束ねると共に、その周囲を一括シ
ース6で被覆して形成される。
【0015】絶縁体2の材料としては、2%モジュラス
値が0.5〜2.5kgf/mm2 であり、また、ケー
ブルとしての伝送特性を考慮すると誘電率が2.6以下
であることが好ましい。
【0016】2%モジュラス値とは、図3に示すよう
に、横軸に伸び、縦軸に応力を設定し、引張速度が10
mm/minで引張試験を行った場合における2%伸び
時の応力値を示したものである。応力値が2%モジュラ
ス値の範囲内においては、材料の変形は弾性変形である
ため、応力を除去した場合、材料は元の形に復元され
る。
【0017】絶縁体2の材料として特に好ましい材料
は、ポリフェニレンオキサイド(以下、PPOという)
に、PEまたはスチレン系の熱可塑性エラストマをブレ
ンドした材料である。これらのポリマ材は、いずれも誘
電率が2.21〜2.46と小さいため、このPPOと
PEまたはスチレン系の熱可塑性エラストマとのブレン
ド物を絶縁体2として用いることにより、PEと同等の
伝送特性を得ることができる。また、硬いPPOと軟ら
かいPEまたはスチレン系熱可塑性エラストマとのブレ
ンド物のため、2%モジュラス値のコントロールが比較
的容易である。
【0018】一括シース6を構成する材質は、PEまた
はスチレン系の熱可塑性エラストマに非ハロゲン系難燃
剤を添加してなる非ハロゲン難燃性組成物を用いるのが
好ましい。この一括シース6を構成する組成物は、絶縁
体2を構成するPPOとPEまたはスチレン系の熱可塑
性エラストマからなる組成物よりも融点が低くなり、一
括シース6の成形温度を絶縁体2の融点よりも低くする
ことができるため、一括シース6の押出被覆時の熱によ
り、導体1の周囲に形成された絶縁体2を溶融させるこ
となく、無遮蔽対型ケーブル7を得ることができる。
【0019】非ハロゲン系難燃剤としては、例えば、リ
ン化合物や水和金属化合物、あるいは酸化金属化合物な
どが使用され、これらの難燃剤も前述したエラストマと
同様、単独、またはそれらを二種以上組み合わされて使
用される。
【0020】リン化合物としては、例えば、赤リン、フ
ォスフェートエステル、フォスフォネート、フォスフォ
リネンなどが挙げられ、水和金属化合物としては、例え
ば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ハイド
ロタルサイト、カルシウムアルミネート水和物、水酸化
カルシウム、水酸化スズ、水酸化バリウム、ハードクレ
ーなどが挙げられる。また、これらの物質の耐水性を考
慮して、脂肪酸またはその金属塩、シラン、あるいは、
チタネート系カップリング剤によって処理することは当
然考えられることである。酸化金属化合物としては、例
えば、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化モリブデン、酸
化ジルコニウムなどが挙げられる。
【0021】尚、これらの組成物に、必要に応じて酸化
防止剤、滑材、界面活性剤、着色剤、軟化剤、可塑剤、
無機充填剤などを加えても何等差し支えないことは言う
までもない。
【0022】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。
【0023】本発明の無遮蔽対型ケーブルの他の実施の
形態を図2に示す。尚、図1と同様のものには同じ符号
を付している。
【0024】他の実施の形態の無遮蔽対型ケーブル10
として、導体1の周囲を内層8aと外層8bの2層から
なる絶縁体2で被覆してなる電線3同士を、所定のピッ
チで対撚りして対撚線4を形成し、それぞれピッチの異
なる対撚線4を複数本(図示例では、4本)撚合わせて
ユニット5を形成し、該ユニット5を中央に1個、か
つ、それを取り囲むように複数個(図示例では、5個)
束ねると共に、その周囲を押え巻きテープ9で横巻き、
あるいは縦添えして被覆し、この押え巻きテープ9の周
囲を一括シース6で被覆して形成してもよい。
【0025】内層8aは、例えば、低密度PEからなっ
ており、外層8bは、例えば、PPOと低密度PEとス
チレン−エチレンブチレン−スチレントリブロック共重
合体とからなっており、これによって、無遮蔽対型ケー
ブル10は可撓性がより良好になる。尚、本実施の形態
による無遮蔽対型ケーブル10が、本発明の実施の形態
による無遮蔽対型ケーブル7と変わらぬ作用効果を有す
ることは言うまでもない。
【0026】また、絶縁体2は分子間架橋してもよく、
その場合における架橋のための手段として、例えば、有
機過酸化物による化学的架橋法、シラングラフトによる
所謂水架橋、あるいは電離性放射線による照射架橋など
が挙げられる。これによって、絶縁体2の機械的強度が
向上し、より長尺の布設が可能となる。
【0027】さらに、絶縁体2は発泡させてもよく、そ
の場合における発泡のための手段として、例えば、組成
物への窒素ガスなどの溶入に基づくガス発泡、あるいは
アゾジカルボンアミドなどを添加してこれを加熱し、ガ
ス発泡させる化学発泡などが挙げられる。これによっ
て、絶縁体2の電気的特性が向上し、安定した伝送を行
うことができる。
【0028】
【実施例】
(実施例1)外径0.5mmの銅導体を80mm押出機
に導入し、200〜400℃の温度で、30重量部のP
PO、60重量部の低密度PE、10重量部のスチレン
−エチレンブチレン−スチレントリブロック三元共重合
体からなる絶縁体を0.23mm厚で押出被覆し、電線
を作製した。この電線同士をそれぞれ14,16,1
8,20mmの対ピッチで撚合わせた対撚線を形成し、
これらの対撚線を撚合わせてユニットを形成し、このユ
ニットを6個撚合わせた周囲に、エチレン−エチルアク
リレート共重合体(配合量100)、水酸化マグネシウ
ム(配合量80)、赤りん(配合量3)、カーボンブラ
ック(配合量10)の組成からなる一括シースを0.7
mm厚に押出被覆し、100m長の無遮蔽対型ケーブル
を作製した。
【0029】(実施例2)実施例1と同様にして、60
重量部のPPO、40重量部のスチレン−エチレンブチ
レン−スチレントリブロック三元共重合体からなる絶縁
体を0.23mm厚で押出被覆し、電線を作製した。こ
の電線を用いて、実施例1と同様に無遮蔽対型ケーブル
を作製した。
【0030】(実施例3)実施例1と同様にして、67
重量部のPPO、18重量部の低密度PE、15重量部
のスチレン−エチレンブチレン−スチレントリブロック
三元共重合体からなる絶縁体を0.23mm厚で押出被
覆し、電線を作製した。この電線を用いて、実施例1と
同様に無遮蔽対型ケーブルを作製した。
【0031】(実施例4)実施例1と同様にして、内層
が100重量部のPPO、外層が67重量部のPPO、
18重量部の低密度PE、15重量部のスチレン−エチ
レンプロピレン−ジブロック三元共重合体からなる絶縁
体を0.23mm厚で押出被覆し、電線を作製した。こ
の電線を用いて、実施例1と同様に無遮蔽対型ケーブル
を作製した。
【0032】(比較例1)実施例1と同様にして、20
重量部のPPO、70重量部の低密度PE、10重量部
のスチレン−エチレンブチレン−スチレントリブロック
三元共重合体からなる絶縁体を0.23mm厚で押出被
覆し、電線を作製した。この電線を用いて、実施例1と
同様に無遮蔽対型ケーブルを作製した。
【0033】(比較例2)実施例1と同様にして、10
0重量部の低密度PEからなる絶縁体を0.23mm厚
で押出被覆し、電線を作製した。この電線同士をそれぞ
れ8,10,12,14mmの対ピッチで撚合わせた対
撚線を形成し、実施例1と同様に無遮蔽対型ケーブルを
作製した。
【0034】(比較例3)実施例1と同様にして、95
重量部のPPO、5重量部のスチレン−エチレンブチレ
ン−スチレントリブロック三元共重合体からなる絶縁体
を0.23mm厚で押出被覆し、電線を作製した。この
電線を用いて、実施例1と同様に無遮蔽対型ケーブルを
作製した。
【0035】表1に、実施例1〜4および比較例1〜3
の絶縁体の配合組成および構造と、それらの絶縁体の評
価を示す。また、無遮蔽対型ケーブルの一括シースの配
合組成を表2に示す。
【0036】
【表1】
【0037】
【表2】
【0038】表1において、2%モジュラス値は、電線
から銅導体を抜き取った絶縁体を対象に、チャック間距
離50mm、引張速度10mm/minの条件のもとで
引張試験を行うことによって求めた。
【0039】近端漏話減衰量NEXT及び伝送損失α
は、ネットワーク・アナライザ(日本ヒューレット・パ
ッカード社製)を用いて、0.1MHz〜100MHz
の周波数帯域において測定した。
【0040】近端漏話減衰量NEXTは、全ての対撚線
の組合わせを対象に測定し、いずれの組合わせにおいて
も、 NEXT(f)≧64−15log(f/0.772) [dB/100m] ここで、fは周波数(MHz)を表す。
【0041】を満足するものを合格(表中では○印)、
満足しないものを不合格(表中では×印)とした。合否
の判定は、図3に示すように、測定値の最小値(図中の
21MHz近傍)と接し、かつ、判定基準とした基準値
直線と同じ傾きを持つ測定値直線における周波数100
MHzの時の近端漏話減衰量の測定値と計算値(32.
3[dB/100m])との比較によって行った。
【0042】伝送損失αは、全ての対撚線を対象に測定
し、いずれの対撚線においても、 α≦1.967*f1/2 +0.023*f+0.050/f1/2 [dB/100m] ここで、fは周波数(MHz)を表す。
【0043】を満足するものを合格(表中では○印)、
これ以上の値が認められないものを不合格(表中では×
印)とした。特に、100MHzにおいて、全ての対が
α<18.0(dB/100m)を満足するものを、裕
度を持って合格(表中では二重丸の印)とした。合否の
判定は、周波数100MHzの時の伝送損失の測定値と
計算値(22.0[dB/100m])との比較によっ
て行った。
【0044】ケーブルの配線の容易さは、直径20m
m、曲率半径100mmのU字管に無遮蔽対型ケーブル
を挿入し、スムースに通過した物を合格(表中では○
印)、通過しなかったものを不合格(表中では×印)と
した。
【0045】この結果、表1から明らかなように、実施
例1〜4の無遮蔽対型ケーブルにおいては、2%モジュ
ラス値を0.5〜2.5(kgf/mm2 )に制御した
ため、対ピッチがそれぞれ14,16,18,20mm
と長くても、撚りの強い部分と弱い部分とが生じず、優
れた近端漏話減衰量(32.3[dB/100m]以
上)および伝送損失(18[dB/100m]以下)を
示す。また、配線の容易さにおいても優れている。
【0046】これに対して、比較例1の無遮蔽対型ケー
ブルは、伝送損失こそ15.4(dB/100m)と最
高値を示す。しかし、2%モジュラス値が0.5(kg
f/mm2 )以下(0.46kgf/mm2 )であるた
め、対ピッチをそれぞれ14,16,18,20mmと
長くすると、撚りの強い部分と弱い部分とが生じ、近端
漏話減衰量が劣ってしまう。
【0047】比較例3の無遮蔽対型ケーブルは、近端漏
話減衰量こそ45(dB/100m)と最高値を示す。
しかし、絶縁体の組成としてPPOの配合量が多いた
め、可撓性が小さくなると共に、2%モジュラス値が
2.5kgf/mm2 以上(2.67kgf/mm2
となる。このため、配線の容易さにおいて難点がある。
【0048】比較例2の無遮蔽対型ケーブルは、絶縁体
がPEのみからなる従来の無遮蔽対型ケーブルであっ
て、可撓性が大きく、配線の容易さにおいて優れてい
る。しかし、絶縁体がPEのみからなると、逆に、軟ら
かすぎるため、対ピッチをそれぞれ8,10,12,1
4mmと短くしないと、撚りの強い部分と弱い部分とが
生じ、近端漏話減衰量が劣ってしまう。このため、実際
の伝送経路が長尺化してしまい、本発明の無遮蔽対型ケ
ーブルと比較すると、伝送損失においてやや劣ってい
る。
【0049】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
【0050】(1) 配線時のハンドリング性に優れ、
かつ、伝送特性および漏話特性に優れた無遮蔽対型ケー
ブルを得ることができる。
【0051】(2) 絶縁体の材料として、非ハロゲン
系の材料を用いているため、火災時の信頼性、安全性に
優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の無遮蔽対型ケーブルの横断面を示す図
である。
【図2】本発明の他の実施の形態の無遮蔽対型ケーブル
の横断面を示す図である。
【図3】本発明において、2%モジュラス値を説明する
ための伸び−応力曲線の一例を示す図である。
【図4】本発明における周波数−近端漏話減衰量曲線の
一例を示す図である。
【符号の説明】
1 導体 2,8 絶縁体 3 電線 4 対撚線 5 ユニット 6 一括シース 7,10 無遮蔽対型ケーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01B 3/30 H01B 3/30 P 7/04 7/04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導体を絶縁体で被覆した電線同士を所定
    のピッチで対撚りして対撚線を形成し、該対撚線を複数
    本撚合わせてユニットを形成し、該ユニットを複数個束
    ねると共に、その周囲を一括シースで被覆してなる無遮
    蔽対型ケーブルにおいて、上記絶縁体の2%モジュラス
    値が、少なくとも0.5〜2.5kgf/mm2 であ
    り、かつ、1〜100MHzの周波数(f)域における
    近端漏話減衰量NEXTが、全ての対間で、 NEXT(f)≧64−15log(f/0.772) を満たすことを特徴とする無遮蔽対型ケーブル。
  2. 【請求項2】 上記対撚線はそれぞれピッチが異なると
    共に、少なくとも1本が18mm以上のピッチを有する
    請求項1記載の無遮蔽対型ケーブル。
JP7044296A 1996-03-26 1996-03-26 無遮蔽対型ケーブル Pending JPH09259655A (ja)

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