KR20140108250A - 불연성의 배리어 층을 갖는 케이블 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 전도체를 포함하는 코어, 코어를 둘러싸는 유전체 배리어층, 및 코어를 둘러싸는 전도성 쉴드를 포함하는 케이블. 유전체 배리어층은 실질적으로 불연성 재료로 형성되고 불소 중합체들이 없다.

Description

불연성의 배리어 층을 갖는 케이블{Cable with non-flammable barrier layer}

관련 분야

이 출원은 2011년 12월 21일자로 출원된 미국 가출원 번호 제 61/578,614 호에 대한, 35 U.S.C. § 119 하에서, 우선권을 주장한다. 이 출원은 발명의 명칭이 불연성 구성요소를 갖는 케이블인, 2012년 12월 6일자로 출원된, 공동 소유의 현재 계류 중인 미국 출원 번호 제 13/707,077 호에 관한 것일 수 있고, 그것의 요지는 본원에 참조로 포함된다.

발명의 분야

본 발명은 실질적으로 불연성 재료로 형성되는 배리어 층을 가지는 케이블에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 불연성 재료의 배리어 층은 케이블의 코어와 쉴드(shield) 사이에 제공된다.

라이저(riser) 및 플레넘 응용들(plenum applications) 모두를 위한 통상의 통신 케이블들은 함께 다발로 묶이고(bundled together) 또는 쌍들로 함께 트위스트되고(twisted together into pairs) 외부 재킷에 의해 둘러싸이는 다수의 절연된 전도체들을 통상 포함한다. 케이블 내의 전도체들 또는 케이블 내의 다른 구성요소들 간의 전자기 결합 때문에 누화(crosstalk) 또는 간섭이 종종 발생하여 케이블의 전기적 성능을 열화시킨다.

배리어들(barriers)이 전도체들의 쌍을 절연시키기 위해, 특히 플레넘 응용들에 종종 사용되며, 따라서 간섭을 감소시킨다. 이와 같은 배리어들은 플레넘 케이블들의 경우에, NFPA 262의 요건들과 같은 산업 표준들을 만족시키기 위해 폴리에스테르(polyester: PET) 또는 FEP와 같은 불소 중합체들로 보통 만들어진다. 그러나, 폴리에스테르와 같은 재료들은 쉴딩(shielding)으로부터 분리의 양(amount of separation)을 제한하는 통상 너무 많은 연기를 방출한다. FEP와 같은 불소 중합체들은 연소실에서 드립하는(drip) 경향이 있다. 이들 재료들이 드립하거나 연소실의 바닥에 부딪힐 때, 이들은 연기를 발생한다. 이와 같은 연기는 특히 플레넘 응용들에서 바람직하지 않고, 산업 요건들을 만족시키는 것을 더 곤란하게 한다. 게다가, 불소 중합체들은 통상 할로겐화되고 연소될 때 독성 할로겐들을 방출한다. 또, 불소 중합체들은 재료 가격들 및 높은 수요로 인해 통상 더 고가이다.

그러므로, 산업 표준 연소 요건들을 만족시키고 독성이 덜하고, 덜 용융하고, 덜 비싼 케이블 배리어에 대한 요구가 있다.

따라서, 본 발명은 적어도 하나의 전도체를 가지는 코어, 코어를 둘러싸는 유전체 배리어층, 및 코어를 둘러싸는 전도성 쉴드를 포함하는 케이블을 제공한다. 유전체 배리어층은 실질적으로 불연성 재료로 형성되고 불소 중합체들이 없다.

본 발명은 또한 복수의 트위스트된 전도체들의 쌍들을 구비하는 코어 및 복수의 트위스트된 전도체들의 쌍들을 분리하는 분리기를 포함하는 케이블을 제공한다. 유전체 배리어층은 코어를 둘러싸고 실질적으로 불연성, 저발연, 제로 할로겐 재료로 형성되고 불소 중합체들이 없다. 전도성 쉴드는 유전체 배리어층을 둘러싸고 외부 재킷은 전도성 쉴드를 둘러싼다.

본 발명의 다른 목적들, 이점들 및 중요한 특징들은 첨부 도면들과 함께 취해지는, 본 발명의 바람직한 실시예를 개시하는 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 더 완전한 이해 및 그것의 많은 수반되는 이점들은, 동일한 것이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 케이블의 횡단면도인 첨부 도면과 함께 고려될 때 다음의 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해되게 되기 때문에 용이하게 얻어질 것이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 개선된 전기적 성능을 가지는 케이블(10)에 관한 것인데 그 이유는 그것이 실질적으로 불연성의 배리어 층(20)을 포함하기 때문이다. 배리어 층(20)은 케이블(10)의 전도체들(32)의 코어(30)를 둘러싸고 코어(30)를 케이블의 전도성 쉴드(40)로부터 분리시킨다. 도면에서 알 수 있는 것과 같이, 전도체들(32)은 쌍들로 꼬일 수 있고 분리기 구성요소(50)에 의해 분리된다. 분리기 구성요소(50)는 원하는 분리 특성들을 달성하는 임의의 형상으로 형성될 수 있다. 쉴드(40)는 전도성 세그먼트들(conductive segments)로 구성되는 연속의 전도성 또는 불연속의 층의 임의의 통상의 차폐층(shield layer)일 수 있다. 외부 재킷(60)은 코어(20), 배리어 층(30) 및 쉴드(40)를 둘러쌀 수 있다. 외부 재킷(60)은 임의의 통상의 절연재, 예컨대 PVC로 형성될 수 있다.

배리어 층(20)은 연소될 때 케이블의 유독성을 감소시키기 위해 바람직하게는 실질적으로 불연성인 재료로 형성되고 더욱 바람직하게는 저발연(low-smoke) 및 제로 할로겐(zero halogen: LSZH)인 재료로 형성될 수 있다. 제로 할로겐은 할로겐화되지 않고(non-halogenated) 및/또는 제로 할로겐 재료들에 대한 적용 가능한 산업 표준들에 의해 규정된 우연한 트레이스 할로겐들(accidental trace halogens)의 총 ppm인 재료를 의미한다.

배리어 층(20)의 예시적인 불연성 재료들은 파이버글라스, 함께 묶인 개개의 글라스 파이버들, 파이버글라스 얀들(fiberglass yarns), 파이버글라스 스트랜드들(fiberglass strands), 파이버글라스 로빙들, 쵸핑된 파이버글라스, 직조된 파이버글라스 테이프들 또는 시트들(sheets) 등을 포함한다. 이들 재료들이 바람직한데 그 이유는 배리어 층이 유연성을 유지할 수 있게 하면서도 최적의 연소 특성들을 이들이 가지기 때문이다. 다른 적합한 불연성 재료들, 예컨대 현무암 파이버들, 얀들, 직조된 테이프들, 고온 세라믹 산화물 파이버들, 얀들 및 직조된 테이프들, 다른 세라믹 마이카 테이프들 등이 또한 채택될 수 있다. 케이블 응용들에서 이들의 고온 성능 때문에 이들 재료들이 바람직하다. 배리어 층(20)은 배리어 층(20) 및 케이블(10)의 연소 성능(burn performance)에 추가 도움을 주기 위해, 난연 재료, 즉 바람직하게는 LSZH로 코팅될 수 있다.

추가로, 배리어 층(20)은 바람직하게는 실질적으로 불소 중합체들이 없어, 연소실에서 드립하고(drip) 연기를 발생하는 배리어 층의 재료를 상당히 감소시킨다. 그것은 예를 들어 NFPA 262에 대한 플레넘 케이블(plenum cable) 연소 시험에서 발연 성능(smoke performance)을 개선시킨다.

본 발명은 적절한 유전 상수를 가지는, 예를 들어 무기 파이버글라스 테이프와 같은 불연성의 배리어 층에 의해 케이블 코어(30)가 쉴드(40)로부터 분리될 수 있게 허용한다. 그것을 코어(30) 내의 전도체들(32)의 트위스트 쌍들과 쉴드(40) 사이에 간격을 제공하고 코어(30)와 쉴드(40) 사이에 유전체 배리어(dielectric barrier)를 제공하여 케이블(10)의 감쇠 성능(attenuation performance)을 향상시키는 것을 돕는다. 게다가, 본 발명은 또한 용융 또는 드립하지 않을 파이버글라스 재료에 비해 드립 및 발연하는 케이블 구성으로부터 불소 중합체들을 제거하여 케이블의 연소 및 발연 성능을 향상시키는 것을 돕는다. 더욱이, 할로겐화 재료들은 바람직하게는 케이블로부터 제거되어 케이블의 유독성을 감소시킨다.

이상 특정 실시예들이 본 발명의 설명하기 위해 선택되었지만, 다양한 변경들 및 수정들이 첨부된 청구항들에 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 거기에서 만들어질 수 있다는 것이 기술분야에서 숙련된 사람에 의해 이해될 것이다.

Claims (15)

1. 케이블로서,
   적어도 하나의 전도체를 가지는 코어(core);
   상기 코어를 둘러싸는 유전체 배리어층(dielectric barrier layer)으로서, 상기 유전체 배리어층은 실질적으로 불연성 재료(non-flammable material)로 형성되고 상기 유전체 배리어층은 불소 중합체들(fluoropolymers)이 없는, 상기 유전체 배리어층; 및
   상기 유전체 배리어층을 둘러싸는 전도성 쉴드(conductive shield)를 포함하는, 케이블.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 실질적으로 불연성 재료는 저발연(low smoke) 및 제로 할로겐 재료(zero halogen material)인, 케이블.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 코어는 복수의 트위스트되고 절연된 전도체 쌍들(a plurality of twisted insulated conductor pairs)을 구비하는, 케이블.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 트위스트되고 절연된 전도체 쌍들을 분리하는 분리기(separator)를 더 포함하고, 상기 유전체 배리어층은 상기 분리기를 둘러싸는, 케이블.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 유전체 배리어층은 테이프(tape)인, 케이블.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 테이프는 파이버글라스(fiberglass)로 형성되는, 케이블.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 파이버글라스는 직조(woven)되거나 쵸핑(chopped)되는, 케이블.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 유전체 배리어층은 난연 재료(flame retardant material)의 코팅(coating)을 구비하는, 케이블.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 코팅은 저발연 제로 할로겐 재료로 형성되는, 케이블.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 쉴드를 둘러싸는 외부 재킷(outer jacket)을 더 포함하는, 케이블.
11. 케이블로서,
    복수의 트위스트된 전도체들의 쌍들 및 상기 복수의 트위스트된 전도체들의 쌍들을 분리하는 분리기를 구비하는 코어;
    상기 코어를 둘러싸는 유전체 배리어층으로서, 상기 유전체 배리어층은 실질적으로 불연성, 저발연, 제로 할로겐 재료로 형성되고 상기 유전체 배리어층은 불소 중합체들이 없는, 상기 유전체 배리어층;
    상기 유전체 배리어층을 둘러싸는 전도성 쉴드; 및
    상기 전도성 쉴드를 둘러싸는 외부 재킷을 포함하는, 케이블.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 실질적으로 불연성, 저발연, 제로 할로겐 재료는 파이버글라스, 함께 묶인(bunched) 개개의 글라스 파이버들(individual glass fibers bunched together), 파이버글라스 얀들(fiberglass yarns), 파이버글라스 로빙들(fiberglass rovings), 쵸핑된 파이버글라스, 직조된 파이버글라스 테이프들, 현무암 파이버들(basalt fibers), 얀들, 직조된 테이프들, 고온 세라믹 산화물 파이버들, 얀들, 직조된 테이프들, 및 세라믹 마이카 테이프들(ceramic mica tape) 중 하나인, 케이블.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 실질적으로 불연성, 저발연, 제로 할로겐 재료는 연선되고(stranded), 직조 또는 쵸핑된 파이버글라스인, 케이블.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 유전체 배리어층은 난연 재료의 코팅을 구비하는, 케이블.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 코팅은 저발연 제로 할로겐 재료로 형성되는, 케이블.

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