RU192298U1 - Cable symmetric high-frequency flexible cold-resistant brands KSVPtp-HL, KSVPtpE-HL, KSVPtpT-HL, KSVPtpET-HL - Google Patents

Cable symmetric high-frequency flexible cold-resistant brands KSVPtp-HL, KSVPtpE-HL, KSVPtpT-HL, KSVPtpET-HL Download PDF

Info

Publication number
RU192298U1
RU192298U1 RU2019114704U RU2019114704U RU192298U1 RU 192298 U1 RU192298 U1 RU 192298U1 RU 2019114704 U RU2019114704 U RU 2019114704U RU 2019114704 U RU2019114704 U RU 2019114704U RU 192298 U1 RU192298 U1 RU 192298U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cable
polyethylene
insulation
sheath
resistant
Prior art date
Application number
RU2019114704U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фарид Катфарович Алюшев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью НПО "Фариаль"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью НПО "Фариаль" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью НПО "Фариаль"
Priority to RU2019114704U priority Critical patent/RU192298U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU192298U1 publication Critical patent/RU192298U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/02Cables with twisted pairs or quads

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, конкретно - к высокочастотным кабелям для систем цифровой связи и контроля в частотном диапазоне до 1200 MHz по стандарту IEC 61156-8 и для структурированных кабельных систем в соответствии с требованиями ISO/IEC 11801-6, предназначена для работы в знакопеременных температурных условиях с повышенными требованиями к гибкости и холодостойкости кабеля. Технический результат – повышение надежности работы кабеля в условиях знакопеременной температуры за счет повышения гибкости кабеля (малый радиус изгиба), малых остаточных деформаций изоляции и оболочки, высокой устойчивости в условиях тесного монтажа при знакопеременных температурных режимах с возможным периодическим охлаждением до минус 70 °С. Кабель может быть использован для монтажа бортовой кабельной сети авиационной и ракетно-космической техники. Отличие заявленной полезной модели от прототипа заключается в новой конструкции кабеля: в качестве материала внешней оболочки использован термопластичный эластомер (ТПЭ), имеющий высокую гибкость и высокую ударную вязкость при низких температурах, а изоляция проводников выполнена из полиэтилена. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to electrical engineering, specifically to high-frequency cables for digital communication and control systems in the frequency range up to 1200 MHz according to IEC 61156-8 and for structured cable systems in accordance with ISO / IEC 11801-6, is designed to work in alternating temperature conditions with increased requirements for flexibility and cold resistance of the cable. EFFECT: increased reliability of cable operation in conditions of alternating temperature due to increased cable flexibility (small bending radius), small residual deformations of insulation and sheath, high stability in conditions of tight installation under alternating temperature conditions with possible periodic cooling to minus 70 ° С. The cable can be used for installation of an onboard cable network of aviation and rocket and space technology. The claimed utility model differs from the prototype in the new cable design: a thermoplastic elastomer (TPE) is used as the material of the outer sheath, which has high flexibility and high impact strength at low temperatures, and the insulation of the conductors is made of polyethylene. 4 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, конкретно - к высокочастотным кабелям для систем цифровой связи и контроля в частотном диапазоне до 1200 MHz по стандарту IEC 61156-8 и для структурированных кабельных систем в соответствии с требованиями ISO/IEC 11801-6 [1], предназначена для работы в знакопеременных температурных условиях с повышенными требованиями к гибкости и холодостойкости кабеля (климатическое исполнение УХЛ1, УХЛ2 по ГОСТ 15150).The utility model relates to electrical engineering, specifically to high-frequency cables for digital communication and control systems in the frequency range up to 1200 MHz according to IEC 61156-8 and for structured cable systems in accordance with ISO / IEC 11801-6 [1], is intended for work in alternating temperature conditions with increased requirements for flexibility and cold resistance of the cable (climatic modification UHL1, UHL2 in accordance with GOST 15150).

Такие кабели, как правило, содержат несколько жил, изолированных оболочкой, состоящей из одного или нескольких слоев. Самый наружный слой называют наружной оболочкой, и в настоящее время его изготавливают из полимерного материала, предпочтительно поливинилхлорида (ПВХ) или полиэтилена (ПЭ).Such cables, as a rule, contain several cores insulated by a sheath consisting of one or several layers. The outermost layer is called the outer shell, and currently it is made of a polymeric material, preferably polyvinyl chloride (PVC) or polyethylene (PE).

Уровень техникиState of the art

Главными полимерными материалами для производства кабельной продукции в мире на сегодняшний день являются полиолефины. При этом в кабельной отрасли России и стран СНГ наиболее распространенными остаются ПВХ-пластикаты (более 60% от общего объема потребляемых полимеров), за ними следуют полиэтиленовые компаунды (всего около 37%) [2].The main polymer materials for the production of cable products in the world today are polyolefins. At the same time, in the cable industry in Russia and the CIS countries, PVC plastic compounds remain the most common (more than 60% of the total volume of consumed polymers), followed by polyethylene compounds (only about 37%) [2].

Современный рынок кабельных изделий для высокочастотной связи требует использования новых высокоэффективных полимерных материалов с рабочим диапазоном температур от минус 70 до плюс 130 0С. Перспективными с этой точки зрения, несомненно, являются полипропиленовые компаунды на базе блоксополимера пропилена с этиленом и термоэластопласты.The modern cable products market for high-frequency communications requires the use of new high-performance polymeric materials with a working temperature range from minus 70 to plus 130 0 С. Polypropylene compounds based on propylene block copolymer with ethylene and thermoplastic elastomers are undoubtedly promising from this point of view.

Высокочастотные кабели связи по своей конструкции похожи на телефонные кабели марки ТПП и станционные марки ТСВ, содержащие две и более симметричные пары, жилы которых покрыты полимерной изоляцией и скручены в сердечник, с экраном или без него, и оболочку из ПВХ пластиката, производимые по ТУ 16.к71-005-87, однако названные кабели не могут быть использованы для передачи высокочастотных сигналов из-за высоких диэлектрических потерь, а их холодостойкость не высока.High-frequency communication cables in their design are similar to telephone cables of the TPP brand and station brands TSV, containing two or more symmetrical pairs, the cores of which are polymer-insulated and twisted into a core, with or without a shield, and a sheath made of PVC compound manufactured in accordance with TU 16 .k71-005-87, however, these cables cannot be used to transmit high-frequency signals due to high dielectric losses, and their cold resistance is not high.

В области частот от 100 МГц и выше наиболее востребованы кабели парной скрутки для структурированных кабельных систем стационарной горизонтальной и вертикальной прокладки с числом пар от 2 до 25 и наружным диаметром от 4,8 до 12 мм. Основными элементами такого кабеля являются многожильный сердечник из изолированных медных проводников, с экраном или без такового, заключенных в пластиковую, в т.ч. полиэтиленовую, защитную оболочку.In the frequency range from 100 MHz and higher, twisted-pair cables for structured cable systems of stationary horizontal and vertical laying with the number of pairs from 2 to 25 and the outer diameter from 4.8 to 12 mm are most in demand. The main elements of such a cable are a multi-core core of insulated copper conductors, with or without a shield, enclosed in plastic, incl. polyethylene, protective shell.

Из уровня техники известен высокочастотный кабель ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод» (патент RU27962 U1) для структурированных кабельных систем на основе витой пары с медными жилами со сплошной полиэтиленовой изоляцией в ПВХ оболочке, так называемый «горизонтальный кабель» марки НВП по ТУ 16.К01-31-2002. Кабель состоит из медных изолированных токопроводящих жил, составляющих витые пары, скрученные в сердечник; Изоляция жил выполнена в виде слоев, при этом наружный и внутренний слои выполнены из сплошного полиэтилена, средний слой - из вспененного полиэтилена. Сердечник заключен в оболочку из поливинилхлоридного пластиката.The high-frequency cable OJSC “Electrocable Kolchuginsky Zavod” (patent RU27962 U1) for structured cable systems based on twisted pair with copper conductors with continuous polyethylene insulation in a PVC sheath, the so-called “horizontal cable” of NVP brand according to TU 16.K01, is known from the prior art -31-2002. The cable consists of copper insulated conductive wires that make up twisted pairs twisted into a core; The core insulation is made in the form of layers, while the outer and inner layers are made of continuous polyethylene, the middle layer is made of foamed polyethylene. The core is enclosed in a sheath made of PVC compound.

Известен также симметричный высокочастотный экранированный кабель по описанию к патенту на полезную модель RU40819 U1, МПК Н01В 11/00, H01B 11/02, содержащий сердечник, образованный изолированными полиэтиленом или пористым полиэтиленом токопроводящими жилами, скрученными между собой в пару, и заполнителем, выполненным из полимерных нитей, по крайней мере, часть которых размещена между изолированными жилами и экраном, поверх которого расположена оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Заполнитель выполнен в виде полипропиленовых пленочных фибриллированных некрученых нитей, наложенных продольно, другая их часть расположена между изолированными жилами и экраном.Also known is a symmetric high-frequency shielded cable according to the description of the patent for utility model RU40819 U1, IPC Н01В 11/00, H01B 11/02, containing a core formed by insulated polyethylene or porous polyethylene conductive conductors twisted together in a pair and a filler made of polymer filaments, at least some of which are placed between insulated cores and a screen, on top of which is a sheath of polyvinyl chloride plastic compound. The filler is made in the form of polypropylene film fibrillated non-twisted yarns, applied longitudinally, the other part is located between the insulated cores and the screen.

К недостаткам кабелей по патентам RU27962, RU40819 следует отнести недостаточную гибкость кабеля и недостаточную устойчивость к перепаду температур, обусловленную применением в качестве материала оболочки поливинилхлоридного пластиката.The disadvantages of cables according to patents RU27962, RU40819 include insufficient cable flexibility and insufficient resistance to temperature differences due to the use of PVC plastic sheath as the sheath material.

Известен электрический кабель связи по патенту RU51782U1, МПК H01B 11/00, и аналогичный ему по конструкции электрический кабель по патенту RU60778U1) ООО "НТЦ-Теплоскат". Кабель включает две токопроводящие жилы, снабженные изоляционными оболочками и скрученные в пару, поверх которой наложен экран и влагозащитная оболочка, выполненная из полимерного материала, не распространяющего горение. Изоляция каждой из жил выполнена из материала, содержащего полиэтилен и полипропилен, взятый в количестве от 6% до 48% от массы полиэтилена. Задача, которую решают в известном техническом решении - создание кабеля связи с однородными по длине кабеля конструктивными элементами, обеспечивающими стабильность высокочастотных параметров и оптимальность передачи высокочастотных цифровых сигналов. Отмечено, что использование только полипропилена или добавка полипропилена свыше 48% от массы полиэтилена не допустимы, так как это ухудшает холодостойкость кабеля. Пластмассовая влагозащитная оболочка однопарных и многопарных кабелей по патентам RU51782 или RU60778, как и в аналогах, приведенных выше, изготавливается преимущественно из ПВХ, с уже отмеченными недостатками. Known electrical communication cable according to the patent RU51782U1, IPC H01B 11/00, and a similar electrical cable according to the design according to patent RU60778U1) of the NTZ-Teploskat LLC. The cable includes two conductive cores equipped with insulating sheaths and twisted into a pair, over which a screen is applied and a moisture-proof sheath made of a polymer material that does not spread combustion. The insulation of each core is made of a material containing polyethylene and polypropylene, taken in an amount of from 6% to 48% by weight of polyethylene. The problem that is solved in the known technical solution is the creation of a communication cable with structural elements homogeneous along the length of the cable, ensuring the stability of high-frequency parameters and the optimal transmission of high-frequency digital signals. It is noted that the use of only polypropylene or the addition of polypropylene in excess of 48% by weight of polyethylene is not permissible, as this worsens the cold resistance of the cable. The plastic moisture-proof sheath of single-pair and multi-pair cables according to the patents RU51782 or RU60778, as in the analogs given above, is made mainly of PVC, with the already noted drawbacks.

Известен кабель гибкий с полиэтиленовой изоляцией в поливинилхлоридной оболочке по патенту RU59317 U1, МПК H01B 9/00, 2006 г., производитель - "Электрокабель" Кольчугинский завод". Кабель содержит в своей конструкции многопроволочные токопроводящие жилы. Применяется при коммутации кабельных сегментов структурированной кабельной системы для передачи сигналов в диапазоне частот использования до 100 МГц при напряжении до 145 В переменного тока частотой 50 Гц или 200 В постоянного тока. Разработка кабеля гибкого с увеличенной до 0,25 мм толщиной полиэтиленовой изоляции и скруткой изолированных токопроводящих жил в витую пару позволяет добиться устойчивости кабеля к многократным изгибам, что дает возможность расширить номенклатуру кабельных изделий для структурированных систем связи. Существенным признаком полезной модели является наличие в ее конструкции многопроволочной токопроводящей жилы. По утверждению заявителя, этот признак позволяет прокладывать кабели с меньшим радиусом изгиба, чем для однопроволочных горизонтальных кабелей, однако характеристики жесткой поливинилхлоридной оболочки при эксплуатации кабеля при этом не учитываются. Вместе с тем, кабель функционален в ограниченном температурном диапазоне от минус 20 °С до плюс 60 °С и при пониженной температуре малые радиусы изгиба очень ненадежны.Known flexible cable with polyethylene insulation in a polyvinyl chloride sheath according to patent RU59317 U1, IPC H01B 9/00, 2006, manufacturer - "Electrocable" Kolchuginsky Zavod. The cable contains multi-wire conductors in its design. It is used for switching cable segments of a structured cable system for the transmission of signals in the frequency range of use up to 100 MHz at a voltage of up to 145 V AC with a frequency of 50 Hz or 200 V DC Development of a flexible cable with a thickness of polyethylene increased to 0.25 mm Insulation and twisting of insulated conductive wires in twisted pair allows the cable to be resistant to repeated bends, which makes it possible to expand the range of cable products for structured communication systems. An essential feature of the utility model is the presence of a multi-wire conductive core in its design. According to the applicant, this feature allows lay cables with a smaller bending radius than for single-wire horizontal cables, however, the characteristics of rigid polyvinyl chloride sheaths during cable operation are not taken into account. At the same time, the cable is functional in a limited temperature range from minus 20 ° С to plus 60 ° С and at low temperatures small bending radii are very unreliable.

Известны также экранированные высокочастотные кабели КСВППЭ-5е и КСВПП-5е с витой парой в полиэтиленовой изоляции и в оболочке из светостабилизированного полиэтилена, выпускаемые ООО НПО «Фариаль» по ТУ ФКС-002-2016, недостаточно гибкие для решения поставленной задачи.Also known are shielded high-frequency cables KSVPPE-5e and KSVPP-5e with twisted pair in polyethylene insulation and in a sheath of light-stabilized polyethylene produced by NPO Farial LLC according to TU FKS-002-2016, which are not flexible enough to solve the task.

Общие недостатки аналогов: изолирующие и защитные материалы должны удовлетворять ряду требований по свойствам, которые в некоторых отношениях являются противоречивыми. Так, важными свойствами материалов для оболочки кабеля являются высокая механическая прочность, малая усадка, материал должен легко обрабатываться, сохранять эластичность в широком температурном диапазоне. Для изоляции же требуется хорошая адгезия к металлу, минимум шероховатости, малое значение диэлектрических потерь, а также высокая стойкость к растрескиванию под действием напряжения окружающей среды. Так как до этого было трудно или даже невозможно одновременно удовлетворить всем этим требованиям, освоенные производителями материалы оболочек и изоляций были результатом компромисса: хорошие свойства в одном отношении достигались за счет худших свойств в некотором другом отношении.Common disadvantages of analogues: insulating and protective materials must satisfy a number of requirements for properties, which in some respects are contradictory. So, important mechanical properties of the cable sheath are high mechanical strength, low shrinkage, the material should be easily processed, and maintain elasticity over a wide temperature range. For insulation, good adhesion to metal, a minimum of roughness, a low value of dielectric loss, and also high resistance to cracking under the influence of environmental stress are required. Since before it was difficult or even impossible to simultaneously satisfy all these requirements, the materials of shells and insulation mastered by manufacturers were the result of a compromise: good properties in one respect were achieved due to worse properties in some other respect.

Известен гибкий кабель по патенту RU69677 с использованием термоэластопластов. Кабель содержит скрученные медные токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта полимерной изоляцией из олефинового термоэластопласта, и внешнюю полимерную оболочку из поливинилхлоридного пластиката марки O-50 ВД.Known flexible cable according to patent RU69677 using thermoplastic elastomers. The cable contains twisted copper conductive conductors, each of which is coated with polymeric insulation from olefin thermoplastic elastomer, and an external polymer sheath made of polyvinyl chloride plastic compound of the O-50 VD grade.

Термоэластопласты (ТЭП), использованные в этом известном техническом решении – это материалы, получаемые смешением олефинового каучука с олефиновым термопластом. Смесевые олефиновые термопласты при повышенных температурах (более 90°C) обладают неудовлетворительными физико-механическими свойствами и имеют невысокую стойкость к агрессивным средам. В связи с этим область применения смесевых олефиновых термопластов для кабелей весьма ограничена.Thermoplastic elastomers (TEC) used in this known technical solution are materials obtained by mixing olefin rubber with an olefin thermoplastic. Mixed olefin thermoplastics at elevated temperatures (more than 90 ° C) have unsatisfactory physical and mechanical properties and have low resistance to aggressive environments. In this regard, the scope of mixed olefin thermoplastics for cables is very limited.

Недостатки аналога RU 69677:The disadvantages of the analogue of RU 69677:

- пониженная до 90°C рабочая температура жил;- operating temperature reduced to 90 ° C;

- пониженное удельное электрическое сопротивление изоляции жил;- reduced specific electrical insulation resistance of conductors;

- пониженная стойкость к перегибам наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката, особенно в сложных температурных условиях;- reduced resistance to bending the outer shell of PVC compound, especially in difficult temperature conditions;

- ограниченная область применения (подвижный рельсовый транспорт).- limited scope (mobile rail transport).

Среди известных технических решений наиболее близким к заявленной полезной модели по назначению и к патенту RU183147, МПК H01B конструктивным признакам является высокочастотный симметричный кабель по 11/02, опубликовано: 12.09.2018 (выбран за прототип). Кабель обеспечивает передачу цифровых и аналоговых сигналов на частотах до 100 МГц при воздействии температуры окружающей среды до 100°С. Кабель включает сердечник, состоящий, по меньшей мере, из двух пар скрученных токопроводящих жил. Изоляция жил выполнена из композиции на основе блоксополимера пропилена с этиленом, сердечник помещен в обмотку из полиэтилентерефталатной плёнки. Кабель заключён в оболочку из полимерной композиции, например, из полиуретана. Технический результат прототипа - повышение стойкости кабеля к многократным изгибам.Among the well-known technical solutions closest to the claimed utility model for designation and to patent RU183147, IPC H01B design features is a high-frequency balanced cable on 11/02, published: 09/12/2018 (selected for the prototype). The cable provides the transmission of digital and analog signals at frequencies up to 100 MHz when exposed to ambient temperatures up to 100 ° C. The cable includes a core consisting of at least two pairs of twisted conductive conductors. The core insulation is made of a composition based on a block copolymer of propylene with ethylene, the core is placed in a winding of a polyethylene terephthalate film. The cable is enclosed in a sheath made of a polymer composition, for example, polyurethane. The technical result of the prototype is to increase the resistance of the cable to repeated bends.

Кабель по техническому решению-прототипу не пригоден для длительной работы при низких температурах. The cable according to the technical solution of the prototype is not suitable for continuous operation at low temperatures.

Известно, что блоксополимер пропилена с этиленом менее стоек к действию пониженной температуры, чем, например, полиэтилен или сшитый полиэтилен. Уже при температуре минус 50 он становится хрупким, и использование такой изоляции в конструкции холодостойкого кабеля в условиях знакопеременной снижает надежность его работы, особенно при периодическом опускании температуры до минус 60-65 оС, как это имеет место, например в бортовой кабельной сети авиационной и ракетно-космической техники. Таким же недостатком обладает и оболочка кабеля из полимера типа полиуретан, что приводит к снижению срока службы кабеля. Дополнительным недостатком является большая вязкость полиуретана при температурах экструзии, составляющая 3-5 г/10 мин.It is known that a block copolymer of propylene with ethylene is less resistant to the effect of lower temperature than, for example, polyethylene or cross-linked polyethylene. Already at minus 50 it becomes brittle, and the use of such cold-resistant insulation in the construction of the cable under alternating reduces its reliability, especially if a batch temperature falls to minus 60-65 ° C, as occurs for example in the vehicle and aviation cabling rocket and space technology. A cable sheath made of a polymer of the polyurethane type also has the same drawback, which leads to a decrease in the cable service life. An additional disadvantage is the high viscosity of the polyurethane at extrusion temperatures of 3-5 g / 10 min.

Принимаемые защитные меры для кабелей с витой парой сводятся на нет при нарушении условий их прокладки. Радиус изгиба изделий с использованием блоксополимеров пропилена с этиленом строго ограничен и обычно не должен быть меньше восьми-десяти диаметров. При этом в знакопеременном температурном режиме с возможностью глубокого охлаждения (до минус 70 оС) в оболочке могут появляться остаточные деформации, вплоть до растрескивания. Если это не учесть, то внутри кабеля происходят геометрические изменения, иногда непоправимые, ухудшающие его транспозицию и защищенность от источников электромагнитных помех, например, от соседних витых пар или от стороннего электрооборудования. The protective measures taken for twisted pair cables are nullified if the conditions for their installation are violated. The bending radius of products using block copolymers of propylene with ethylene is strictly limited and usually should not be less than eight to ten diameters. Moreover, in an alternating temperature regime with the possibility of deep cooling (up to minus 70 о С), residual deformations, up to cracking, can appear in the shell. If this is not taken into account, then geometric changes occur inside the cable, sometimes irreparable, worsening its transposition and protection from sources of electromagnetic interference, for example, from neighboring twisted pairs or from third-party electrical equipment.

Конструкция кабеля-прототипа не обеспечивает эксплуатацию в знакопеременном температурном режиме, включающем глубокое охлаждение до минус 70°C, например, в компьютерных коммуникациях летательных аппаратов или объектов вооружения и военной техники. Кабель выпускается прямолинейным, поэтому монтажные изгибы даже в статичном положении неизбежно находятся в состоянии механических напряжений. При работе в экстремальных режимах оболочка разрушается, нарушается транспозиция витых пар, ухудшая электрические характеристики кабеля.The design of the cable prototype does not provide operation in alternating temperature conditions, including deep cooling to minus 70 ° C, for example, in computer communications of aircraft or weapons and military equipment. The cable is produced in a straight line, so mounting bends, even in a static position, are inevitably in a state of mechanical stress. When operating in extreme conditions, the sheath is destroyed, the transposition of twisted pairs is violated, worsening the electrical characteristics of the cable.

При ручной коммутации различных кабельных сегментов структурированной кабельной системы в ограниченном пространстве монтажных шкафов необходима устойчивость кабеля к знакопеременным температурным нагрузкам при малых радиусах изгиба, чего невозможно добиться при использовании для этих целей оболочки из полиуретана или другого полимера, например, поливинилхлоридного пластиката или полиэтилена. When manually switching various cable segments of a structured cabling system in a limited space of mounting cabinets, the cable must be resistant to alternating temperature loads at small bending radii, which cannot be achieved using a sheath made of polyurethane or another polymer, for example, polyvinyl chloride plastic or polyethylene.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение отмеченных недостатков кабелей того же назначения и повышение надежности кабеля при более низких температурах относительно аналога. Это предполагает создание симметричного высокочастотного гибкого холодостойкого кабеля, надежного при эксплуатации в знакопеременном температурном режиме, включающем глубокое охлаждение, например, в компьютерных коммуникациях летательных аппаратов или объектов военной техники.The objective of the proposed technical solution is to eliminate the noted drawbacks of cables of the same purpose and increase the reliability of the cable at lower temperatures relative to the analog. This implies the creation of a symmetric high-frequency flexible cold-resistant cable, reliable when operated in alternating temperature conditions, including deep cooling, for example, in computer communications of aircraft or military equipment.

Недостатки прототипа устраняются тем, что изоляция жил выполнена из полиэтилена, в частности, сшитого полиэтилена, а оболочка – из термопластичного эластомера (ТПЭ), имеющего высокую гибкость и высокую ударную вязкость при низких температурах.The disadvantages of the prototype are eliminated by the fact that the insulation of the cores is made of polyethylene, in particular cross-linked polyethylene, and the shell is made of thermoplastic elastomer (TPE) having high flexibility and high impact strength at low temperatures.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Поставленная задача решается в заявленной формуле полезной модели: в кабеле, содержащем по крайней мере две витые пары металлических проводников, с экраном или без, имеющих пластиковую изоляцию и заключенных в защитную внешнюю оболочку, жилы витой пары имеют изоляцию из полиэтилена, а в качестве материала внешней оболочки использован термопластичный эластомер (ТПЭ), имеющий высокую гибкость и высокую ударную вязкость при низких температурах.The problem is solved in the claimed formula of the utility model: in a cable containing at least two twisted pairs of metal conductors, with or without a shield, having plastic insulation and enclosed in a protective outer sheath, the twisted pair cores have insulation made of polyethylene, and as an external material shells used thermoplastic elastomer (TPE), which has high flexibility and high impact strength at low temperatures.

Кроме того, при конкретном воплощении изоляция жил витой пары может быть выполнена из сшитого полиэтилена, например, гамма-облучением.In addition, in a specific embodiment, the insulation of the twisted pair cores can be made of cross-linked polyethylene, for example, by gamma radiation.

Кроме того, в качестве упомянутого термопластичного эластомера может быть использован стирольный эластомер, получаемый путем смешения полиолефинов и блок-сополимеров стирол-этилен-бутилен-стирол (SEBS). In addition, as mentioned thermoplastic elastomer can be used styrene elastomer obtained by mixing polyolefins and block copolymers of styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS).

Кроме того, в качестве упомянутого термопластичного эластомера может быть использован вулканизированный эластомер, получаемый динамической вулканизацией смеси полиолефинов и этилен-пропилен-диенового каучука (EPDM).In addition, as mentioned thermoplastic elastomer can be used vulcanized elastomer obtained by dynamic vulcanization of a mixture of polyolefins and ethylene-propylene-diene rubber (EPDM).

Кроме того, в качестве упомянутых полиолефинов может служить смесь полиэтилена и полипропилена в равных или с преобладанием полиэтилена массовых долях, обеспечивающая показатель текучести расплава эластомера по ГОСТ 11645-73 в диапазоне (5 – 7) г/10 мин при температуре 190°С. In addition, a mixture of polyethylene and polypropylene in equal or predominantly polyethylene mass fractions can be used as the mentioned polyolefins, which provides the melt flow rate of the elastomer according to GOST 11645-73 in the range (5 - 7) g / 10 min at a temperature of 190 ° C.

На фиг.1 показана схема конструкции кабеля. Figure 1 shows a diagram of the design of the cable.

1 – медная жила;1 - copper core;

2 – изоляция ПЭВД/сшитого полиэтилена;2 - insulation of LDPE / cross-linked polyethylene;

3 – экран (не обязательно);3 - screen (optional);

4 – ТЭП-оболочка;4 - TEC shell;

На фиг.2 показаны температурные зоны при формовании ТЭП-оболочки. Figure 2 shows the temperature zone during the formation of the TEC shell.

5 - зона питания;5 - food zone;

6 - зона дозирования;6 - dosing zone;

7 - зона плавления;7 - melting zone;

8 - зона выдавливания;8 - extrusion zone;

9 - формующая головка.9 - forming head.

Признаки заявленного кабеля симметричного высокочастотного, совпадающие с существенными признаками кабеля по патенту RU183147 и позволяющие выбрать его за прототип.The features of the claimed symmetric high-frequency cable, coinciding with the essential features of the cable according to patent RU183147 and allowing you to choose it for the prototype.

- кабели имеют одинаковое назначение; - cables have the same purpose;

- наличие токопроводящих жил из медной проволоки;- the presence of conductive conductors made of copper wire;

- наличие сердечника, состоящего из двух и более токопроводящих жил;- the presence of a core consisting of two or more conductive cores;

- полимерная изоляция токонесущих проводников;- polymer insulation of current-carrying conductors;

- наличие гибкой защитной оболочки.- the presence of a flexible protective shell.

Отличие заявленной полезной модели от прототипа заключается в новой конструкции кабеля: в качестве материала внешней оболочки вместо полимерной композиции типа полиуретана использован термопластичный эластомер (ТПЭ), имеющий высокую гибкость и высокую ударную вязкость при низких температурах, а изоляция проводников вместо блоксополимера пропилена с этиленом выполнена из полиэтилена.The claimed utility model differs from the prototype in a new cable design: instead of a polymeric composition such as polyurethane, a thermoplastic elastomer (TPE) is used as the material of the outer sheath, which has high flexibility and high impact strength at low temperatures, and the insulation of the conductors instead of the block copolymer of propylene with ethylene is made of polyethylene.

Технический результат – повышение надежности работы кабеля в условиях знакопеременной температуры за счет повышения гибкости кабеля (малый радиус изгиба), малых остаточные деформаций изоляции и оболочки, высокой устойчивости в условиях тесного монтажа при знакопеременных температурных режимах с возможным периодическим охлаждением до минус 70 оС. Кабель может быть использован для монтажа бортовой кабельной сети авиационной и ракетно-космической техники.The technical result - an increase in the reliability of the cable under alternating temperatures by increasing the flexibility of the cable (small radius bending), small residual strain and insulation shell, high stability in close mounting under alternating temperature regimes with possible periodic cooling to minus 70 C. Cables can be used for installation of an onboard cable network of aviation and rocket and space technology.

Динамически вулканизованные олефиновые ТЭП являются наиболее перспективными материалами для изоляции и защиты кабеля благодаря широкому температурному интервалу работоспособности, высоким физико-механическим характеристикам и повышенной стойкости к агрессивным средам. Динамически вулканизованные олефиновые ТЭП получают путем интенсивного механического смешения олефинового каучука с олефиновым термопластом при одновременной вулканизации каучука в процессе смешения. При этом за счет частичной или полной вулканизации каучуковой фазы с помощью различных вулканизующих систем (серной, смоляной, пероксидной, силановой) появляется возможность осуществлять модифицирование физико-механических и эксплуатационных характеристик материалов. Это достигается благодаря образованию характерной гетерофазной структуры, представляющей собой мелкодисперсную (субмикронную) вулканизованную фазу каучука в непрерывной среде термопласта. При вулканизации каучука происходит увеличение вязкости расплава смеси до максимальных значений. При интенсивной динамической вулканизации мелкодисперсные частички резины размером 1-2 мкм равномерно распределяются в объеме термопласта. При этом существенно изменяются свойства материала. По физико-механическим характеристикам динамически вулканизованные ТЭП близки к резинам, но, в отличие от них, новые материалы способны перерабатываться на оборудовании для термопластов по безотходной технологии. Dynamically vulcanized olefin TECs are the most promising materials for insulation and cable protection due to the wide temperature range of operability, high physical and mechanical characteristics and increased resistance to aggressive environments. Dynamically vulcanized olefin TECs are obtained by intensive mechanical mixing of olefin rubber with an olefin thermoplastic while vulcanizing rubber during mixing. In this case, due to partial or complete vulcanization of the rubber phase using various vulcanizing systems (sulfuric, resin, peroxide, silane), it becomes possible to modify the physicomechanical and operational characteristics of materials. This is achieved due to the formation of a characteristic heterophase structure, which is a finely dispersed (submicron) vulcanized rubber phase in a continuous thermoplastic medium. During vulcanization of rubber, the melt viscosity of the mixture increases to maximum values. During intensive dynamic vulcanization, finely dispersed rubber particles of 1-2 microns in size are evenly distributed in the bulk of the thermoplastic. In this case, the material properties significantly change. According to their physical and mechanical characteristics, dynamically vulcanized TECs are close to rubbers, but, unlike them, new materials can be processed on thermoplastics equipment using waste-free technology.

Химическая промышленность производит широкий спектр термоэластопластов ТЭП самых разных характеристик и назначений, том числе сырьё для кабельных производств. В качестве эластомера перспективен этилен-пропилен-диеновый каучук. В качестве олефинового термопласта чаще всего используют полипропилен, однако он придает оболочке кабеля излишнюю жесткость. Могут быть использованы также полиэтилен, блоксополимер этилена с пропиленом. В качестве вулканизующей добавки используют серу, фенольные смолы, органические пероксиды, полигидросилоксаны.The chemical industry produces a wide range of thermoplastic elastomers TEP of various characteristics and purposes, including raw materials for cable production. Ethylene-propylene-diene rubber is promising as an elastomer. Polypropylene is most often used as an olefin thermoplastic, however, it gives the cable sheath excessive rigidity. Polyethylene, a block copolymer of ethylene with propylene, may also be used. Sulfur, phenolic resins, organic peroxides, polyhydrosiloxanes are used as a vulcanizing additive.

Производство кабеля в термоэластопластиковой оболочке связано с рядом технологических сложностей, среди которых можно назвать сложность центровки оболочки из-за большей текучести расплава (эксцентриситет), неоднородность оболочки по толщине, сложность контроля температуры нагрева по зонам экструдера. При этом скорость экструзии и перемотки кабеля с оболочкой из термопластичного эластомера, в отличие от резиновой или ПВХ оболочки, должна быть снижена из-за возможного слипания намотанных слоев друг с другом. Современные материалы и технологии позволяют формировать оболочку ТПЭ без ущерба для других характеристик продукции.The production of cable in a thermoplastic elastomeric sheath is associated with a number of technological difficulties, among which the difficulty of centering the sheath due to the greater fluidity of the melt (eccentricity), the heterogeneity of the sheath in thickness, and the difficulty of controlling the heating temperature over the extruder zones can be mentioned. In this case, the speed of extrusion and rewinding of a cable with a sheath of thermoplastic elastomer, in contrast to the rubber or PVC sheath, should be reduced due to the possible adhesion of the wound layers to each other. Modern materials and technologies make it possible to form a TPE shell without prejudice to other product characteristics.

В заявленной полезной модели эти проблемы решаются путем подбора компонентов эластомера, а также экспериментального определения оптимальных температурных диапазонов в зонах нагрева. In the claimed utility model, these problems are solved by selecting elastomer components, as well as experimentally determining the optimum temperature ranges in the heating zones.

Кабель может быть использован для монтажа бортовой кабельной сети авиационной, ракетно-космической и военной техники, в арктических условиях, в помещениях и на открытом воздухе, в зонах прямого доступа солнечного излучения. В виду специфики тесного монтажа и условий эксплуатации кабелей их конструкции, помимо стабильности электрических параметров при скоростной передаче цифровых потоков, должны иметь повышенную гибкость (малый радиус изгиба) и высокую устойчивость к деформациям при знакопеременных температурных режимах. The cable can be used for mounting the onboard cable network of aviation, rocket and space and military equipment, in arctic conditions, indoors and outdoors, in areas of direct access to solar radiation. In view of the specifics of close installation and operating conditions of cables of their design, in addition to the stability of electrical parameters during high-speed transmission of digital streams, they should have increased flexibility (small bending radius) and high resistance to deformation under alternating temperature conditions.

Этим требованиям удовлетворяет кабель с новыми относительно прототипа отличительными признаками: These requirements are met by a cable with new distinctive features relative to the prototype:

- изоляция проводников выполнена из полиэтилена;- insulation of conductors is made of polyethylene;

- защитная внешняя оболочка выполнена из термопластичного эластомера (TPE), имеющего высокую гибкость и высокую ударную вязкость при низких температурах.- the protective outer shell is made of thermoplastic elastomer (TPE) having high flexibility and high impact strength at low temperatures.

В основе технологии производства ТЭП-оболочки лежит вулканизация эластомера в процессе смешения с термопластом (трехмерная динамическая вулканизация) или экструзия расплава с последующим охлаждением. При трехмерной вулканизации оболочка представляет собой дисперсию вулканизованных микронных частиц каучука (до 80% от объема термопласта), по свойствам приближается к резинам, но более пластичная и устойчивая к деформациям при низких температурах.The production technology for the TEC shell is based on vulcanization of the elastomer during mixing with thermoplastics (three-dimensional dynamic vulcanization) or extrusion of the melt with subsequent cooling. During three-dimensional vulcanization, the shell is a dispersion of vulcanized micron particles of rubber (up to 80% of the volume of the thermoplastic), its properties are close to rubbers, but more plastic and resistant to deformations at low temperatures.

Таблица. Рекомендуемый температурный режим экструдера по Фиг.2Table. The recommended temperature regime of the extruder of FIG. 2

 Температура по зонам цилиндра:Temperature in the zones of the cylinder: Значения °C° C values ЗоныZones   Зона питанияFood area 9090 Зона дозированияDosing area 110-120110-120 Зона плавленияMelting zone 130-145130-145 Зона выдавливанияExtrusion zone 160-165160-165 Температура на формующей головкеTemperature on the forming head 170-175170-175

В конкретном исполнении в качестве термопластичного эластомера может быть выбран стирольный эластомер, получаемый путем смешения полиолефинов и блок-сополимеров стирол-этилен-бутилен-стирол (SEBS).In a specific embodiment, a styrene elastomer obtained by mixing polyolefins and block copolymers of styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) can be selected as a thermoplastic elastomer.

В другом конкретном исполнении в качестве термопластичного эластомера может быть выбран эластомер, получаемый динамической вулканизацией смеси полиолефинов и этилен-пропилен-диенового каучука (международное обозначение EPDM, при добавке 1-2 мол.% диенов маркируется СКЭП). In another specific embodiment, an elastomer obtained by dynamic vulcanization of a mixture of polyolefins and ethylene-propylene-diene rubber (international designation EPDM, when 1-2 mol% of dienes are added, is marked as SCEP) as a thermoplastic elastomer.

В частных случаях смесью полиолефинов может служить, например, смесь полиэтилена и полипропилена в равных или с преобладанием полиэтилена массовых долях. Соотношение полиолефинов выбирают из условия текучести расплава эластомера в диапазоне (5 – 7) г/10 мин.In particular cases, a mixture of polyolefins can be, for example, a mixture of polyethylene and polypropylene in equal or predominantly polyethylene mass fractions. The ratio of polyolefins is selected from the melt flow condition of the elastomer in the range (5 - 7) g / 10 min.

Связь отличительных признаков с достигнутым техническим результатом.The relationship of the distinguishing features with the achieved technical result.

Для передачи сигнала, особенно на дальние расстояния, важно, чтобы среда, в которой этот сигнал протекает, имела низкие диэлектрические потери, поэтому в качестве изоляции проводников используется, преимущественно, полиэтилен высокого давления (ПЭВД). При использовании в качестве материала изоляции блоксополимеров пропилена с этиленом, являющегося полярным диэлектриком такие потери значительны. По информации фирмы «Alpha Wire Company» [3] для стандартных (без модификаций) блоксополимеров тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 МГц равен 0,06–0,1, и при увеличении частоты сигнала увеличивается. В то же время в заявленном кабеле для полиэтилена согласно [4] тангенс угла диэлектрических потерь нормирован: не более (3 – 4)·10-4 в мегагерцовом частотном диапазоне, а у термоэластопластов тангенс угла диэлектрических потерь составляет не более 0,03 [5]. To transmit a signal, especially over long distances, it is important that the medium in which this signal flows has low dielectric losses, therefore, high-pressure polyethylene (LDPE) is mainly used as insulation for conductors. When used as an insulation material, block copolymers of propylene with ethylene, which is a polar dielectric, such losses are significant. According to Alpha Wire Company [3], for standard (without modifications) block copolymers, the dielectric loss tangent at a frequency of 1 MHz is 0.06–0.1, and increases with increasing signal frequency. At the same time, in the claimed cable for polyethylene according to [4], the dielectric loss tangent is normalized: no more than (3 - 4) · 10 -4 in the megahertz frequency range, and for thermoplastic elastomers the dielectric loss tangent is not more than 0.03 [5] ].

В отличие от блоксополимера, используемого в качестве диэлектрика, изоляция из полиэтилена более гибка при низких температурах. Как неполярный (нейтральный) диэлектрик, полиэтилен состоит из электрически нейтральных молекул и атомов, которые не обладают электрическими свойствами и не влияют на сигнал. Кроме того он дает гладкую поверхность без шероховатости, что обеспечивает более высокие параметры связи, требуемые для эффективной передачи сигнала. In contrast to the block copolymer used as a dielectric, polyethylene insulation is more flexible at low temperatures. Like a non-polar (neutral) dielectric, polyethylene consists of electrically neutral molecules and atoms that do not have electrical properties and do not affect the signal. In addition, it gives a smooth surface without roughness, which provides higher communication parameters required for efficient signal transmission.

Справочные данные для сравнения: Поливинилхлорид (ПВХ) - твердость НВ = 15 – 16 по Бринеллю, плотность ρ = 1,38-1,42 г/см3; В месте изгиба белеет; при отрицательных температурах хрупок, горит плохо, но выделяет продукты хлора. Полипропилен (ПП) - твердость НВ – 6, плотность ρ = 0,9 – 0,92, горит хорошо. Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) - твердость НВ = 4,5 – 6, плотность ρ = 0,95-0,96, горит медленно синеватым пламенем с оплавлением и подтеканием полимера. Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) - твердость НВ = 1,5 – 2,5 по Бринеллю, плотность ρ = 0,91 – 0,93, малое водопоглощение (около 0,02 % за месяц), высокая пластичность, при горении не выделяет галогены.Reference data for comparison: Polyvinyl chloride (PVC) - hardness HB = 15 - 16 according to Brinell, density ρ = 1.38-1.42 g / cm3; In the place of a bend it whitens; at low temperatures brittle, burns poorly, but emits chlorine products. Polypropylene (PP) - HB - 6 hardness, density ρ = 0.9 - 0.92, burns well. Low pressure polyethylene (HDPE) - hardness HB = 4.5 - 6, density ρ = 0.95-0.96, burns slowly with a bluish flame with fusion and polymer leakage. High pressure polyethylene (LDPE) - HB hardness = 1.5 - 2.5 according to Brinell, density ρ = 0.91 - 0.93, low water absorption (about 0.02% per month), high ductility, does not emit during combustion halogens.

Динамические ТЭП имеют преимущества и перед резиной, широко используемой в ряде аналогов:Dynamic TECs have advantages over rubber, which is widely used in a number of analogues:

• исключение длительной энергоемкой стадии вулканизации;• the exclusion of a long energy-intensive stage of vulcanization;

• производство является безотходным и экологически чистым;• production is non-waste and environmentally friendly;

• возможность получать материалы с широким спектром свойств: от эластичных до ударопрочных;• the ability to obtain materials with a wide range of properties: from elastic to impact resistant;

• меньший расход материала (в среднем на 30%);• less material consumption (on average by 30%);

• широкий температурный интервал работоспособности (морозостойкость до – 70 градусов),• wide temperature range of working capacity (frost resistance up to - 70 degrees),

• термосвариваемость оболочки;• heat sealability of the shell;

• возможность переработки на экструдерах, используемых для переработки пластмасс;• the possibility of processing on extruders used for plastics processing;

• существенно меньшая стоимость готовых изделий.• significantly lower cost of finished products.

Уникальные свойства термоэластопластов ТЭП связаны с особенностью их структуры: наличие микрообластей с различными модулями приводит к облегчению релаксации и диссипации температурных напряжения, а также улучшает сопротивление всей системы длительным нагрузкам. Образование упругой сетчатой структуры за счет физических взаимодействий молекул после температурной обработки позволяет перерабатывать их методами, используемыми при переработке термопластов.The unique properties of thermoplastic elastomers TEP are related to the peculiarity of their structure: the presence of microregions with different modules leads to easier relaxation and dissipation of temperature stresses, and also improves the resistance of the entire system to long-term loads. The formation of an elastic network due to the physical interactions of molecules after heat treatment allows them to be processed using methods used in the processing of thermoplastics.

При динамической вулканизации термоэластопластов используется метод сшивания эластомера при смешении компонентов. Оптимальные вулканизующие агенты подбирают опытным путем исходя из имеющегося оборудования и конкретного назначения кабеля, например, используют серу с добавками оксидов металлов. Свойства получаемой оболочки определяются составом наполнителя и пропорциями компонентов.In the dynamic vulcanization of thermoplastic elastomers, the method of crosslinking the elastomer when mixing the components is used. Optimal vulcanizing agents are selected empirically based on the available equipment and the specific purpose of the cable, for example, sulfur with the addition of metal oxides is used. The properties of the resulting shell are determined by the composition of the filler and the proportions of the components.

Эластомер EPDM имеет очень высокое сопротивление низкой температуре и (если он не наполнен сажей) отличные диэлектрические свойства. EPDM обладает хорошими механическими свойствами и очень широким температурным диапазоном применения, эластичен при низких температурах. Благодаря насыщенной структуре EPDM обладает очень хорошей устойчивостью к озону, воздействию атмосферы и старению.The EPDM elastomer has a very high resistance to low temperature and (if it is not filled with soot) excellent dielectric properties. EPDM has good mechanical properties and a very wide temperature range of application, elastic at low temperatures. Due to its rich structure, EPDM has very good resistance to ozone, atmospheric effects and aging.

Оболочки из ТПЭ на основе смеси полипропилена (ПП) и этилен-пропилен-диенового каучука (EPDM) при эксплуатации несколько уступают оболочкам из вулканизированных эластомеров TPV по прочности и по восстанавливаемости формы после деформации. Вместе с тем, данный класс материалов отличается повышенной ударной вязкостью и повышенной морозостойкостью.TPE shells based on a mixture of polypropylene (PP) and ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) during operation are somewhat inferior to shells made of vulcanized TPV elastomers in terms of strength and shape recoverability after deformation. At the same time, this class of materials is characterized by increased toughness and increased frost resistance.

Примеры торговых марок сырья: этилен-пропиленовый синтетический каучук марки СКЭПТ ЗАО "Арматэк", Супрен (SK Group, Ю.Корея), термопластичные эластомеры типа E3870, E3875 производства Far East Group (China), EPDM-крошка производства ООО "Гранулос" (г. Королёв). Вулканизующими агентами могут являться: сера, пероксиды, оксиды металлов. Можно вводить различные минеральные наполнители, стабилизаторы и пластификаторы.Examples of raw material brands: ethylene-propylene synthetic rubber of the brand SKEPT CJSC Armatek, Supren (SK Group, South Korea), thermoplastic elastomers such as E3870, E3875 manufactured by Far East Group (China), EPDM-crumb produced by LLC Granulos ( Korolev city). Vulcanizing agents can be: sulfur, peroxides, metal oxides. You can enter a variety of mineral fillers, stabilizers and plasticizers.

В работе [6] исследованы динамически вулканизованные термоэластопласты на основе полиэтилена и бутадиен-стирольных каучуков различной микроструктуры, полученных путем радикальной и ионной полимеризации. Оценена активность нескольких серно-ускорительных систем в процессе динамической вулканизации эластомерной фазы и показано, что наиболее эффективно процесс происходит в присутствии системы, содержащей комбинацию первичного ускорителя сульфенамида Ц, и вторичного ускорителя гуанида Ф. По результатам физико-механических испытаний установлено, что оптимальным комплексом свойств обладают композиты на основе растворного бутадиен-стирольного каучука VSL 2438 со средним содержанием 1,2-звеньев и наибольшим содержанием стирольных звеньев.In [6], dynamically vulcanized thermoplastic elastomers based on polyethylene and styrene-butadiene rubbers of various microstructures obtained by radical and ionic polymerization were investigated. The activity of several sulfur-accelerating systems in the process of dynamic vulcanization of the elastomeric phase was evaluated and it was shown that the process is most effective in the presence of a system containing a combination of a primary accelerator sulfenamide C and a secondary accelerator guanide F. According to the results of physical and mechanical tests, it was found that the optimal set of properties composites based on mortar styrene butadiene rubber VSL 2438 with an average content of 1,2 units and the highest content of styrene units.

Заявленный кабель с ТЭП-оболочкой можно применять, в частности, для тесного монтажа (min R=5D) в высокочастотных системах цифровой связи, работающей в знакопеременном температурном режиме, включающем глубокое охлаждение до минус 70°C.The claimed cable with a TEC sheath can be used, in particular, for close installation (min R = 5D) in high-frequency digital communication systems operating in alternating temperature conditions, including deep cooling to minus 70 ° C.

Пример конкретной реализации:An example of a specific implementation:

Кабели симметричные высокочастотные гибкие холодостойкие по полезной модели, предназначенные для передачи сигналов в диапазоне частот использования до 100 МГц, протестированы заявителем и показали пригодность в более широком диапазоне частот, вплоть до 300 МГц. Защитные оболочки, выполненной из динамически вулканизованных олефиновых термоэластопластов, прошли всесторонние температурные испытания с положительными результатами.Symmetric high-frequency flexible flexible cold-resistant cables according to a utility model designed to transmit signals in the frequency range of use up to 100 MHz, tested by the applicant and showed suitability in a wider frequency range, up to 300 MHz. Protective shells made of dynamically vulcanized olefin thermoplastic elastomers have passed comprehensive temperature tests with positive results.

На кабельном заводе НПО "ФАРИАЛЬ" FARIAL.RU (г. Самара) налажено опытное производство изделия «кабель высокочастотный парной скрутки КСВПтп-ХЛ-5е». Кабель без экрана, с оболочкой из холодоустойчивого ТЭП, при необходимости может быть экранирован. Цвет оболочки черный.At the cable factory NPO FARIAL FARIAL.RU (Samara), pilot production of the product “cable high-frequency twisted-pair cable KSVPtp-KhL-5e” has been established. A cable without a shield, with a sheath made of cold-resistant TEP, can be shielded if necessary. Shell color is black.

Расшифровка маркировки:Explanation of marking:

К - кабель; K - cable;

С - связи;C - communication;

В - высокочастотный; B - high frequency;

П - в полиэтиленовой изоляции; P - in polyethylene insulation;

тп - в ТЭП оболочке;TP - in the TEC shell;

ХЛ - холодоустойчивого исполнения; HL - cold-resistant execution;

5е - категория.5e is a category.

Количество витых пар: 2x2x0,50; 4x2x0,52; 10x2x0,52; 16x2x0,52; 25x2x0,52.Number of twisted pairs: 2x2x0.50; 4x2x0.52; 10x2x0.52; 16x2x0.52; 25x2x0.52.

Техническая спецификация кабеля КСВПтп-ХЛ-5е:Technical specification of cable KSVPTP-HL-5e:

Число пар и диаметр проводников, ммThe number of pairs and the diameter of the conductors, mm Диаметр токопроводящей жилы, ммDiameter of a conducting core, mm Номинальный наружный диаметр кабеля, ммNominal outside diameter of a cable, mm Минимальный радиус изгибаMinimum bending radius Вес
кабеля,
кг/км
The weight
cable
kg / km
2x2x0,52x2x0.5 0,5±0,010.5 ± 0.01 4,84.8 5D5D 22,4522.45

Электрические характеристики:Electrical Specifications:

Сопротивление жил на 100м длины кабеля при температуре 20°С, Ом, не более 9,5;Resistance of cores per 100m of cable length at a temperature of 20 ° C, Ohm, not more than 9.5;

Омическая асимметрия жил в рабочей паре на длине 100м не более 2%.Ohmic asymmetry lived in a working pair at a length of 100m no more than 2%.

Коэффициент затухания на частоте 100 МГц, пересчитанный на длину 100 м и температуру 20°С, дБ, не более 22.Attenuation coefficient at a frequency of 100 MHz, calculated for a length of 100 m and a temperature of 20 ° C, dB, not more than 22.

Заявленное устройство кабеля симметричного гибкого холодостойкого для высокочастотной связи отвечает критериям новизны и промышленной применимости. В доступной литературе не обнаружено известных технических решений того же назначения с совпадающей совокупностью заявленных существенных признаков. Промышленная применимость устройства определяется выпуском опытной партии кабеля с демонстрацией его на промышленной выставке (Связь-2019, г. Москва, 23-26 апреля 2019).The claimed device cable symmetric flexible cold-resistant for high-frequency communications meets the criteria of novelty and industrial applicability. In the available literature, there are no known technical solutions of the same purpose with a matching set of claimed essential features. The industrial applicability of the device is determined by the release of an experimental batch of cable with its demonstration at an industrial exhibition (Communication-2019, Moscow, April 23-26, 2019).

Преимущества нового кабеля:Advantages of the new cable:

- высокая технологичность при изготовлении;- high manufacturability in manufacturing;

- высокие электрические характеристики;- high electrical characteristics;

- повышенная надежность при сложных условиях эксплуатации;- increased reliability under difficult operating conditions;

- более широкая область применения.- wider scope.

Из числа кабелей связи того же назначения, по сравнению с которыми достигается заявленный технический результат и которые с преимуществом могут быть изготовлены по формуле полезной модели, можно назвать кабели симметричные парной скрутки с медными жилами, с полиэтиленовой изоляцией, в оболочке из ПВХ пластиката, без экрана марок: КПВКГ-100, КПВЭКГ-100, КВП-5е, КВПП-5е (по ISO 11801 маркируются U/UTP2-Cat5e и U/UTP4-Cat5e) и др.Among the communication cables of the same purpose, in comparison with which the claimed technical result is achieved and which can be advantageously made according to the utility model, we can name symmetrical pair cables with copper conductors, with polyethylene insulation, in a sheath made of PVC compound, without a shield grades: KPVKG-100, KPVEKG-100, KVP-5e, KVPP-5e (U / UTP2-Cat5e and U / UTP4-Cat5e are marked according to ISO 11801), etc.

Цитируемая литератураCited literature

1. Международный стандарт ISO/IEC 11801 Information technology — Generic cabling for customer premises. 1. International standard ISO / IEC 11801 Information technology - Generic cabling for customer premises.

2 Применение полимерных материалов в кабельной промышленности, https://plastinfo.ru/information/articles/170 2 The use of polymeric materials in the cable industry, https://plastinfo.ru/information/articles/170

3. http://www.alphawire.com/pages/ 346.cfm 3. http://www.alphawire.com/pages/ 346.cfm

4. ГОСТ 16336-77. Композиции полиэтилена для кабельной промышленности. Технические условия4. GOST 16336-77. Polyethylene compositions for the cable industry. Technical specifications

5. ГОСТ 22372-77 (СТ СЭВ 3164-81 и СТ СЭВ 3166-81) Материалы диэлектрические. Метод определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь.5. GOST 22372-77 (ST SEV 3164-81 and ST SEV 3166-81) Dielectric materials. Method for determination of dielectric constant and dielectric loss tangent.

6. Панфилова О.А., Вольфсон С.И. и др. Влияние состава вулканизующей группы на свойства динамически вулканизованных термоэластопластов на основе бутадиен-стирольных каучуков и полиэтилена. https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-sostava-vulkanizuyuschey-gruppy-na-svoystva-dinamicheski-vulkanizovannyh-termoelastoplastov-na-osnove-butadien-stirolnyh.6. Panfilova O.A., Wolfson S.I. et al. Effect of the composition of the vulcanizing group on the properties of dynamically vulcanized thermoplastic elastomers based on styrene butadiene rubbers and polyethylene. https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-sostava-vulkanizuyuschey-gruppy-na-svoystva-dinamicheski-vulkanizovannyh-termoelastoplastov-na-osnove-butadien-stirolnyh.

Claims (5)

1. Кабель симметричный высокочастотный холодостойкий, содержащий по крайней мере две витые пары металлических проводников, имеющих пластиковую изоляцию и заключенных в защитную внешнюю оболочку, с экраном или без него, отличающийся тем, что жилы витой пары имеют полиэтиленовую (ПЭ) изоляцию, а в качестве материала внешней оболочки использован хладостойкий термопластичный эластомер (ТПЭ). 1. A symmetrical high-frequency cold-resistant cable, containing at least two twisted pairs of metal conductors having plastic insulation and enclosed in a protective outer sheath, with or without a shield, characterized in that the twisted pair cores have polyethylene (PE) insulation, and as the material of the outer shell used cold-resistant thermoplastic elastomer (TPE). 2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что изоляция жил витой пары выполнена из сшитого полиэтилена. 2. The cable according to claim 1, characterized in that the insulation of the twisted pair cores is made of cross-linked polyethylene. 3. Кабель по п.1, отличающийся тем, что в качестве термопластичного эластомера использован вулканизированный эластомер, получаемый динамической вулканизацией смеси полиолефинов и этилен-пропилен-диенового каучука (EPDM). 3. The cable according to claim 1, characterized in that the vulcanized elastomer obtained by dynamic vulcanization of a mixture of polyolefins and ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) is used as a thermoplastic elastomer. 4. Кабель по п.1, отличающийся тем, что в качестве термопластичного эластомера использован стирольный эластомер, получаемый путем смешения полиолефинов и блок-сополимеров стирол-этилен-бутилен-стирол (SEBS). 4. The cable according to claim 1, characterized in that the styrene elastomer obtained by mixing the polyolefins and block copolymers of styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) is used as a thermoplastic elastomer. 5. Кабель по пп. 3, 4, отличающийся тем, что в качестве упомянутых полиолефинов выбрана смесь полиэтилена и полипропилена с содержанием полиэтилена в равных или с преобладанием полиэтилена массовых долях, обеспечивающая показатель текучести расплава термопластичного эластомера в диапазоне (5-7) г/10 мин при температуре 190 °С.5. The cable according to paragraphs. 3, 4, characterized in that a polyethylene and polypropylene mixture with the content of polyethylene in equal or predominantly polyethylene mass fractions providing a melt flow rate of a thermoplastic elastomer in the range (5-7) g / 10 min at a temperature of 190 ° is selected as the mentioned polyolefins FROM.
RU2019114704U 2019-05-15 2019-05-15 Cable symmetric high-frequency flexible cold-resistant brands KSVPtp-HL, KSVPtpE-HL, KSVPtpT-HL, KSVPtpET-HL RU192298U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114704U RU192298U1 (en) 2019-05-15 2019-05-15 Cable symmetric high-frequency flexible cold-resistant brands KSVPtp-HL, KSVPtpE-HL, KSVPtpT-HL, KSVPtpET-HL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114704U RU192298U1 (en) 2019-05-15 2019-05-15 Cable symmetric high-frequency flexible cold-resistant brands KSVPtp-HL, KSVPtpE-HL, KSVPtpT-HL, KSVPtpET-HL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU192298U1 true RU192298U1 (en) 2019-09-12

Family

ID=67990095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019114704U RU192298U1 (en) 2019-05-15 2019-05-15 Cable symmetric high-frequency flexible cold-resistant brands KSVPtp-HL, KSVPtpE-HL, KSVPtpT-HL, KSVPtpET-HL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU192298U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117534899A (en) * 2024-01-09 2024-02-09 河南云瀚实业有限公司 Cold-resistant halogen-free flame-retardant polyolefin cable material and preparation process thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6486395B1 (en) * 2000-06-22 2002-11-26 Alflex Corporation Interlocked metal-clad cable
RU57046U1 (en) * 2006-05-02 2006-09-27 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический кабельный институт (НИКИ) г. Томск с опытным производством (ОАО "НИКИ г. Томск") FLEXIBLE CABLE FOR SEISMIC WORKS (OPTIONS)
RU112487U1 (en) * 2011-07-12 2012-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инвент" SYMMETRIC PAIRING TWIN FOR RS-485 INTERFACE
RU169338U1 (en) * 2016-08-16 2017-03-15 Акционерное общество "Особое конструкторское бюро кабельной промышленности" (АО "ОКБ КП") HIGH FREQUENCY SYMMETRIC HEAT RESISTANT CABLE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6486395B1 (en) * 2000-06-22 2002-11-26 Alflex Corporation Interlocked metal-clad cable
RU57046U1 (en) * 2006-05-02 2006-09-27 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический кабельный институт (НИКИ) г. Томск с опытным производством (ОАО "НИКИ г. Томск") FLEXIBLE CABLE FOR SEISMIC WORKS (OPTIONS)
RU112487U1 (en) * 2011-07-12 2012-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инвент" SYMMETRIC PAIRING TWIN FOR RS-485 INTERFACE
RU169338U1 (en) * 2016-08-16 2017-03-15 Акционерное общество "Особое конструкторское бюро кабельной промышленности" (АО "ОКБ КП") HIGH FREQUENCY SYMMETRIC HEAT RESISTANT CABLE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117534899A (en) * 2024-01-09 2024-02-09 河南云瀚实业有限公司 Cold-resistant halogen-free flame-retardant polyolefin cable material and preparation process thereof
CN117534899B (en) * 2024-01-09 2024-03-19 河南云瀚实业有限公司 Cold-resistant halogen-free flame-retardant polyolefin cable material and preparation process thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7999188B2 (en) Energy cable
US20110240336A1 (en) Conductor insulation with micro oxide particles
CN101987902A (en) Halogen-free thermoplastic elastomer and manufacturing method thereof and environment-friendly electric wires and cables using halogen-free thermoplastic elastomer
TW202146478A (en) Electrical wire for in-vehicle network cable, and in-vehicle network cable
EP2275477B1 (en) Flame retardant polymer composition comprising an ethylene copolymer with maleic anhydride units as coupling agent
RU192298U1 (en) Cable symmetric high-frequency flexible cold-resistant brands KSVPtp-HL, KSVPtpE-HL, KSVPtpT-HL, KSVPtpET-HL
US8835765B2 (en) FEP modification using titanium dioxide to reduce skew in data communications cables
US20080093103A1 (en) Low Voltage Power Cable With Insulation Layer Comprising Polyolefin Having Polar Groups, Hydrolysable Silane Groups and Which Includes Silanol Condensation
CN110607022B (en) Composite material for locomotive cable outer sheath, preparation method of composite material, cable outer sheath and locomotive cable
US20140017494A1 (en) Insulations containing non-migrating antistatic agent
Beyer The global cable industry: materials, markets, products
KR101882403B1 (en) Fep modification to reduce skew in data communications cables
JP5271018B2 (en) Insulation material for communication cable, cable core wire, and twisted pair cable
US20190127567A1 (en) Fluoropolymer composition
KR101560997B1 (en) Halogen free flame-retardant crosslinked polyolefin insulation wire
KR102206643B1 (en) CMP grade UTP cable
JP5950948B2 (en) Resin composition for covering electric wires and cables and electric wires and cables using the same
WO2014132942A1 (en) Resin composition having excellent surface smoothness
Wasserman et al. „Wire and Cable Applications of Polyethylene,“
CN111627605A (en) High-flame-retardant cold-resistant railway signal cable
CN111710460B (en) Long-life cable and preparation method thereof
CN113045812B (en) Communication cable sheath material and anti-cracking communication cable
KR101446795B1 (en) Abs sensor cable
CN210073438U (en) Cross-linked polyethylene insulation medium-voltage locomotive cable
Geussens Thermoplastics for cables

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200516