RU2449395C1

RU2449395C1 - High-frequency fire-resistant coaxial cable

Info

Publication number: RU2449395C1
Application number: RU2010151825/07A
Authority: RU
Inventors: Алексей Григорьевич Ионов (RU); Алексей Григорьевич Ионов; Ирина Львовна Ильина (RU); Ирина Львовна Ильина; Николай Степанович Куприянов (RU); Николай Степанович Куприянов; Тамара Николаевна Петина (RU); Тамара Николаевна Петина; Марина Васильевна Гусева (RU); Марина Васильевна Гусева; Мария Николаевна Кальвина (RU); Мария Николаевна Кальвина
Original assignee: Открытое акционерное общество "Особое конструкторское бюро кабельной промышленности"
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-04-27

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: high-frequency coaxial cable consists of inner conductor with thin-walled, increased and external layers of insulation, and external conductor with shell. Thin-walled layer of insulation is made of calendered polytetrafluoroethylene tapes, increased layer of insulation is made of porous polytetrafluoroethylene. External layer of insulation is applied with squeezing over increased layer of insulation by extrusion and made of polytetrafluoroethylene or its copolymers. Shell of external conductor is made of polytetrafluoroethylene or its copolymers. In this structure, between increased and external layers of insulation, there is insulation consisting of mica tape which can be applied by winding. Additionally, between external insulator and shell, there can be insulation consisting of mica tape which can be applied by winding. Also, mica tape layer thickness can be made equal to insulation external layer thickness.

EFFECT: invention provides high mechanical stability of cable and unvarying electrical characteristics.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике, и может быть использовано в конструкциях высокочастотных коаксиальных кабелей, предназначенных для высокоскоростной передачи СВЧ-сигналов в различных областях техники на значительные расстояния.The invention relates to electrical engineering, in particular to cable technology, and can be used in the construction of high-frequency coaxial cables designed for high-speed transmission of microwave signals in various fields of technology over significant distances.

Известны высокочастотные коаксиальные кабели, которые имеют однопроволочный или многопроволочный внутренний проводник из медных жил различной гибкости, пленочную или комбинированную изоляции, возможно из полипропиленовых лент, скрепленных лентой из фторопласта. Эти кабели имеют также внешний проводник, который может быть выполнен из цилиндрической медной трубки с продольным швом, гофрированные или оплетенные («Электрические кабели, провода и шнуры». Справочник «Кабели электросвязи». Автор: Ю.А.Парфенов, стр.30-31, М., «Экотрендз», 2003 г.).High-frequency coaxial cables are known which have a single-wire or multi-wire inner conductor of copper conductors of various flexibility, film or combination insulation, possibly made of polypropylene tapes fastened with a fluoroplastic tape. These cables also have an external conductor, which can be made of a cylindrical copper tube with a longitudinal seam, corrugated or braided (“Electric cables, wires and cords.” Directory “Telecommunication cables.” Author: Yu.A. Parfenov, p.30- 31, M., Ecotrends, 2003).

Известен электрический кабель с металлической оболочкой, внутренним проводником с двухслойным защитным покрытием. В кабеле при изготовлении применяется вдавливание покрытия (патент СССР №562221, кл. Н01В 7/00, 1971 г.).Known electrical cable with a metal sheath, an inner conductor with a two-layer protective coating. Indentation of the coating is used in the cable during manufacture (USSR patent No. 562221, class Н01В 7/00, 1971).

Известен электрический провод или кабель с металлическим проводником, заключенным в изоляцию, образованную намотанной одним или несколькими слоями со взаимным перекрытием краевых участков обмоточной лентой, выполненной на основе политетрафторэтилена и нескольким слоем полиимидной обмоточной ленты (патент Германии №4414052, кл. Н01В 13/08, 1994 г.).Known electrical wire or cable with a metal conductor enclosed in insulation formed by wound one or more layers with mutual overlapping of the edge sections of a winding tape made on the basis of polytetrafluoroethylene and a few layers of polyimide winding tape (German patent No. 4414052, CL H01B 13/08, 1994).

Известен также электрический кабель с наружным токопроводящим слоем с пластмассовой оболочкой, внутренним проводником с двухслойным защитным покрытием: один слой - изоляция, выполненная из сшитого или несшитого полимерного материала, другой слой представляет собой плотно прилегающую оболочку (патент СССР №1085522, кл. H01B 7/00, 1980 г.).Also known is an electric cable with an outer conductive layer with a plastic sheath, an inner conductor with a two-layer protective coating: one layer is an insulation made of cross-linked or non-cross-linked polymer material, the other layer is a tight-fitting sheath (USSR patent No. 1085522, class H01B 7 / 00, 1980).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является высокочастотный коаксиальный кабель, состоящий из внутреннего проводника с тонкостенным, увеличенным, внешним слоем изоляции и внешнего проводника с оболочкой, тонкостенный слой изоляции выполнен из сырых каландрированных лент из политетрафторэтилена, а увеличенный слой изоляции выполнен из лент пористого политетрафторэтилена, при этом внешний слой изоляции наложен с обжатием на увеличенный слой изоляции путем экструзии и выполнен из политетрафторэтилена или его сополимеров, причем оболочка внешнего проводника выполнена из политетрафторэтилена или его сополимеров (RU 2009138075, Н04В 7/00, 12.11.2010).The closest analogue (prototype) is a high-frequency coaxial cable, consisting of an inner conductor with a thin-walled, enlarged, outer insulation layer and an outer conductor with a sheath, a thin-walled insulation layer made of raw calendered polytetrafluoroethylene tapes, and an enlarged insulation layer made of porous polytetrafluoroethylene tapes, while the outer insulation layer is superimposed with compression on the enlarged insulation layer by extrusion and is made of polytetrafluoroethylene or its copolymers, and about olochka outer conductor is made of PTFE or its copolymers (RU 2009138075, N04V 7/00, 12.11.2010).

К недостаткам следует отнести то, что вышеуказанный кабель не обладает огнестойкостью.The disadvantages include the fact that the above cable does not have fire resistance.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание высокочастотного огнестойкого коаксиального кабеля, который может обеспечить повышение механической устойчивости кабеля, повышение стабильности электрических характеристик, волнового сопротивления, коэффициента затухания, возвратных потерь и др. При этом кабель должен обеспечивать стабильную передачу тока высокой частоты без увеличения диаметра кабеля и быть огнестойким.The problem to which the invention is directed, is the creation of a high-frequency fire-resistant coaxial cable, which can provide increased mechanical stability of the cable, increased stability of electrical characteristics, wave resistance, attenuation coefficient, return loss, etc. Moreover, the cable must provide stable high-frequency current transmission without increasing the diameter of the cable and be fire resistant.

Техническим результатом при реализации предлагаемого изобретения является обеспечение возможности повышения механической устойчивости кабеля, повышение огнестойкости кабеля, стабильности электрических характеристик, волнового сопротивления, коэффициента затухания, возвратных потерь. Кроме того, при реализации предлагаемого изобретения кабель должен обеспечивать стабильную передачу тока высокой частоты без увеличения диаметра кабеля.The technical result in the implementation of the invention is the ability to increase the mechanical stability of the cable, increasing the fire resistance of the cable, the stability of electrical characteristics, wave resistance, attenuation coefficient, return loss. In addition, when implementing the present invention, the cable should provide stable transmission of high frequency current without increasing the diameter of the cable.

На достижение указанного технического результата оказывают влияние следующие существенные признаки.The following essential features influence the achievement of the indicated technical result.

В высокочастотном коаксиальном кабеле, состоящем из внутреннего проводника с тонкостенным, увеличенным, внешним слоем изоляции и внешнего проводника с оболочкой, тонкостенный слой изоляции выполнен из сырых каландрированных лент из политетрафторэтилена, а увеличенный слой изоляции выполнен из лент пористого политетрафторэтилена, при этом внешний слой изоляции наложен с обжатием на увеличенный слой изоляции путем экструзии и выполнен из политетрафторэтилена или его сополимеров, причем оболочка внешнего проводника выполнена из политетрафторэтилена или его сополимеров. При этом между увеличенным и внешним слоем изоляции расположена изоляция, состоящая из слюдинитовой ленты, которая может быть наложена путем обмотки. Кроме того, между внешним проводником и оболочкой может быть расположена изоляция, состоящая из слюдинитовой ленты, которая может быть наложена путем обмотки. Также возможно выполнение толщины слоя из слюдинитовой ленты, равной толщине внешнего слоя изоляции.In a high-frequency coaxial cable, consisting of an inner conductor with a thin-walled, enlarged, outer insulation layer and an outer conductor with a sheath, the thin-walled insulation layer is made of raw calendered polytetrafluoroethylene tapes, and the enlarged insulation layer is made of porous polytetrafluoroethylene tapes, while the outer insulation layer is superimposed with compression on the enlarged insulation layer by extrusion and made of polytetrafluoroethylene or its copolymers, and the outer conductor sheath is made of polished etrafluoroethylene or its copolymers. In this case, between the enlarged and the outer layer of insulation there is an insulation consisting of mica tape, which can be applied by winding. In addition, between the outer conductor and the sheath can be located insulation, consisting of mica tape, which can be applied by winding. It is also possible to perform a layer thickness of mica tape equal to the thickness of the outer insulation layer.

На фиг.1 представлен высокочастотный коаксиальный кабель.Figure 1 presents a high-frequency coaxial cable.

Высокочастотный коаксиальный кабель состоит из внутреннего проводника 1 с тонкостенным слоем 2 изоляции, поверх которого имеется увеличенный слой 3 изоляции. На увеличенном слое 3 изоляции расположена изоляция 4, состоящая из слюдинитовой ленты, на которой находится внешний слой 5 изоляции. Внешний проводник 6 высокочастотного коаксиального кабеля охватывает внешний слой 5 изоляции и имеет изоляцию 7, состоящую из слюдинитовой ленты, на которой расположена оболочка 8. Внутренний проводник 1 может быть выполнен однопроволочным либо многопроволочным. Он изготавливается преимущественно из медной проволоки с покрытием. Тонкостенный слой 2 изоляции плотно облегает внутренний проводник 1 и выполнен из сырых каландрированных лент из политетрафторэтилена. Ленты изоляции тонкостенного слоя 2 могут быть наложены друг на друга с перекрытием, то есть тонкостенный слой 2 может быть выполнен с перекрытием, также как изоляция 4, состоящая из слюдинитовой ленты, причем перекрытие может составлять менее 50 процентов. Увеличенный слой 3 изоляции выполнен из лент пористого политетрафторэтилена. Ленты пористого политетрафторэтилена увеличенного слоя 3 изоляции могут быть наложены друг на друга без перекрытия или с перекрытием. При этом внешний слой 5 изоляции наложен с обжатием на увеличенный слой 3 изоляции, покрытый изоляцией 4, состоящей из слюдинитовых лент, путем экструзии и выполнен из политетрафторэтилена или его сополимеров. Оболочка 8 выполнена из политетрафторэтилена или его сополимеров. В случае обеспечения повышенной огнестойкости кабеля предусмотрено наличие слоя изоляции 7 из слюдинитовой ленты. В примере исполнения толщина увеличенного слоя 3 изоляции относится к толщине тонкостенного слоя 2 изоляции как 10 к 1, а толщина тонкостенного слоя 2 изоляции относится к толщине внешнего слоя 4 изоляции как 1 к 2. Тонкостенный слой 2 изоляции может быть выполнен с перекрытием 45 процентов.The high-frequency coaxial cable consists of an inner conductor 1 with a thin-walled insulation layer 2, on top of which there is an enlarged insulation layer 3. On the enlarged layer of insulation 3 is located insulation 4, consisting of mica tape, on which there is an outer layer 5 of insulation. The outer conductor 6 of the high-frequency coaxial cable covers the outer layer 5 of insulation and has an insulation 7, consisting of mica tape, on which the sheath 8 is located. The inner conductor 1 can be made single-wire or multi-wire. It is mainly made from coated copper wire. A thin-walled insulation layer 2 fits tightly around the inner conductor 1 and is made of crude calendered polytetrafluoroethylene tapes. The insulation tapes of the thin-walled layer 2 can be superimposed on top of one another, that is, the thin-walled layer 2 can be overlapped, as well as the insulation 4, consisting of mica tape, the overlap being less than 50 percent. The enlarged insulation layer 3 is made of porous polytetrafluoroethylene tapes. Tapes of porous polytetrafluoroethylene of an increased insulation layer 3 can be superimposed on one another without overlapping or overlapping. In this case, the outer insulation layer 5 is superimposed onto the enlarged insulation layer 3, coated with insulation 4, consisting of mica, by extrusion and made of polytetrafluoroethylene or its copolymers. The shell 8 is made of polytetrafluoroethylene or its copolymers. In the case of ensuring increased fire resistance of the cable, an insulation layer 7 of mica tape is provided. In the embodiment, the thickness of the enlarged insulation layer 3 refers to the thickness of the thin-walled insulation layer 2 as 10 to 1, and the thickness of the thin-walled insulation layer 2 refers to the thickness of the outer insulation layer 4 as 1 to 2. The thin-walled insulation layer 2 can be made with an overlap of 45 percent.

Работа высокочастотного коаксиального кабеля осуществляется следующим образом. Увеличенный слой 3 изоляции за счет своей пористости обеспечивает стабильную передачу тока высокой частоты, а его обжатие позволяет обеспечить уменьшение коэффициента затухания при малом диаметре провода за счет его обжатия. Благодаря стабильности волнового сопротивления, низкого уровня возвратных потерь и низкого значения коэффициента затухания при работе кабеля происходит значительно низкое, незначительное искажение высокочастотных видеосигналов и отсутствует переотражение в кабеле.The operation of the high-frequency coaxial cable is as follows. The increased insulation layer 3, due to its porosity, ensures stable transmission of a high-frequency current, and its compression makes it possible to reduce the attenuation coefficient with a small diameter of the wire due to its compression. Due to the stability of the wave resistance, the low level of return losses and the low attenuation coefficient during cable operation, a significantly low, insignificant distortion of high-frequency video signals occurs and there is no re-reflection in the cable.

При возникновении пламени слюдинитовая лента в течение заданного периода времени способствует сохранению механической устойчивости конструкции и предотвращает короткое замыкание между проводниками. Это происходит за счет конструкции кабеля, согласно которой внешний слой изоляции 5 из политетрафторэтилена или его сополимеров при возникновении пламени обволакивает слой 4 и служит для него как смазка, которая препятствует возникновению трещин и других недостатков слюдинитовой ленты, а следовательно, устраняет недостатки устойчивости слоя 4 к пламени при его отдельном использовании и способствует улучшению огнестойких характеристик слоя 4. При использовании в конструкции дополнительного слоя изоляции 7 (слюдинитовая лента оболочки), оболочка 8 обволакивает слои изоляции 7 и способствует улучшению огнестойких характеристик как слоя изоляции 7, так и самого кабеля.When a flame occurs, the mica band for a specified period of time helps to maintain the mechanical stability of the structure and prevents a short circuit between the conductors. This is due to the cable design, according to which the outer insulation layer 5 of polytetrafluoroethylene or its copolymers, when a flame occurs, envelops layer 4 and serves as a lubricant for it, which prevents the formation of cracks and other imperfections of mica tape, and therefore eliminates the disadvantages of resistance of layer 4 to flame with its separate use and contributes to the improvement of the fire-retardant characteristics of layer 4. When using an additional insulation layer 7 in the construction (mica tape) the sheath 8 envelops the insulation layers 7 and contributes to the improvement of the fire-resistant characteristics of both the insulation layer 7 and the cable itself.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает возможность повышения огнестойкости, механической устойчивости высокочастотного коаксиального кабеля, обеспечивается повышение стабильности его электрических характеристик. Стабильными являются волновое сопротивление, коэффициент затухания, возвратные потери. Кроме того, кабель может обеспечивать при помощи пористой части слоя изоляции стабильную передачу тока высокой частоты без увеличения диаметра кабеля.Thus, the present invention provides the ability to increase fire resistance, mechanical stability of the high-frequency coaxial cable, provides increased stability of its electrical characteristics. The wave impedance, attenuation coefficient, and return loss are stable. In addition, the cable can provide with the porous part of the insulation layer a stable high-frequency current transmission without increasing the diameter of the cable.

Claims

1. High-frequency fire-resistant coaxial cable, consisting of an inner conductor with a thin-walled, enlarged, outer insulation layer and an outer conductor with a sheath, while the thin-walled insulation layer is made of raw calendered polytetrafluoroethylene tapes, the increased insulation layer is made of porous polytetrafluoroethylene tapes, the outer insulation layer made of polytetrafluoroethylene or its copolymers and pressed with compression on the increased insulation layer by extrusion, and the outer conductor sheath is made and polytetrafluoroethylene or its copolymers, characterized in that between the enlarged and the outer layer of insulation is insulation composed of tapes slyudinitovoy.

2. The cable according to claim 1, characterized in that between the outer conductor and the sheath there is an insulation consisting of mica tape.

3. The cable according to claim 1, characterized in that the thickness of the layer of mica tape is equal to the thickness of the outer insulation layer.