RU2543965C2

RU2543965C2 - Electrical conductor with screw-shaped geometry

Info

Publication number: RU2543965C2
Application number: RU2013126088/07A
Authority: RU
Inventors: Виталий Валерьевич Клинаев
Original assignee: Виталий Валерьевич Клинаев
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2015-03-10
Also published as: RU2013126088A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: electrical conductor with screw-shaped geometry is made in the form of a tape wounded as spiral around the longitudinal axis passing through the centre of the tape cross-section; according to the decision tape cross-section is wedge-shaped. The conductor has outer Teflon coating.

EFFECT: reduced electrical resistance for acoustic signal in wide range of frequencies, reduced weight at maintenance of operating parameters.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электрическому оборудованию, в частности к плоским или ленточным токопроводящим кабелям.The invention relates to electrical equipment, in particular to flat or ribbon conductive cables.

Известен плоский кабель, состоящий из уложенных параллельно в изоляционном покрытии токопроводящих жил, соединенных между собой петлями и расположенных зигзагообразно (см. авторское свидетельство SU 1365139, МПК H01B 7/08). Прямолинейные участки зигзагов перпендикулярны продольной оси кабеля, а петли находятся вне покрытия.Known flat cable, consisting of parallel conductors laid in parallel in the insulation coating, connected by loops and arranged in a zigzag pattern (see copyright certificate SU 1365139, IPC H01B 7/08). The straight sections of the zigzags are perpendicular to the longitudinal axis of the cable, and the loops are outside the cover.

Недостатком плоского кабеля является высокое электрическое сопротивление.The disadvantage of a flat cable is its high electrical resistance.

Известен плоский электрический кабель, содержащий плоские токоведущие и нулевые жилы, изолированные между собой (см. патент на изобретение RU 2244359, МПК H01B 7/08, H01B 11/08, H01P 3/08). Кабель содержит одну или несколько одинаковых секций, состоящих из центральной плоской токоведущей жилы, находящейся между двумя плоскими изоляционными лентами, которые, в свою очередь, находятся между двумя нулевыми плоскими жилами, ширина которых больше ширины токоведущей жилы на удвоенную толщину изоляционной ленты. Такая конструкция может быть использована в качестве универсального плоского кабеля повышенной проводимости для одновременного электроснабжения приемников электрического тока и передачи сигналов телефонной, телевизионной, компьютерной и радиосвязи.Known flat electric cable containing flat current-carrying and zero conductors isolated between each other (see patent for invention RU 2244359, IPC H01B 7/08, H01B 11/08, H01P 3/08). The cable contains one or several identical sections, consisting of a central flat current-carrying conductor located between two flat insulating tapes, which, in turn, are between two zero flat conductors, the width of which is twice the thickness of the current-carrying conductor by twice the thickness of the insulating tape. This design can be used as a universal flat cable of high conductivity for the simultaneous power supply of electric current receivers and transmission of telephone, television, computer and radio communications.

Недостатком плоского электрического кабеля является высокая электрическая емкость.The disadvantage of a flat electric cable is its high electrical capacitance.

Известна токопроводящая жила, содержащая два изолированных друг от друга проводника, расположенных в общей изоляционной оболочке (см. патент на изобретение RU 2347304, МПК H01P 3/04, H01B 11/06). Оба проводника выполнены скрученными по длине токопроводящей жилы, при этом скручивание представляет собой чередующиеся равные по длине участки скрутки по часовой стрелке и участки скрутки против часовой стрелки, имеющие равное количество витков в каждой скрутке. Такая конструкция позволяет уменьшить влияние взаимной электроемкости двух проводников на качество передаваемого сигнала.Known conductive core containing two isolated from each other conductors located in a common insulating sheath (see patent for invention RU 2347304, IPC H01P 3/04, H01B 11/06). Both conductors are made twisted along the length of the conductive core, while twisting is an alternating equal length of the twisting sections in a clockwise direction and sections of twisting counterclockwise, having an equal number of turns in each twist. This design allows you to reduce the influence of the mutual electric intensity of the two conductors on the quality of the transmitted signal.

Недостаток токопроводящей жилы связан с тем, что для ВЧ и НЧ составляющих сигнала круглый проводник имеет разное электрическое сопротивление.The disadvantage of the conductive core is that for the RF and LF components of the signal, the round conductor has different electrical resistance.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является электрический проводник спиральной геометрии производства фирмы Bertram Audiocables (http://bertramaudio.com/). Электрический проводник выполнен в виде ленты, поперечное сечение которой представляет собой прямоугольник. Лента закручена в спираль вокруг продольной оси. Проводник с прямоугольным сечением имеет меньшее сопротивление, а также меньшую индуктивность, чем круглый проводник с такой же площадью поперечного сечения.The closest in technical essence to the claimed invention is an electric conductor of spiral geometry manufactured by Bertram Audiocables (http://bertramaudio.com/). The electrical conductor is made in the form of a tape, the cross section of which is a rectangle. The tape is twisted into a spiral around the longitudinal axis. A conductor with a rectangular cross section has less resistance and also less inductance than a round conductor with the same cross-sectional area.

Недостатком выбранного за прототип устройства является достаточно узкий диапазон частот, при котором акустический сигнал испытывает низкое электрическое сопротивление.The disadvantage of the selected prototype device is a fairly narrow frequency range at which the acoustic signal experiences a low electrical resistance.

Задачей заявляемого изобретения является разработка кабеля для применения в акустических системах в качестве различных межблочных и компонентных соединений в аудиоаппаратуре при передаче аудиосигнала высокого качества.The task of the invention is to develop a cable for use in acoustic systems as various inter-unit and component connections in audio equipment when transmitting high-quality audio signal.

Технический результат заключается в снижении электрического сопротивления для акустического сигнала в широком диапазоне частот, а также снижении массы при сохранении эксплуатационных параметров.The technical result consists in reducing the electrical resistance for an acoustic signal in a wide frequency range, as well as reducing the mass while maintaining operational parameters.

Указанный технический результат достигается тем, что электрический проводник винтовой геометрии выполнен в виде ленты, закрученной в спираль вокруг продольной оси, проходящей через центр поперечного сечения ленты, согласно решению поперечное сечение ленты выполнено в форме клина. Проводник снабжен внешним тефлоновым покрытием.The specified technical result is achieved in that the helical electrical conductor is made in the form of a tape twisted into a spiral around a longitudinal axis passing through the center of the cross section of the tape, according to the solution, the cross section of the tape is made in the form of a wedge. The conductor is equipped with an external Teflon coating.

Заявляемое устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен проводник винтовой геометрии, частично покрытый оболочкой, на фиг.2 представлена форма поперечного сечения ленточного проводника.The inventive device is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a helical geometry conductor partially covered by a sheath, and Fig. 2 shows a cross-sectional shape of a tape conductor.

Заявляемое изобретение предназначено для применения в электрических кабелях акустических систем класса Hi-End. Электрический проводник спиральной геометрии выполнен из посеребренной медной ленты или из серебряной ленты. Заявляемый ленточный проводник имеет поперечное сечение клиновидной формы с толщиной у основания более 1,5 мм, что является наиболее благоприятным для распространения электрического сигнала частотой до 50 Гц, а толщиной у вершины до 0,14 мм для сигнала с частотой более 20 кГц. Таким образом, один проводник при постоянной площади поперечного сечения выполнен переменной толщиной, что позволяет ему иметь низкое электрическое сопротивление сигналу в диапазоне от 0 до 200 кГц. Поверхность заявляемого проводника выполнена гладкой (полированной), что влияет на качество передачи высоких частот. Проводник подвергают процессу полировки, благодаря которому даже самые сложные участки поверхности приобретают идеальную зеркальную поверхность и имеют минимальное сопротивление на высоких частотах. Такая конструкция позволяет использовать проводник с клиновидным поперечным сечением, площадь которого меньше, чем у проводника прямоугольной и тем более круглой формы. Следовательно, возможно достичь снижения массы при снижении электрического сопротивления. Ленточный проводник с поперечным сечением в виде клина закручен в спираль вокруг продольной оси, проходящей вблизи центра поперечного сечения ленты. Заявляемый проводник снабжен изоляционной оболочкой. В качестве оболочки поверх проводника использована трубка из тефлона (PTFE), диэлектрическая постоянная которого находится в пределах 1,2 - 1,5. Проводник, имеющий спиральную конструкцию, соприкасается с внешней оболочкой лишь короткими сторонами ленточного проводника, а 99,9% площади проводника находится в воздушном пространстве. Так как большая площадь проводника окружена воздухом, улучшается теплоотвод. Поверхность проводника работает по принципу радиатора, быстро охлаждаясь и обеспечивая тем самым более стабильную работу на экстремальных режимах, например во время передачи низкочастотного сигнала. Кроме того, за счет малой площади соприкосновения проводника с изоляционным покрытием заявляемое устройство имеет низкие затраты на его поляризацию.The invention is intended for use in electric cables of acoustic systems of the class Hi-End. The spiral-shaped electrical conductor is made of silver plated copper tape or silver tape. The inventive ribbon conductor has a wedge-shaped cross section with a thickness at the base of more than 1.5 mm, which is most favorable for the propagation of an electrical signal with a frequency of up to 50 Hz, and a thickness at the apex of up to 0.14 mm for a signal with a frequency of more than 20 kHz. Thus, one conductor with a constant cross-sectional area is made of variable thickness, which allows it to have a low electrical resistance to the signal in the range from 0 to 200 kHz. The surface of the inventive conductor is smooth (polished), which affects the quality of high frequency transmission. The conductor is subjected to a polishing process, thanks to which even the most complex parts of the surface acquire an ideal mirror surface and have minimal resistance at high frequencies. This design allows the use of a conductor with a wedge-shaped cross section, the area of which is less than that of a conductor of a rectangular and especially circular shape. Therefore, it is possible to achieve a reduction in mass with a decrease in electrical resistance. The tape conductor with a cross section in the form of a wedge is twisted into a spiral around a longitudinal axis passing near the center of the cross section of the tape. The inventive conductor is provided with an insulating sheath. A teflon tube (PTFE) is used as a sheath over the conductor, whose dielectric constant is in the range 1.2 - 1.5. A conductor having a spiral construction is in contact with the outer sheath only on the short sides of the tape conductor, and 99.9% of the conductor area is in the air. Since a large area of the conductor is surrounded by air, heat dissipation is improved. The surface of the conductor works on the principle of a radiator, cooling rapidly and thereby ensuring more stable operation in extreme conditions, for example, during transmission of a low-frequency signal. In addition, due to the small contact area of the conductor with an insulating coating, the claimed device has low costs for its polarization.

Claims

1. An electrical conductor of helical geometry made in the form of a tape twisted into a spiral around a longitudinal axis passing through the center of the cross section of the tape, characterized in that the cross section of the tape is made in the form of a wedge.

2. The conductor according to claim 1, characterized in that it is provided with an external Teflon coating.