Кабель управления и передачи данных

Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к конструкциям кабелей и проводов, предназначенных для промышленных сетей передачи данных, станций управления, сигнализации, контроля, регулирования электронного оборудования, систем автоматизации, для монтажа электроустановок. Кабель содержит медные гибкие токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из полимерного материала, скрученные в пары и/или тройки, а затем в сердечник, разделяющий элемент из синтетической пленки в виде обмотки с двойным перекрытием, по крайней мере, один экран, панцирное покрытие из стальных проволок, размещенное между внутренней и защитной оболочками, выполненными из полимерных материалов, не распространяющих горение, причем скрученные пары и/или тройки имеют полимерную изоляцию по отдельно экранированным парам или тройкам, а экран и панцирное покрытие заполнены водоблокирующим материалом. Материалы изоляции и оболочки выполнены из поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазообразованием и/или безгалогенными, а разделяющий элемент из безгалогенного материала с пониженным дымогазообразованием выполнен в виде обмотки с двойным перекрытием из трехслойной полипропиленовой пленки. Кабель имеет повышенный срок службы и позволяет значительно расширить сферу применения предлагаемого кабеля в условиях современных требований по пожарной безопасности. 7 п. формулы 1 иллюстрация

Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к конструкциям кабелей и проводов, предназначенных для промышленных сетей передачи данных, станций управления, сигнализации, контроля, регулирования электронного оборудования, систем автоматизации, для монтажа электроустановок.

Известен кабель монтажный марки МКЭШ с гибкой жилой, с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, экранированный на напряжение до 500 В с частотой до 400 Гц. («Кабели монтажные многожильные с пластмассовой изоляцией». ГОСТ 10348-80).

Недостатком кабеля является низкая частота передачи, недостаточная защита от повреждений.

Известен кабель (управления марки КУПВ-П с жилой из медных проволок с полиэтиленовой изоляцией в оболочке из поливинилхлоридного пластиката с экранированными или не экранированными жилами в панцирной оплетке из стальных оцинкованных проволок на напряжение до 250 В частотой до 1000 Гц. («Кабели управления с полиэтиленовой изоляцией в оболочке из поливинилхлоридного пластиката. ГОСТ 18404.3-73»).

Недостатком кабеля является низкая частота передачи, недостаточная гибкость кабеля, он не отвечает требованиям по нераспространению горения (пожаростойкости).

Аналогом является монтажный кабель, содержащий скрученные в пары медные токопроводящие жилы с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката, экран в виде оплетки из медных проволок с плотностью не менее 65%, обмотку лентой из полиэтилентерефталатной пленки (разделяющий элемент), проложенную под экраном, причем пары скручены в сердечник. Может быть экранирована каждая из пар, экран выполнен в виде оплетки из медных проволок, причем обмотка лентой из полиэтилентерефталатной пленки находится под экраном. Кабель снабжен броней из стальных оцинкованных проволок, дополнительной обмоткой из полиэтилентерефталатной ленты и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. (Полезная модель России 28407. M. кл⁷. H01B 11/18 от 22.11.2002 г.).

Однако указанный кабель имеет недостатки. Он имеет недостаточную гибкость. Кроме того, в процессе эксплуатации при многочисленных монтажных изгибах медные проволоки экрана в виде оплетки (общий экран и/или экран по парам) могут повреждать изоляцию, то есть прокалывать ее до токопроводящей жилы, так как обмотка в один слой лентой из полиэтилентерефталатной пленки не обеспечивает необходимой механической прочности для изоляции из поливинилхлоридного пластиката и кабель может выйти из строя.

Аналогом также является кабель управления и передачи данных, включающий медные токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из полимерного материала и скрученные в пары, разделяющий элемент из синтетической пленки, по крайней мере, один экран, панцирное покрытие из стальных проволок, размещенное между внутренней и защитной оболочками, выполненными из полимерных материалов, не распространяющих горение. Токопроводящие жилы выполнены повышенной гибкости не ниже 5 класса по классификации ГОСТ 22483, разделяющий элемент под оболочками кабеля выполнен в виде обмотки с перекрытием 5-10%, а под общим экраном в виде оплетки из медных проволок разделяющий элемент выполнен в виде обмотки не ниже, чем с двойным перекрытием.1 (Полезная модель России 57505. М. кл⁷. Н01В 11/18 от 22.03.2007 г.).

Недостатком указанного кабеля управления является недостаточный срок службы экрана и панцирного покрытия из-за их окисления при попадании конденсационной и другой влаги. Кроме того, кабель не всегда можно использовать в современных системах управления.

Прототипом является кабель управления и передачи данных, включающий медные гибкие токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из полимерного материала и скрученные в сердечник, разделяющий элемент из синтетической пленки, по крайней мере, один экран, панцирное покрытие из стальных проволок, размещенное между внутренней и защитной оболочками, выполненными из полимерных материалов, не распространяющих горение. Токопроводящие жилы скручены в пары и/или тройки, имеющие полимерную изоляцию по отдельно экранированным парам или тройкам, при этом экран и панцирное покрытие дополнительно снабжены слоем из водоблокирующего материала. (Полезная модель Украины 31852, МПК Н01В 11/18 от 10.12.2007 г.).

Однако прототип имеет недостаток: большое выделение дыма и вредных веществ при горении, что резко ограничивает применение кабелей в условиях современных требований по пожарной безопасности.

В основу настоящей полезной модели поставлена задача создать такую конструкцию кабеля управления и передачи данных, в которой за счет введения новых элементов, нового их взаимного расположения, новых материалов была бы обеспечена возможность его работы в условиях современных требований по пожарной безопасности.

Поставленная задача достигается тем, что в кабеле управления и передачи данных, включающем медные гибкие токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из полимернрго материала, скрученные в пары и/или тройки, а затем в сердечник, разделяющий элемент из синтетической пленки в виде обмотки с двойным перекрытием, по крайней мере, один экран, панцирное покрытие из стальных проболок, размещенное между внутренней и защитной оболочками, выполненными из полимерных материалов, не распространяющих горение, причем скрученные пары и/или тройки имеют полимерную изоляцию по отдельно экранированным парам или тройкам, а экран и панцирное покрытие заполнены водоблокирующим материалом, согласно полезной модели материалы изоляции и оболочки выполнены из поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазообразованием и/или безгалогенными, а разделяющий элемент выполнен из безгалогенного материала с пониженным дымогазообразованием.

Преимуществом предлагаемого кабеля управления и передачи данных является то, что, благодаря выполнению материалов изоляции и оболочки из поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазообразованием и/или безгалогенными, а разделяющего элемента - из безгалогенного материала с пониженным дымогазообразованием, значительно расширяется сфера применения предлагаемого кабеля в условиях современных требований по пожарной безопасности. Заполнение экрана и панцирного покрытия водоблокирующим материалом повышает срок службы экрана и панцирного покрытия практически в 2 раза за счет исключения окисления металла проводника при попадании конденсационной и другой влаги (например, при продольной протечке воды), при этом не снижается гибкость кабеля и увеличивается его вибрационная стойкость. Кроме того, благодаря тому, что токопроводящие жилы скручены в пары и/или тройки, имеющие полимерную изоляцию по отдельно экранированным парам или тройкам, обеспечивается возможность работы кабеля в современных цифровых системах управления.

Разделяющий элемент из безгалогенного материала с пониженным дымогазообразованием может быть выполнен из полипропиленовой пленки.

Полипропиленовая пленка может быть выполнена трехслойной, причем каждый ориентированный в одном направлении слой пленки расположен под прямым углом к предыдущему ориентированному слою пленки, что значительно увеличивает механическую прочность полипропиленовой пленки.

Кабель может иметь по сердечнику и/или по отдельно скрученному модулю общий экран, что повышает помехозащищенность кабеля.

Полимерная изоляция по отдельно экранированным парам или тройкам может быть выполнена в виде обмотки из синтетической пленки и/или в виде экструдированного покрытия.

Водоблокирующий материал может быть выполнен на основе кремнийорганической пасты.

Экран может быть выполнен в виде оплетки из медных проволок, наложенной на разделяющий элемент, выполненный в виде обмотки из синтетической пленки не ниже, чем с двойным перекрытием, что исключает повреждение изоляции проволоками экрана и значительно повышает надежность и срок службы кабеля.

Изоляция и/или оболочки выполнены из поливинилхлоридного пластиката или термоэластопласта, не распространяющих горение.

Предложенная полезная модель схематично изображена в поперечном разрезе на фигуре, где: 1 - гибкая токопроводящая жила; 2 - изоляция из термопластичного материала, 3 - скрученная пара (тройка), 4 - разделяющий элемент, 5 - экран по скрученной паре в виде оплетки, 6 - заполнение из водоблокирующего материала, 7 - полимерная изоляция в виде экструдированного покрытия или обмотки, 8 - общий экран в виде оплетки, 9 - внутренняя оболочка, 10 - панцирное покрытие, 11 - защитная оболочка.

Кабель управления и передачи данных содержит медные гибкие токопроводящие жилы 1, покрытые изоляцией 2 из полимерного материала, скрученные в пары и/или тройки, а затем в сердечник, разделяющий элемент 4 из синтетической пленки, по крайней мере, один экран 5, панцирное покрытие 10 из стальных проволок, размещенное между внутренней 9 и защитной 11 оболочками, выполненными из полимерных материалов, не распространяющих горение, причем скрученные пары 3 и/или тройки имеют полимерную изоляцию 7 по отдельно экранированным парам 3 или тройкам, а экран 5, 8 и панцирное покрытие 10 заполнены водоблокирующим материалом 6. В кабеле материалы изоляции 2, 7 и оболочки 9, 11 выполнены из поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазообразованием и/или безгалогенными, а разделяющий элемент 4 выполнен из безгалогенного материала с пониженным дымогазообразованием.

Пример. Приведенный на фигуре кабель управления и передачи данных содержит десять токопроводящих жил 1 каждая сечением 0,75 мм² 5 класса гибкости по классификации ГОСТ 22483 с экструдированной изоляцией 2 из поливинилхлоридного пластиката (термоэластопласта). Изолированные жилы 1 скручены в пары (тройки) 3, каждая из которых последовательно покрыта разделяющим элементом 4, который выполнен в виде обмотки с двойным перекрытием, и имеет экран 5 по скрученной паре (тройке) 3 в виде оплетки из медных проволок. Экран 5 по скрученной паре (тройке) 3 заполнен водоблокирующим материалом 6; выполненным на основе кремнийорганической пасты/и покрыт полимерной изоляцией 7 из экструдированного поливинилхлоридного пластиката (термоэластопласта). Две пары 3 и две тройки 3 скручены в сердечник, покрытый разделяющим элементом 4, выполненным в виде обмотки с двойным перекрытием, и общим экраном 8 в виде оплетки из медных проволок. Экран 8 заполнен водоблокирующим материалом 6, выполненным на основе кремнийорганической пасты.

Далее последовательно наложены разделяющий элемент 4 в виде обмотки с перекрытием 5-10%, внутренняя оболочка 9, панцирное покрытие 10 в виде обмотки стальными оцинкованными проволоками, заполненное водоблокирующим материалов 6, выполненное на основе кремнийорганической пасты, разделяющий элемент 4 в виде обмотки с перекрытием 5-10% и защитная оболочка 11.

Разделяющий элемент 4 выполнен из безгалогенного материала с пониженным дымогазообразованием в виде трехслойной полипропиленовой пленки, имеющей достаточно высокие диэлектрические и механические свойства, так как каждый ориентированный в одном направлении слой пленки расположен под прямым углом к предыдущему ориентированному слою пленки. Изоляция 2, 7, внутренняя 9 и защитная 11 оболочки выполнены из поливинилхлоридного пластиката (термоэластопласта), не распространяющих горение.

1. Кабель управления и передачи данных, включающий медные гибкие токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из полимерного материала, скрученные в пары и/или тройки, а затем в сердечник, разделяющий элемент из синтетической пленки в виде обмотки с двойным перекрытием, по крайней мере, один экран, панцирное покрытие из стальных проволок, размещенное между внутренней и защитной оболочками, выполненными из полимерных материалов, не распространяющих горение, причем скрученные пары и/или тройки имеют полимерную изоляцию по отдельно экранированным парам или тройкам, а экран и панцирное покрытие заполнены водоблокирующим материалом, отличающийся тем, что материалы изоляции и оболочки выполнены из поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазообразованием и/или безгалогенными, а разделяющий элемент выполнен из безгалогенного материала с пониженным дымогазообразованием.

2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что разделяющий элемент из безгалогенного материала с пониженным дымогазообразованием выполнен из полипропиленовой пленки.

3. Кабель по п.2, отличающийся тем, что полипропиленовая пленка выполнена трехслойной, причем каждый ориентированный в одном направлении слой пленки расположен под прямым углом к предыдущему ориентированному слою пленки.

4. Кабель по п.1, отличающийся тем, что имеет по сердечнику и/или по отдельно скрученному модулю общий экран.

5. Кабель по п.1, отличающийся тем, что полимерная изоляция по отдельно экранированным парам или тройкам выполнена в виде обмотки из синтетической пленки и/или в виде экструдированного покрытия.

6. Кабель по п.1, отличающийся тем, что водоблокирующий материал выполнен на основе кремнийорганической пасты.

7. Кабель по любому из пп.1, 4 и 5, отличающийся тем, что экран выполнен в виде оплетки из медных проволок.