Кабель телефонный станционный

Полезная модель относится к кабелям телефонным станционным. Кабель содержит несколько медных или медных луженых токопроводящих жил, изолированных поливинилхоридным пластикатом, скрученных попарно с разными шагами не более 30 мм каждый, с парами скрученными в сердечник и влагозащитной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымовыделением и кислородным индексом не менее 30 или из безгалогенной композиции с кислородным индексом не менее 35.

Предложена конструкция с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымовыделением и кислородным индексом не менее 30 или из безгалогенной композиции с кислородным индексом не менее 35. Предложены конструкции с поясной изоляцией и экраном. Приведены конструкции с гибкой многопроволочной токопроводящей жилой медной или медной луженой.

Конструкции по данной полезной модели позволят организовать высокоскоростную цифровую связь в широком диапазоне частот между разнесенными блоками станционного оборудования при обеспечении повышенных требований к пожаробезопасности.

Полезная модель относится к кабельной технике и может быть использована в конструкциях кабелей телефонных, предназначенных для межблочного монтажа современных электронных АТС и обеспечивающих высокоскоростную передачу цифровой информации.

Первоначально система городской телефонной связи была построена на основе передачи аналоговых сигналов по индивидуальной паре изолированных жил, прокладываемых от автоматической телефонной станции (АТС) до каждого абонента и входящих в линейный кабель типа ТПП. Внутри АТС за счет коммутационного оборудования индивидуальные пары жил абонентов соединялись такой же парой жил, входящей в станционный телефонный кабель типа ТСВ. Отличие кабеля ТСВ от кабеля ТПП заключалось в обеспечении требования по нераспространению горения в одиночной прокладке за счет использования поливинилхлоридного пластиката для изоляции и оболочки с некоторым ухудшением электрических параметров.

Кабель типа ТСВ имеет однопроволочные медные токопроводящие жилы диаметрами 0,4 и 0,5 мм, изолированные поливинилхлоридным пластикатом, скрученные в пары или тройки с шагом не более 100 мм, пары или тройки скрученные в сердечник. Поверх сердечника накладывают поясную изоляцию из полимерной ленты.

Поверх поясной изоляции накладывают экран из алюминиевой ленты с экранной проволокой.

В кабелях с числом пар или троек до 10 экран изготавливают из металлизированной бумаги с экранной проволокой в контакте с металлизированной поверхностью.

Поверх экрана накладывают влагозащитную оболочку из поливинилхлоридного пластиката (Н.И.Белоруссов, А.Е.Саакян, А.И.Яковлева «Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник», Энергоатомиздат, М., 1987 г.).

Совершенствование АТС привело к созданию методов электронной коммутации, что позволило резко сократить объем, занимаемый станционной аппаратурой и перейти к передаче дискретной информации между блоками АТС в частотном диапазоне до нескольких мегагерц. Одновременно были ужесточены требования по нераспространению горения. Теперь кабели телефонные станционные должны обеспечивать требования по нераспространению горения в пучке, а это повлекло необходимость введения специальных материалов, по крайней мере, для оболочек кабелей.

Известны также кабели для структурированных кабельных систем. Они имеют однопроволочные токопроводящие жилы изолированные полиэтиленом или полипропиленом или многослойной изоляцией из тех же материалов, причем один слой - вспененный. Жилы скручиваются попарно (общепринятый термин - витая пара) («Технический справочник. Кабели, провода, материалы для кабельной индустрии», 2-е издание, научно-производственное предприятие НКП «Эллипс», 2001 г.).

Считается, чтобы получить высококачественный высокочастотный кабель необходимо, чтобы жилы в пары были скручены с шагом не более примерно 1 дюйма25,4 мм (Д.Дж.Стерлинг, Л.Бакстер «Кабельные системы» 2-е издание, издательство «Лори», М., 2003 г.).

Кабели с полиэтиленовой изоляцией превосходят кабели с поливинилхлоридной изоляцией на высоких частотах по такому важному параметру как коэффициент затухания. Однако при применении для межблочного монтажа короткими длинами, (как правило: меньше 70 м) и на частотах до 16 мГц этот параметр не является определяющим. В этом случае более важным является параметр переходного затухания на ближнем конце (NEXT), который не зависит от материала изоляции.

Известно, что кислородный индекс полиэтилена меньше кислородного индекса поливинилхлоридного пластиката, что позволяет подобрать такую меньшую толщину изоляции из поливинилхлоридного пластиката, чтобы суммарный кислородный индекс не уступал индексу кабеля с полиэтиленовой изоляцией. Это дает еще одно неоценимое в условиях межблочного монтажа АТС свойство: минимальность конструктивных размеров. Кроме того, цены на полиэтилен и поливинилхлоридный пластикат для изоляции примерно одинаковы.

Оценку свойств по нераспространению горения кабелей в пучке можно произвести по суммарному кислородному индексу «KИ»:

КИ=КИ_изm_из+КИ _обm_об

где КИ _из, КИ_об - кислородные индексы материала изоляции и оболочки, соответственно;

m_из ; m_об - массы материалов изоляции и оболочки, соответственно.

В качестве прототипа выберем кабель марки ТСВ.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание телефонного станционного кабеля для передачи высокочастотных (высокоскоростных) цифровых сигналов до 16 мГц, предназначенного для межблочного монтажа короткими длинами и обеспечивающего требование по нераспространению горения в пучке при минимальных конструктивных размерах.

Техническая задача решается тем, что предлагается Кабель телефонный станционный, состоящий из сердечника, выполненного из пучков, попарно скрученных медных или медных луженых однопроволочных токопроводящих жил причем пары скручены между собой в пучки, а пучки скручены в сердечник, изолированных поливинилхлоридным пластикатом, и влагозащитной оболочки из поливинилхлоридного пластиката, отличающийся тем, что жилы скручены в пары с шагом не более 35 мм, шаги скрутки для пар в пучках различны, но согласованы между собой, а влагозащитная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката с низким дымовыделением и кислородным индексом не менее 30 или из безгалогенной композиции с кислородным индексом не менее 35.

Преимущественно подобные кабели выполняются на соответствие требованиям к кабелям для структурированных кабельных систем третьей категории с диаметрами токопроводящих жил от 0,4 мм до 0,64 мм (0,4 мм, или 0,5 мм, или 0,51 мм, или 0,52 мм, или 0,6 мм, или 0,64 мм), известное обозначение LAN - кабели (кат.3).

С целью использования кабелей для подвижного монтажа целесообразно изготавливать токопроводящие жилы гибкими многопроволочными (скрученными из нескольких медных или медных луженых проволок). Луженые жилы применяются при использовании технологии монтажа пайкой.

С целью снижения уровня задымленности при пожаре целесообразно изготавливать изоляцию из поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымовыделением и кислородным индексом не менее 30 или из безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35.

С целью улучшения технологичности производства целесообразно на сердечник наложить поясную изоляцию из поливинилхлоридной или полиэтилентерефталатной ленты.

С целью защиты от внешних электромагнитных наводок целесообразно под оболочкой проложить экран из алюминиевой, медной или металлополимерной ленты полимером кверху с экранной проволокой в контакте с металлом.

С целью создания более экономичной конструкции целесообразно пары скручивать непосредственно в сердечник повивной скруткой, что, однако приводит к усложнению процесса согласования шагов скрутки пар по критерию электромагнитной совместимости.

Для удобства монтажа целесообразно накладывать поясную изоляцию из поливинилхлоридных или полиэтилентерефталатных лент на сердечник и/или пучки.

Для скрепления пучков с целью сохранения формы на технологических переделах целесообразно накладывать на сердечник и/или пучки скрепляющую обмотку из нитей или узких (шириной 3 мм) полимерных лент.

Предлагаемая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения и прилагаемым чертежом, на котором изображено поперечное сечение телефонного станционного кабеля, состоящего из нескольких токопроводящих жил 1, изолированных поливинилхлоридным пластикатом 2, скрученных в пары 3, в свою очередь, скрученных в сердечник, и влагозащитной оболочки 4 из специального поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымовыделением и кислородным индексом не менее 30 или из безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35.

Технология изготовления кабелей согласно заявляемой полезной модели включает следующие операции.

Медные токопроводящие жилы 2 изготавливают, из медной проволоки «катанки» преимущественно диаметром 8 мм методом волочения. Применяются две операции:

грубое и среднее волочение. После чего проволоку отжигают либо в специальных печах отжига, либо в устройствах отжига на проход, встроенных в машины среднего волочения.

Для изготовления проволок многопроволочной токопроводящей жилы добавляется еще одна операция - тонкое волочение.

Многопроволочную токопроводящую жилу скручивают на машинах сигарного или рамочного типа.

Лужение производится на одноходовых или многоходовых лудильных установках. Олово наносится непосредственно на однопроволочную токопроводящую жилу или на проволоку, из которых впоследствии скручивается многопроволочная токопроводящая жила.

Изоляцию 3 накладывают на автоматических экструзионных линиях. Современные экструзионные линии совмещают три операции: среднего волочения, отжига на проход и изолирования.

Скрутку жил в пары и пар в сердечник или элементарный пучок с числом пар до 5 производят на специальной машине десятипарной скрутки. При числе пар в сердечнике более 10, скрутку сердечника производят на машине пучковой скрутки.

Возможно, скрутку жил в пару производить на отдельных машинах рамочного типа. В этом случае пучок и сердечник скручивается из пар на машинах фонарного типа.

Поясную изоляцию и экран можно наносить на обмоточном устройстве, встроенном в машины, на которых скручивается сердечник.

Влагозащитную оболочку 4 накладывают на экструзионной линии. Возможно, совмещение продольного нанесения поясной изоляции в виде лент из поливинилхлоридного пластиката или полиэтилентерефталата и экрана из металлополимерной ленты с подпуском экранной проволоки.

Накладывать продольно экран из алюминиевых и медных лент не допускается, так как при изгибах кабелях происходят обрывы лент и нарушение сплошности экрана, что при передаче высокочастотных (высокоскоростных) сигналов приводит к снижению качества экранирования.

Для подтверждения технического результата были изготовлены три образца кабеля марки ТСВ 25х2х0,5 длиной 70 м каждый и три образца кабеля, длиной 70 м каждый, по данной полезной модели 25х2х0,5 с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката с низким дымовыделением марки ППО кислородным индексом не менее 35

Оболочка кабеля марки ТСВ 25х2х0,5 была выполнена из обычного поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом от 19 до 24.

Были проведены испытания на нераспространение горения при одиночной прокладке и при прокладке в пучке, а также измерено переходное затухание на ближнем

конце между парами в диапазоне частот от 1 МГц до 16 МГц. Результаты испытаний сведены в таблицу 1.

Примечание к таблице: Запись «Выд.» означает, что образец кабеля испытание выдержал, запись «Не выд.» означает, что образец кабеля испытания не выдержал.

Как видно из результатов испытаний, приведенных в таблице, образцы кабеля по предлагаемой полезной модели выдержали оба испытания на нераспространение горения, а образцы кабеля марки ТСВ 25×2×0,5 выдержали только испытание на нераспространение горения при одиночной прокладке. Все образцы кабеля марки ТСВ 25×2×0,5 испытание на нераспространение горения при прокладке в пучке не выдержали.

Сравнение результатов измерений переходного затухания на ближнем конце (NEXT) кабелей показывает, что кабели по данной полезной модели значительно превосходят кабели марки ТСВ 25х2х0,5 (чем больше переходное затухание, тем выше качество кабеля).

В таблице 2 представлены результаты сравнения переходного затухания на ближнем конце (NEXT) кабеля по данной полезной модели с нормами для LAN - кабеля 3-ей категории.

Таблица 2
Частота, МГц	NEXT, Б/100 м
	Норма для 3-ей категории	Образец №1		Образец №2		Образец №3
		Измеренное значение	%от нормы	Измеренное значение	%от нормы	Измеренное значение	%от нормы
0,772	43	68	158	73	170	67	156
1,0	41	65	159	68	166	63	154
4,0	32	54	169	59	184	54	169
8,0	28	52	186	55	196	52	186
10,0	26	50	192	51	196	48	185
16,0	23	46	200	49	213	45	196

Как видно из таблицы 2 значения NEXT для кабеля по данной полезной модели значительно превышают нормируемые для кабелей 3-ей категории.

Таким образом, результаты испытаний, представленные в таблице подтверждают достижение технического результата.

1. Кабель телефонный станционный, состоящий из сердечника, выполненного из пучков изолированных поливинилхлоридным пластикатом и попарно скрученных медных или медных луженых однопроволочных токопроводящих жил, причем пары скручены между собой в пучки, а пучки скручены в сердечник, и влагозащитной оболочки из поливинилхлоридного пластиката, отличающийся тем, что жилы скручены в пары с шагом не более 35 мм, шаги скрутки для пар в пучках различны, но согласованы между собой, а влагозащитная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката с низким дымовыделением и кислородным индексом не менее 30 или из безгалогенной композиции с кислородным индексом не менее 35.

2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что изоляция токопроводящих жил выполнена из специального поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымовыделением и кислородным индексом не менее 30 или из безгалогенной композиции с кислородным индексом не менее 35.

3. Кабель по п.1, отличающийся тем, что номинальные диаметры токопроводящих жил выбраны равными 0,4 мм, или 0,5 мм, или 0,51 мм, или 0,52 мм, или 0,6 мм, или 0,63 мм, или 0,64 мм, или 0,65 мм.

4. Кабель по любому из п.п.1 или 2, отличающийся тем, что под влагозащитной оболочкой проложен экран из алюминиевой, медной или металлополимерной ленты с перекрытием, причем металлополимерная лента наложена полимером кверху, а под экраном проложена экранная проволока, медная или медная луженая.

5. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что на сердечник и/или пучок наложена с перекрытием обмоткой по спирали или продольно поясная изоляция не менее чем из одной поливинилхлоридной или полиэтилентерефталатной ленты.

6. Кабель по п.5, отличающийся тем, что под влагозащитной оболочкой проложен экран из алюминиевой, медной или металлополимерной ленты с перекрытием, причем металлополимерная лента наложена полимером кверху, а под экраном проложена экранная проволока медная или медная луженая.

7. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что токопроводящие жилы выполнены многопроволочными, скрученными из нескольких медных или медных луженых проволок

8. Кабель по п.7, отличающийся тем, что номинальные сечения многопроволочных токопроводящих жил выбраны равными сечениям однопроволочных токопроводящих жил с диаметрами равными 0,4 мм, или 0,5 мм, или 0,51 мм, или 0,52 мм, или 0,6 мм, или 0,63 мм, или 0,64 мм, или 0,65 мм.

9. Кабель по п.7, отличающийся тем, что под влагозащитной оболочкой проложен экран из алюминиевой, медной или металлополимерной ленты с перекрытием, причем металлополимерная лента наложена полимером кверху, а под экраном проложена экранная проволока медная или медная луженая.

10. Кабель по п.7, отличающийся тем, что на сердечник и/или пучок наложена с перекрытием обмоткой по спирали или продольно поясная изоляция не менее чем из одной поливинилхлоридной или полиэтилентерефталатной ленты.

11. Кабель по п.10, отличающийся тем, что под влагозащитной оболочкой проложен экран из алюминиевой, медной или металлополимерной ленты с перекрытием, причем металлополимерная лента наложена полимером кверху, а под экраном проложена экранная проволока медная или медная луженая.

12. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что пары скручены непосредственно в сердечник повивной скруткой.

13. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что на сердечник и/или пучки наложена скрепляющая обмотка из нитей или узких полимерных лент.