CN105405514A - 高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，包括：钢导体、同轴导体、八根铜导线和外护套体；八根铜导线两两绞合形成四对作为信息通信的绞线对；外护套体包括第一子护套、第二子护套和第三子护套，此第一子护套、第二子护套和第三子护套中心处具有一“人”字型连接部，第一子护套包覆于所述钢导体外表面，第二子护套包覆于所述第一内护套层外表面，第三子护套包覆于所述第二内护套层外表面；若干根金属导线相间排列，金属导线一端缠绕于所述钢导体表面，金属导线另一端电连接到所述铜丝编织屏蔽层。本发明大大减小通信线缆的串音，减少相互间的电容偶合，同时兼顾了其它电气参数，也避免了电信号延时差增加。

Description

高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆

技术领域

本发明涉及一种通信电缆，尤其涉及一种高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆。

背景技术

在世界范围内，中国在电线电缆方面，已成为世界最大生产及消费国。随着数字化技术的迅猛发展，计算机不仅被大量地应用于各种工业设施中，而且也在各类办公室甚至居民住宅中得到更为广泛的普及。计算机网络的不断扩大、延伸，以及传输信息量的急剧增加，一方面使布网用数据电缆用量以较大的幅度递增;另一方面又要求数据电缆具有更高的传输速度、更宽的传输带宽，以实现信息的快速、准确传递。其传输速度范围也已从10Mbps向10000Mbps发展，而且可以预见由于通信量的日益增多，不久的将来网络速度将会大大超过1000Mbps，这就迫切要求人们能提供一种电气性能更优的数据电缆；普通的单一型通信电缆的结构：对绞结构的电缆其主要结构为铜导体外挤包一层绝缘，单线对绞后成缆，外面采用聚烯烃外护套的结构，同轴电缆主要结构为内导体外挤包或绕包一层绝缘，然后采用铝箔或编织作为外导体后聚烯烃作为外护套的结构，由于通信电缆的上述结构局限，在室外装修集散系统、自动化检测系统中，造成拉伸较大、质量不稳定、布线繁琐，不可靠而影响使用性能。

发明内容

本发明提供一种高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，此低损耗复合型数据电缆进一步减小通信线缆的串音和电信号延时差，并避免了信号的功率损耗，提高了信号功率和性能的稳定性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，包括：钢导体、同轴导体、八根包覆有聚乙烯层的铜导线和外护套体；所述同轴导体外表面包覆有塑料绝缘层，此塑料绝缘层外表面包覆有第一金属编织层，第一内护套层包覆于所述第一金属编织层外表面；

所述八根铜导线两两绞合形成四对作为信息通信的绞线对，所述四对绞线对中第一绞线对、第二绞线对、第三绞线对和第四绞线对逆时针依次排列并绞合形成导电缆芯，第一绞线对和第三绞线对与第二绞线对和第四绞线对相间排列，所述四对绞线对各自外表面均包覆有铝箔屏蔽层，一聚酯带绕包于所述铝箔屏蔽层外表面，第二内护套层包覆于所述聚酯带外表面；

所述外护套体包括第一子护套、第二子护套和第三子护套，此第一子护套、第二子护套和第三子护套中心处具有一“人”字型连接部，此“人”字型连接部的第一连筋部、第二连筋部和第三连筋部分别连接到所述第一子护套、第二子护套和第三子护套，第一子护套包覆于所述钢导体外表面，第二子护套包覆于所述第一内护套层外表面，第三子护套包覆于所述第二内护套层外表面；

若干根金属导线相间排列，此金属导线一端缠绕于所述钢导体表面，金属导线另一端依次穿过所述第一子护套、第一连筋部、第三连筋部和第三子护套并电连接到所述铜丝编织屏蔽层；

所述第一绞线对的节距为15~15.5mm，所述第二绞线对的节距为13.5~13.9mm，所述第三绞线对的节距为14.2~14.6mm，所述第四绞线对的节距为12.7~13.1mm；

相邻节距设计公式为：0.002<∣—∣≤0.013，

相隔节距设计公式为：0.001<∣—∣≤0.011；

h1为第一绞线对的节距，h2为第二绞线对或者第四绞线对的节距，h3为第三绞线对的节距。

上述技术方案中进一步的改进技术方案如下：

1、上述方案中，所述四对绞线对绞合而成导电缆芯，此导电缆芯绞合节距为第四绞线对节距的7.7~9.8倍。

2、上述方案中，所述钢导体和铜导线均经过退火工艺处理。

3、上述方案中，所述铝箔屏蔽层有聚酯薄膜层和位于其内侧面的铝箔层组成，所述聚酯薄膜层厚度为0.020±0.002mm，所述铝箔层厚度为0.014±0.002mm。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，既有效的解决了电缆在施工过程中的环境复杂，例如在机房的供配电系统及建筑物中的配电系统中电缆的布线带来许多的不便，电缆运行时在周围会产生一定的电磁场，从而干扰其他系统，严重时会造成设备运行故障等其它问题；避免了拉伤线缆，具有较好的抗拉强度和延伸率，既确保满足电缆的自承能力，同时也解决了电缆在运行过程中相互干扰的问题，确保了传输特性的长期稳定，又具有应急维修方便、可反复使用等优点，具有明显的经济效益和推广价值，，能经受环境温度变化时材料热涨冷缩的考验，因此可以延长电缆的使用寿命，不易被腐蚀，使用寿命长。

2、本发明高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，突破了传统的绞对线后成缆的圆形结构，有效地提高通信用电缆串音（NEXT、FEXT）指标1%的余量，甚至还提高了损耗（INSERTIONLOSS）的1dB余量，增加特性阻抗（IMPEDANCE）的1.5%稳定性，同时在确保电缆稳定的传输性能的同时，增加了铜缆的传输电的性能。

3、本发明高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，采用特定的绞对线节距搭配以及特定的导电缆芯成芯节距与绞对线组合，降低了传输电信号在其回路上产生电磁感应影响，大大减小通信线缆的串音，其中电容感应产生的电场有正负极，相邻两感应电场叠加后可以互相抵消，减少相互间的电容偶合，同时兼顾了其它电气参数，也避免了电信号延时差增加。

4、本发明高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，其包括若干根金属导线相间排列，此金属导线一端缠绕于所述钢导体表面，金属导线另一端依次穿过所述第一子护套、第一连筋部、第三连筋部和第三子护套并电连接到所述铜丝编织屏蔽层，减小通信线缆的串音和电信号延时差，避免了信号的功率损耗和信号反射回发送源，提高了信号功率和性能的稳定性；其次，其包括若干根金属导线相间排列，此金属导线一端缠绕于所述钢导体表面，金属导线另一端依次穿过所述第一子护套、第一连筋部、第三连筋部和第三子护套并电连接到所述铜丝编织屏蔽层，且所述相邻2根金属导线的间隔为导电缆芯绞合节距的2.4~3.7倍，进一步减小通信线缆的串音和电信号延时差，并避免了信号的功率损耗，提高了信号功率和性能的稳定性。

附图说明

附图1为本发明高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆结构示意图一；

附图2为附图1的局部结构示意图；

附图3为本发明高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆结构示意图二。

以上附图中：1、钢导体；2、同轴导体；3、铜导线；31、聚乙烯层；4、外护套体；41、第一子护套；42、第二子护套；43、第三子护套；5、塑料绝缘层；6、第一金属编织层；7、第一内护套层；8、导电缆芯；81、第一绞线对；82、第二绞线对；83、第三绞线对；84、第四绞线对；9、铝箔屏蔽层；10、聚酯带；11、第二内护套层；12、“人”字型连接部；121、第一连筋部；122、第二连筋部；123、第三连筋部；13、金属导线；14、铜丝编织屏蔽层；15、第二金属编织层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：一种高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，包括：钢导体1、同轴导体2、八根包覆有聚乙烯层31的铜导线3和外护套体4；所述同轴导体2外表面包覆有塑料绝缘层5，此塑料绝缘层5外表面包覆有第一金属编织层6，第一内护套层7包覆于所述第一金属编织层6外表面；

所述八根铜导线3两两绞合形成四对作为信息通信的绞线对，所述四对绞线对中第一绞线对81、第二绞线对82、第三绞线对83和第四绞线对84逆时针依次排列并绞合形成导电缆芯8，第一绞线对81和第三绞线对83与第二绞线对82和第四绞线对84相间排列，所述四对绞线对各自外表面均包覆有铝箔屏蔽层9，一聚酯带10绕包于所述铝箔屏蔽层9外表面，第二内护套层11包覆于所述聚酯带10外表面；

所述外护套体4包括第一子护套41、第二子护套42和第三子护套43，此第一子护套41、第二子护套42和第三子护套43中心处具有一“人”字型连接部12，此“人”字型连接部12的第一连筋部121、第二连筋部122和第三连筋部123分别连接到所述第一子护套41、第二子护套42和第三子护套43，第一子护套41包覆于所述钢导体1外表面，第二子护套42包覆于所述第一内护套层7外表面，第三子护套43包覆于所述第二内护套层11外表面；

所述第三子护套43与第一内护套层11之间设有铜丝编织屏蔽层14，既可以不增加外径，又可以保证需要的牵引力，从而保证了第三子护套43与第一内护套层11之间的粘连性，起到了增强作用，具有很大的抗张强度，也可以消除或减小电缆在移动或扭转状态时的应力，提高电缆的使用寿命；其次，进一步增强了抗干扰性能。

若干根金属导线13相间排列，此金属导线13一端缠绕于所述钢导体1表面，金属导线13另一端依次穿过所述第一子护套41、第一连筋部121、第三连筋部123和第三子护套43并电连接到所述铜丝编织屏蔽层14；所述相邻2根金属导线13的间隔为导电缆芯8绞合节距的2.4~3.7倍；

所述第一绞线对81的节距为15~15.5mm，所述第二绞线对82的节距为13.5~13.9mm，所述第三绞线对83的节距为14.2~14.6mm，所述第四绞线对84的节距为12.7~13.1mm；

相邻节距设计公式为：0.002<∣—∣≤0.013，

相隔节距设计公式为：0.001<∣—∣≤0.011；

h1为第一绞线对81的节距，h2为第二绞线对82或者第四绞线对84的节距，h3为第三绞线对83的节距。

所述第一绞线对81的节距为15.2mm，所述第二绞线对82的节距为13.7mm，所述第三绞线对83的节距为14.4mm，所述第四绞线对84的节距为12.9mm。

上述四对绞线对绞合而成导电缆芯8，此导电缆芯8绞合节距为第四绞线对84节距的9.8倍。

上述铝箔屏蔽层9有聚酯薄膜层和位于其内侧面的铝箔层组成，所述聚酯薄膜层厚度为0.020±0.002mm，所述铝箔层厚度为0.014±0.002mm；上述第一连筋部、第二连筋部和第一连筋部相邻夹角为120°；上述钢导体1和铜导线3均经过退火工艺处理。

实施例2：一种高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，包括：钢导体1、同轴导体2、八根包覆有聚乙烯层31的铜导线3和外护套体4；所述同轴导体2外表面包覆有塑料绝缘层5，此塑料绝缘层5外表面包覆有第一金属编织层6，第一内护套层7包覆于所述第一金属编织层6外表面；所述第一内护套层7与第二子护套42之间设有一第二金属编织层15，从而有利于进一步减少相互间的偶合，提高了信号传输质量；

所述八根铜导线3两两绞合形成四对作为信息通信的绞线对，所述四对绞线对中第一绞线对81、第二绞线对82、第三绞线对83和第四绞线对84逆时针依次排列并绞合形成导电缆芯8，第一绞线对81和第三绞线对83与第二绞线对82和第四绞线对84相间排列，所述四对绞线对各自外表面均包覆有铝箔屏蔽层9，一聚酯带10绕包于所述铝箔屏蔽层9外表面，第二内护套层11包覆于所述聚酯带10外表面；

所述外护套体4包括第一子护套41、第二子护套42和第三子护套43，此第一子护套41、第二子护套42和第三子护套43中心处具有一“人”字型连接部12，此“人”字型连接部12的第一连筋部121、第二连筋部122和第三连筋部123分别连接到所述第一子护套41、第二子护套42和第三子护套43，第一子护套41包覆于所述钢导体1外表面，第二子护套42包覆于所述第一内护套层7外表面，第三子护套43包覆于所述第二内护套层11外表面；

所述第三子护套43与第一内护套层11之间设有铜丝编织屏蔽层14，既可以不增加外径，又可以保证需要的牵引力，从而保证了第三子护套43与第一内护套层11之间的粘连性，起到了增强作用，具有很大的抗张强度，也可以消除或减小电缆在移动或扭转状态时的应力，提高电缆的使用寿命；其次，进一步增强了抗干扰性能。

若干根金属导线1相间排列，此金属导线13一端缠绕于所述钢导体1表面，金属导线13另一端依次穿过所述第一子护套41、第一连筋部121、第三连筋部123和第三子护套43并电连接到所述铜丝编织屏蔽层14；所述相邻2根金属导线13的间隔为导电缆芯8绞合节距的2.4~3.7倍；

所述第一绞线对81的节距为15.1mm，所述第二绞线对82的节距为13.5mm，所述第三绞线对83的节距为14.3mm，所述第四绞线对84的节距为12.8mm；

相邻节距设计公式为：0.002<∣—∣≤0.013，

相隔节距设计公式为：0.001<∣—∣≤0.011；

h1为第一绞线对81的节距，h2为第二绞线对82或者第四绞线对84的节距，h3为第三绞线对83的节距。

上述四对绞线对绞合而成导电缆芯8，此导电缆芯8绞合节距为第四绞线对84节距的7.7倍。

上述内容进一步阐述如下。

铝箔材料的设计

依据通信电缆标准及要求，屏蔽有一层单面复合铝箔和一根排流线组成，单面复合铝箔要求详见下表：

单面复合铝箔的技术要求

编织铜丝材料的设计

依据通信电缆标准及要求，铠装层的编织材料可以为单一圆铜线或镀锡圆铜线，允许单向单股断线长度不大于150mm，断线端头应修剪整齐

成品电缆的主要性能指标

导体直流电阻（20℃）：≤96Ω/km；

对绞电缆的特性阻抗（20℃）：100±15Ω；

同轴电缆的特性阻抗（20℃）：75±15Ω；

电缆的绝缘电阻：≥10000MΩ·km。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，其特征在于：包括：钢导体（1）、同轴导体（2）、八根包覆有聚乙烯层（31）的铜导线（3）和外护套体（4）；所述同轴导体（2）外表面包覆有塑料绝缘层（5），此塑料绝缘层（5）外表面包覆有第一金属编织层（6），第一内护套层（7）包覆于所述第一金属编织层（6）外表面；

所述八根铜导线（3）两两绞合形成四对作为信息通信的绞线对，所述四对绞线对中第一绞线对（81）、第二绞线对（82）、第三绞线对（83）和第四绞线对（84）逆时针依次排列并绞合形成导电缆芯（8），第一绞线对（81）和第三绞线对（83）与第二绞线对（82）和第四绞线对（84）相间排列，所述四对绞线对各自外表面均包覆有铝箔屏蔽层（9），一聚酯带（10）绕包于所述铝箔屏蔽层（9）外表面，第二内护套层（11）包覆于所述聚酯带（10）外表面；

所述外护套体（4）包括第一子护套（41）、第二子护套（42）和第三子护套（43），此第一子护套（41）、第二子护套（42）和第三子护套（43）中心处具有一“人”字型连接部（12），此“人”字型连接部（12）的第一连筋部（121）、第二连筋部（122）和第三连筋部（123）分别连接到所述第一子护套（41）、第二子护套（42）和第三子护套（43），第一子护套（41）包覆于所述钢导体（1）外表面，第二子护套（42）包覆于所述第一内护套层（7）外表面，第三子护套（43）包覆于所述第二内护套层（11）外表面；

若干根金属导线（13）相间排列，此金属导线（13）一端缠绕于所述钢导体（1）表面，金属导线（13）另一端依次穿过所述第一子护套（41）、第一连筋部（121）、第三连筋部（123）和第三子护套（43）并电连接到所述铜丝编织屏蔽层（14）；

所述第一绞线对（81）的节距为15~15.5mm，所述第二绞线对（82）的节距为13.5~13.9mm，所述第三绞线对（83）的节距为14.2~14.6mm，所述第四绞线对（84）的节距为12.7~13.1mm；

相邻节距设计公式为：0.002<∣—∣≤0.013，

相隔节距设计公式为：0.001<∣—∣≤0.011；

h1为第一绞线对（81）的节距，h2为第二绞线对（82）或者第四绞线对（84）的节距，h3为第三绞线对（83）的节距；

所述相邻2根金属导线（13）的间隔为导电缆芯（8）绞合节距的2.4~3.7倍，所述第一连筋部、第二连筋部和第一连筋部相邻夹角为120°。

2.根据权利要求1所述的高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，其特征在于：所述四对绞线对绞合而成导电缆芯（8），此导电缆芯（8）绞合节距为第四绞线对（84）的7.7~9.8倍。

3.根据权利要求1中所述的高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，其特征在于：所述铝箔屏蔽层（9）有聚酯薄膜层和位于其内侧面的铝箔层组成，所述聚酯薄膜层厚度为0.020±0.002mm，所述铝箔层厚度为0.014±0.002mm。

4.根据权利要求1中所述的高屏蔽性能的低损耗复合型数据电缆，其特征在于：所述钢导体（1）和铜导线（3）均经过退火工艺处理。