Title:
Zweiadriges paralleles Stromkabel
Kind Code:
U1


Abstract:

Zweiadriges paralleles Stromkabel, das
ein zweiadriges paralleles Stromkabel ist, das zwei parallel nebeneinander liegende isolierte Stromkabel, ein Metallfolie-Harz-Band, das diese beiden isolierten Stromkabel bedeckt, indem es sie durch längsseitige Anfügung bündelt, ein erstes Harzband, das um die Außenseite dieses Metallfolie-Harz-Bandes spiralförmig gewickelt wird, ein zweites Harzband, das auf das o. a. erste Harzband in einer Richtung spiralförmig gewickelt wird, die sich von der Richtung, in die dieses erste Harzband spiralförmig gewickelt ist, unterscheidet, aufweist,
wobei die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes höchstens 5 mm beträgt.




Application Number:
DE202015103310U
Publication Date:
07/01/2015
Filing Date:
06/24/2015
Assignee:
Sumitomo Electric Industries, Ltd. (Osaka, Osaka-shi, JP)
International Classes:



Foreign References:
JP2010237468A2010-10-21
Attorney, Agent or Firm:
HOFFMANN - EITLE Patent- und Rechtsanwälte PartmbB, 81925, München, DE
Claims:
1. Zweiadriges paralleles Stromkabel, das
ein zweiadriges paralleles Stromkabel ist, das zwei parallel nebeneinander liegende isolierte Stromkabel, ein Metallfolie-Harz-Band, das diese beiden isolierten Stromkabel bedeckt, indem es sie durch längsseitige Anfügung bündelt, ein erstes Harzband, das um die Außenseite dieses Metallfolie-Harz-Bandes spiralförmig gewickelt wird, ein zweites Harzband, das auf das o. a. erste Harzband in einer Richtung spiralförmig gewickelt wird, die sich von der Richtung, in die dieses erste Harzband spiralförmig gewickelt ist, unterscheidet, aufweist,
wobei die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes höchstens 5 mm beträgt.

2. Zweiadriges paralleles Stromkabel gemäß Anspruch 1, wobei die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes höchstens 4 mm beträgt.

3. Zweiadriges paralleles Stromkabel, das
ein zweiadriges paralleles Stromkabel ist, das zwei parallel nebeneinander liegende isolierte Stromkabel, ein Metallfolie-Harz-Band, das diese beiden isolierten Stromkabel bedeckt, indem es sie durch längsseitige Anfügung bündelt, ein erstes Harzband, das um die Außenseite dieses Metallfolie-Harz-Bandes spiralförmig gewickelt wird, ein zweites Harzband, das auf das o. a. erste Harzband in einer Richtung spiralförmig gewickelt wird, die sich von der Richtung, in die dieses erste Harzband spiralförmig gewickelt ist, unterscheidet, aufweist,
wobei die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes geringer als die Wicklungssteigung des o. a. zweiten Harzbandes ist.

4. Zweiadriges paralleles Stromkabel gemäß Anspruch 3, wobei die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes höchstens 5 mm beträgt.

5. Zweiadriges paralleles Stromkabel gemäß Anspruch 3, wobei die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes das 2,1-Fache der Breite der zwei nebeneinanderliegenden o. a. isolierten Stromkabel beträgt.

6. Zweiadriges paralleles Stromkabel gemäß Anspruch 5, wobei die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes höchstens 5 mm beträgt.

7. Zweiadriges paralleles Stromkabel, das
ein zweiadriges paralleles Stromkabel ist, das zwei parallel nebeneinander liegende isolierte Stromkabel, ein Metallfolie-Harz-Band, das diese beiden isolierten Stromkabel bedeckt, indem es sie durch längsseitige Anfügung bündelt, ein erstes Harzband, das um die Außenseite dieses Metallfolie-Harz-Bandes spiralförmig gewickelt wird, ein zweites Harzband, das auf das o. a. erste Harzband in einer Richtung spiralförmig gewickelt wird, die sich von der Richtung, in die dieses erste Harzband spiralförmig gewickelt ist, unterscheidet, aufweist,
wobei die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes das 2,1-Fache der Breite der zwei nebeneinanderliegenden o. a. isolierten Stromkabel beträgt.

8. Zweiadriges paralleles Stromkabel gemäß Anspruch 7, wobei die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes höchstens 5 mm beträgt.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zweiadriges paralleles Stromkabel und betrifft genauer gesagt ein zweiadriges paralleles Stromkabel, bei dem zwei parallel nebeneinander liegende Stromkabel mittels eines Metallfolie-Harz-Bandes bedeckt werden und der Umfang mit Harzband umwickelt wird.

Als Signalkabel zur Durchführung einer Kommunikation im Hochfrequenzbereich eines GHz-Gürtels sind zweiadrige parallele Stromkabel bekannt, die als abgeschirmte Kabel aufgebaut sind, bei denen z. B. aus zwei Stromkabeln ein Paar gebildet wird und digitale Signale mittels Differentialsignalübertragungsverfahren übertragen werden.

In JP 2010-237468 A wird ein mit einem Abschirmungsleiter ausgestattetes abgeschirmtes Kabel gezeigt, das gebildet wird, indem mehrere Signalkabel peripher mit einem Metallfolie-Harz-Band umwickelt werden. Bezüglich dieses abgeschirmten Kabels wird ein Aufbau gezeigt, bei dem in der Peripherie der Signalkabel ein längsseitig angefügtes Metallfolie-Harz-Band vorgesehen ist, damit im Hochfrequenzbereich ein Suck-Out-Phänomen (großer Abfall der Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge) unterdrückt wird. Hierbei wird angenommen, dass durch einen Aufbau, bei dem das Metallfolie-Harz-Band quer gewickelt wird, dadurch, dass Leiterschicht und Isoliermaterialschicht in Längsrichtung zyklisch wiederholt werden, Hochfrequenzsignale eine Resonanz verursachen, so dass ein Suck-Out-Phänomen entsteht, wohingegen dadurch, dass ein längsseitig angefügtes Metallfolie-Harz-Band vorgesehen wird, das o. a. Suck-Out-Phänomen unterdrückt werden kann.

Dadurch, dass wie in JP 2010-237468 A nur vorgesehen wird, dass mittels eines Metallfolie-Harz-Bandes ein Abschirmungsleiter längsseitig angefügt wird, entsteht in einem Frequenzbereich nahe 20 GHz ein Suck-Out bzw. ein Abfall, bei dem die Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge sich plötzlich vermindert.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den oben beschriebenen Zustand getätigt und hat zum Ziel, ein zweiadriges paralleles Stromkabel zur Verfügung zu stellen, das bei der Signalübertragung im Hochfrequenzbereich eine plötzliche Dämpfung der Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge unterdrückt und eine stabile Operationssignalübertragung mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht.

Ein der vorliegenden Erfindung gemäßes zweiadriges paralleles Stromkabel ist ein zweiadriges paralleles Stromkabel, das zwei parallel nebeneinander liegende isolierte Stromkabel, ein Metallfolie-Harz-Band, das diese beiden isolierten Stromkabel bedeckt, indem es sie durch längsseitige Anfügung bündelt, ein erstes Harzband, das um die Außenseite dieses Metallfolie-Harz-Bandes spiralförmig gewickelt wird, ein zweites Harzband, das auf das o. a. erste Harzband in einer Richtung spiralförmig gewickelt wird, die sich von der Richtung, in die dieses erste Harzband spiralförmig gewickelt ist, unterscheidet, aufweist, und ist ein zweiadriges paralleles Stromkabel, bei dem die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes höchstens 5 mm beträgt.

Durch die vorliegende Erfindung kann ein zweiadriges paralleles Stromkabel zur Verfügung gestellt werden, das bei der Signalübertragung im Hochfrequenzbereich eine plötzliche Dämpfung der Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge unterdrückt und eine stabile Operationssignalübertragung mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht.

1 Zeichnung zur Erklärung eines Aufbaubeispiels eines der vorliegenden Erfindung gemäßen zweiadrigen parallelen Stromkabels.

2 Weitere Zeichnung zur Erklärung eines Aufbaubeispiels eines der vorliegenden Erfindung gemäßen zweiadrigen parallelen Stromkabels.

3 Zeichnung, die die Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge entsprechend der Steigung des ersten Harzbandes bei einem zweiadrigen parallelen Stromkabel zeigt.

4 Weitere Zeichnung, die die Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge entsprechend der Steigung des ersten Harzbandes bei einem zweiadrigen parallelen Stromkabel zeigt.

5 Noch weitere Zeichnung, die die Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge entsprechend der Steigung des ersten Harzbandes bei einem zweiadrigen parallelen Stromkabel zeigt.

Zuerst werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgelistet und erklärt.

  • (1) Die Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist ein zweiadriges paralleles Stromkabel, das zwei parallel nebeneinander liegende isolierte Stromkabel, ein Metallfolie-Harz-Band, das diese beiden isolierten Stromkabel bedeckt, indem es sie durch längsseitige Anfügung bündelt, ein erstes Harzband, das um die Außenseite dieses Metallfolie-Harz-Bandes spiralförmig gewickelt wird, ein zweites Harzband, das auf das o. a. erste Harzband in einer Richtung spiralförmig gewickelt wird, die sich von der Richtung, in die dieses erste Harzband spiralförmig gewickelt ist, unterscheidet, aufweist, und ist ein zweiadriges paralleles Stromkabel, bei dem die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes höchstens 5 mm beträgt. Dadurch kann ein zweiadriges paralleles Stromkabel zur Verfügung gestellt werden, das bei der Signalübertragung im Hochfrequenzbereich eine plötzliche Dämpfung der Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge unterdrückt und eine stabile Operationssignalübertragung mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht.
  • (2) Es wird bevorzugt, dass die Wicklungssteigung des o. a. ersten Harzbandes höchstens 4 mm beträgt. Dadurch wird in einem noch größeren Frequenzbereich eine stabile Operationssignalübertragung möglich.

[Details der Ausführungsformen der Erfindung der vorliegenden Anmeldung]

Im Folgenden werden konkrete Beispiele eines der vorliegenden Erfindung gemäßen zweiadrigen parallelen Stromkabels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die aufgeführten Beispiele beschränkt, sondern es sind auch durch den Umfang der Patentansprüche gezeigte, mit dem Umfang der Patentansprüche gleichgestellte Bedeutungen und sämtliche Änderungen innerhalb des Umfangs enthalten.

1 und 2 sind Zeichnungen zur Erklärung eines Aufbaubeispiels eines der vorliegenden Erfindung gemäßen zweiadrigen parallelen Stromkabels, wobei 1 eine Zeichnung ist, die den Schichtaufbau einer Endfläche eines als zweiadriges paralleles Stromkabel aufgebauten abgeschirmten Kabels aus Längsrichtung von vorn betrachtet zeigt, und 2 eine Zeichnung zur Erklärung des Schichtaufbaus des o. a. abgeschirmten Kabels aus gegenüber der Längsrichtung seitlicher Richtung betrachtet ist. In 1 und 2 ist 1 ein Signalleiter, 2 ein Isolator, 3 ein isoliertes Stromkabel, 4 ein Drainagekabel, 5 ein Metallfolie-Harz-Band, 6 ein erstes Harzband, 7 ein zweites Harzband und 10 ein abgeschirmtes Kabel.

Das als zweiadriges paralleles Stromkabel aufgebaute abgeschirmte Kabel 10 weist einen Aufbau auf, bei dem zwei isolierte Stromkabel (Signalkabel) 3, bei denen jeweils ein aus einem Einzelleiter oder einer Litze bestehender Signalleiter 1 mit einem eine bestimmte Dielektrizitätskonstante aufweisenden Isolator 2 überzogenen wurde, parallel nebeneinander gelegt wurden. Der Signalleiter 1 des isolierten Stromkabels 3 wird aus Kupfer, Aluminium oder einem ähnlichen guten elektrischen Leiter oder einem Einzelleiter bzw. einer Litze, bei dem/der diese guten elektrischen Leiter verzinnt o. ä. wurden, gebildet, z. B. kann ein AWG 24–32 entsprechender dünner Rundstahl (Außendurchmesser 0,51 bis 0,21 mm) verwendet werden.

Als Isolator 2, der den Signalleiter 1 elektrisch isoliert, wird einer mit einer möglichst geringen Dielektrizitätskonstante verwendet, z. B. Polyethylen (PE), Ethylenvinylacetat-Copolymer (EVA), Fluoridharz usw. Es ist auch möglich, Harz schäumen zu lassen, so dass im Harz winzige Luftbläschen enthalten sind. Wenn im Isolator 2 eine aufgeschäumte Schicht enthalten ist, kann die Aufschäumungsrate der aufgeschäumten Schicht 50 bis 70 % betragen. Der Außendurchmesser des aus diesen Materialien und Isolationsharz gebildeten isolierten Stromkabels 3 beträgt 3,0 bis 0,4 mm; z. B. beträgt der Außendurchmesser im Falle der Verwendung von dünnem Rundstahl AWG 26 etwa 1,2 mm. Ferner kann an Stelle des isolierten Leiters 3 auch ein Koaxialkabel verwendet werden, bei dem an der Außenseite des Isolators 2 als äußerer Leiter ein Metalldraht geflochten oder seitlich gewickelt wird oder ein Metallfolie-Harz-Band gewickelt wird.

Weiterhin wird gegenüber den parallel nebeneinander liegenden Signalleitern 1 ein Drainagekabel 4 längs zugefügt. Die Dicke des Drainagekabels 4 ist bevorzugt identisch mit dem Leiterdurchmesser des isolierten Stromkabels 3 oder etwas dünner. Oder es ist auch ein Aufbau ohne Verwendung eines Drainagekabels 4 möglich. An der Peripherie der beiden isolierten Stromkabel 3 und des Drainagekabels 4 wird als Abschirmungsleiter ein Metallfolie-Harz-Band 5 längsseitig zugefügt (Tabakwicklung, Wicklungsmethode, bei der Längsrichtung von Metallfolie-Harz-Band und Stromkabel übereinstimmen) vorgesehen. Dadurch werden die beiden isolierten Stromkabel 3 gebündelt abgeschirmt. Die Oberfläche des Drainagekabels ist elektrisch leitfähig. Das Metallfolie-Harz-Band wird so angeordnet, dass dessen Metallfolie das Drainagekabel kontaktiert und ein elektrischer Durchgang entsteht.

Als Metallfolie-Harz-Band 5 wird eines verwendet, bei dem eine Metallfolie aus Aluminium, Kupfer o. ä. mit Polyethylenterephthalat (PET) oder einem ähnlichen Plastikmaterial (Harzband) laminiert wird. Die Dicke der Metallfolie beträgt z. B. 3 µm–30 µm, die Dicke des Plastikmaterials z. B. 3 µm–50 µm und die Dicke des Metallfolie-Harz-Bandes 5 z. B. 6 µm–80 µm.

An der Außenseite des Metallfolie-Harz-Bandes 5 werden die Harzbänder 6, 7 vorgesehen, die z. B. aus Polyethylenterephthalat (PET) als Basisharz bestehen. Das innenseitige erste Harzband 6 und das außenseitige zweite Harzband 7 sind jeweils spiralförmig gewickelt vorgesehen, wobei sich die Wicklungsrichtung der spiralförmigen Wicklung des ersten Harzbandes 6 und des zweiten Harzbandes 7 voneinander unterscheidet. Weiterhin kann die Außenseite des zweiten Harzbandes 7 auch mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Schutzschicht überzogen werden, die dazu dient, eine Verunreinigung zu verhindern und das Kabel wasserdicht zu machen.

Bei der der vorliegenden Erfindung gemäßen Ausführungsform wird dadurch, dass das längsseitig angefügte Metallfolie-Harz-Band 5 und an dessen Außenseite das erste Harzband 6 und das zweite Harzband 7 mit zueinander verschiedener Wicklungsrichtung der spiralförmigen Wicklung nacheinander laminiert werden, wobei jeweils die Wicklungssteigung optimiert wird, bei der Signalübertragung im Hochfrequenzbereich eine plötzliche Dämpfung der Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge unterdrückt, wodurch eine stabile Operationssignalübertragung mit hoher Geschwindigkeit möglich wird.

Das erste und das zweite Harzband 6, 7 werden, wie in 2 gezeigt, so vorgesehen, dass sich die Wicklungsrichtung der spiralförmigen Wicklung voneinander unterscheidet. Wenn das erste Harzband rechts gewickelt wird, wird das zweite Harzband links gewickelt. Die Überlappungsbreite des Harzbandes beträgt bevorzugt 1/5 bis 1/2 der Breite des Bandes.

Hierbei werden die Steigung der spiralförmigen Wicklung P1 des ersten Harzbandes 6 und die Steigung der spiralförmigen Wicklung P2 des zweiten Harzbandes 7 optimiert. Konkret wird die Steigung der spiralförmigen Wicklung P1 des ersten Harzbandes 6 kleiner als die Steigung der spiralförmigen Wicklung P2 des zweiten Harzbandes 7 gewählt. Oder die Steigung der spiralförmigen Wicklung P1 des ersten Harzbandes 6 wird geringer als das 2,1-Fache der Breite der zwei nebeneinander liegenden isolierten Stromkabel 3 gewählt. Oder die Steigung der spiralförmigen Wicklung P1 des ersten Harzbandes 6 wird auf höchstens 5 mm festgelegt. Noch bevorzugter ist ein Aufbau, bei dem diese Möglichkeiten kombiniert werden. 3 bis 5 sind Zeichnungen, die die Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge entsprechend der Steigung des ersten Harzbandes bei einem zweiadrigen parallelen Stromkabel zeigen. In den jeweiligen Zeichnungen wird die Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge gezeigt, wobei die Längsachse die Signaldämpfungsmenge (dB/m) und die Querachse die Frequenz (GHz) darstellen. Die Signaldämpfungsmenge wird durch die Einfügungsverluste Sdd21 der Operationssignale bei den zwei parallelen Stromkabeln ausgedrückt. Hierbei wurde ein isoliertes Stromkabel 3 aus AWG26 verwendet, die Breite des ersten Harzbandes 6 und des zweiten Harzbandes 7 jeweils auf 5 mm festgelegt, die Wicklungssteigung P2 des zweiten Harzbandes 7 auf immer 5 mm festgelegt und die Signaldämpfungsmenge bei Veränderung der Wicklungssteigung P1 des ersten Harzbandes 6 festgestellt. Die Überlappungsmenge der Harzbänder wurde auf 1/4 der Breite der jeweiligen Harzbänder festgelegt.

3 ist eine Zeichnung, die die Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge zeigt, wenn die Wicklungssteigung P1 des ersten Harzbandes 6 auf 6 mm festgelegt wird. Demzufolge entsteht in dem Frequenzbereich einer Frequenz von weniger als 20 GHz ein einen Einbruch darstellender Abfall der Signaldämpfungsmenge und in diesem Frequenzbereich können keine stabilen Übertragungseigenschaften erhalten werden.

4 ist eine Zeichnung, die die Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge zeigt, wenn die Wicklungssteigung P1 des ersten Harzbandes 6 auf 5 mm festgelegt wird. Demzufolge entsteht in dem Bereich einer Frequenz von über 20 GHz ein einen Einbruch darstellender Abfall der Signaldämpfungsmenge, aber bis zu einer Frequenz von 20 GHz entsteht kein Abfall. Dadurch können im Hochfrequenzbereich bis etwa 20 GHz stabile Übertragungseigenschaften erhalten werden.

5 ist eine Zeichnung, die die Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge zeigt, wenn die Wicklungssteigung P1 des ersten Harzbandes 6 auf 4 mm festgelegt wird. Demzufolge entsteht im gesamten Frequenzbereich bis zu einer Frequenz von 25 GHz kein plötzlicher Einbruch der Signaldämpfungsmenge und es können stabile Übertragungseigenschaften erhalten werden.

Wegen des oben Beschriebenen ist es bei einem Aufbau, bei dem in der Peripherie von zwei parallel nebeneinander liegenden Signalkabeln 1 durch Längsanbringung das Metallfolie-Harz-Band 5 angeordnet ist und in dessen Peripherie das erste Harzband 6 und das zweite Harzband 7, die mit voneinander abweichender Wicklungsrichtung spiralförmig gewickelt werden, bevorzugt, dass die Wicklungssteigung des ersten Harzbandes 6 höchstens 5 mm beträgt, wobei höchstens 4 mm noch bevorzugter ist. Anders gesagt ist es bevorzugt, dass die Wicklungssteigung des ersten Harzbandes 6 kleiner oder gleich der Breite des Harzbandes 6 ist, und noch bevorzugter, dass sie höchstens 80 % der Breite des Harzbandes 6 beträgt. Die Breite des ersten Harzbandes beträgt bevorzugt höchstens das 2,1-Fache der Breite der das zweiadrige parallele Stromkabel aufbauenden zwei nebeneinander liegenden isolierten Stromkabel. Die Wicklungssteigung des ersten Harzbandes ist bevorzugt kleiner als die Wicklungssteigung des zweiten Harzbandes.

Weiterhin ist bevorzugt, dass die Wicklungssteigung P2 des zweiten Harzbandes 7 gleich der Breite des Harzbandes ist. Weiterhin ist bevorzugt, dass die Breite des ersten und zweiten Harzbandes 6, 7 etwa das 4-Fache des Durchmessers des isolierten Stromkabels 3 beträgt. Durch den obigen Aufbau wird dadurch, dass die Wicklungssteigung usw. des ersten Harzbandes 6 und des zweiten Harzbandes 7 optimiert werden, eine plötzliche Dämpfung der Frequenzcharakteristik der Signaldämpfungsmenge bei der Signalübertragung im Hochfrequenzbereich unterdrückt, so dass eine stabile Operationssignalübertragung mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht wird.

  • 1 Signalleiter, 2 Isolator, 3 isoliertes Stromkabel, 4 Drainagekabel, 5 Metallfolie-Harz-Band, 6 erstes Harzband, 7 zweites Harzband, 10 abgeschirmtes Kabel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 2010-237468 A [0003, 0004]