Экранированный электрический кабель

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Андреев Михаил Анатольевич Макаревич Евгений Петрович Суворов Анатолий Николаевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Экранированный электрический кабель, содержащий внутренний проводник, полимерную изоляцию, экранирующую токопроводящую оболочку и защитную полимерную оболочку, отличающийся тем, что экранирующая токопроводящая оболочка выполнена в виде тонкопленочной монолитной металлической оболочки, например медной или алюминиевой, нанесенной вакуумно-плазменным методом непосредственно на полимерную изоляцию. Изобретение относится к экранированным электрическим проводам, кабелям и коаксиальным кабелям, которые применяются для низковольтных цепей, и может быть использовано в электротехнической, электронной, радиотехнической промышленности, а также в машиностроении для ликвидации помех, образующихся под воздействием вибрации на внешнем проводнике коаксиального кабеля, работающего в диапазоне СВЧ. 17730 1 2013.12.30 Известен провод для передачи слабых электрических сигналов, а также импульсов 1,состоящий из токопроводящей жилы, на которую последовательно наносят несколько покрытий из высококачественного электроизоляционного материала, металлическую оплетку, слой высококачественного электроизоляционного материала, волнообразную металлическую оболочку, внешнее защитное покрытие из синтетического материала. Недостатком такого провода является сложная технология его изготовления и значительный вес экранной оболочки. Наиболее близким по конструкции к предлагаемому изобретению является коаксиальный кабель 2, содержащий внутренний проводник, полиэтиленовую изоляцию, внешнюю токопроводящую оболочку из продольно проложенной с перекрытием двусторонне фольгированной пленки, имеющей спиральные гофры, под вершинами и во впадинах которых находятся навитые армирующие элементы из медной луженой проволоки. Недостатком конструкции кабеля является сложная технология изготовления и значительный вес экранной токопроводящей оболочки. Задачей изобретения является повышение экранирующих характеристик токопроводящей оболочки (повышение защищенности низковольтных сетей от электромагнитных возмущений), снижение трудоемкости изготовления токопроводящей экранирующей оболочки и повышение технологичности изготовления экранированных кабелей, уменьшение веса экранированного кабеля, в том числе и снижение материалоемкости. Поставленная задача решается за счет того, что у экранированного электрического кабеля, содержащего внутренний проводник, полимерную изоляцию, экранирующую токопроводящую оболочку и защитную полимерную оболочку, экранирующая токопроводящая оболочка выполнена в виде тонкопленочной монолитной металлической оболочки, например медной или алюминиевой, нанесенной вакуумно-плазменным методом непосредственно на полимерную изоляцию. Выбор металла для формирования экранирующей оболочки определяется его электрическими характеристиками, т.е. высокой электрической проводимостью или низким удельным сопротивлением. Наиболее оптимальными с точки зрения цена-качество являются металлы медь и алюминий, обладающие удельным сопротивлением соответственно 0,017510-6 и 0,02810-6 Омм. Более низкое удельное сопротивление имеет серебро(0,01610-6 Омм), однако использование серебра в качестве металла для формирования экранирующего покрытия экономически нецелесообразно из-за его относительно высокой стоимости. Выбор металла по его плотности (медь или алюминий) не играет определяющей роли при реализации предлагаемой конструкции экранированного кабеля, т.к. слой экранирующей оболочки очень тонкий. Конструкция предлагаемого экранированного кабеля представлена на фигуре. Экранированный электрический кабель состоит из внутреннего проводника 1, полимерной изоляции 2, монолитной тонкопленочной металлической токопроводящей оболочки 3, являющейся экраном, и защитной полимерной оболочки 4. Монолитную токопроводяшую металлическую экранирующую оболочку на провод наносят в установке ННВ-6,6-И 1, предназначенной для нанесения покрытий вакуумноплазменным методом. В вакуумной камере установки размещены две катушки - подающая и принимающая и внутрикамерная оснастка. Провод перематывают с подающей катушки на принимающую через внутрикамерную оснастку. Внутрикамерная оснастка обеспечивает многократное прохождение провода через активную зону источников металлической, например медной или алюминиевой, плазмы, в результате чего на поверхности полимера образуется тонкий токопроводящий металлический слой, являющийся экранирующей токопроводящей оболочкой. Сопоставительный анализ предлагаемой конструкции с прототипом показывает, что использование монолитного тонкопленочного экранирующего покрытия позволяет упро 2 17730 1 2013.12.30 стить технологию изготовления экранированных кабелей и проводов за счет непосредственного напыления токопроводящего слоя на изоляцию проводника и отказаться от выполнения дополнительных операций, связанных с изготовлением двухсторонне фольгированной пленки и экранирующих элементов, повысить экранирующие характеристики кабеля за счет монолитности токопроводящего слоя и снизить вес экранов за счет малой толщины покрытия. Результаты испытаний образцов проводов с экранирующим медным слоем, нанесенным вакуумно-плазменным методом в вакууме на провода М 1 ШВ, МС 16-13 и др., показали высокую эффективность экранирования на частотах до 10 кГц, превышающую эффективность провода МГТФЭ с плетеным экраном на 5 дБ. Вес 1 м провода М 1 ШВ с медным экраном, нанесенным ионно-плазменным методом в вакууме, на 40-50 меньше по сравнению с весом 1 м провода МГТФЭ с плетеным экраном. Источники информации 1. Патент ФРГ 3615281, МПК 01 11/18, 1987 2. А.с. СССР 1277217, МПК 01 7/04, 1986. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3