EP0763831B1 - Câble multipaires, blindé par paire et aisé à raccorder - Google Patents

Câble multipaires, blindé par paire et aisé à raccorder Download PDF

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EP0763831B1 EP96401944A EP96401944A EP0763831B1 EP 0763831 B1 EP0763831 B1 EP 0763831B1 EP 96401944 A EP96401944 A EP 96401944A EP 96401944 A EP96401944 A EP 96401944A EP 0763831 B1 EP0763831 B1 EP 0763831B1
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cable according
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/06—Cables with twisted pairs or quads with means for reducing effects of electromagnetic or electrostatic disturbances, e.g. screens
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    • H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads

Definitions

  • the present invention relates to cables with several pairs of individually insulated electrical conductors high frequency and low signal transmission crosstalk between pairs, such as cables IT. It relates more particularly to such multi-pair cable, shielded in pairs and easy to connect.
  • crosstalk is a fundamental parameter, which is known to improve considerably by individually shielding the pairs of the cable.
  • each pair The most classically adopted solution for shielding each pair is to ribbon helically a metallic ribbon or metallic around each pair, before assembling the individually shielded pairs under the same sheath protection.
  • the taping operation of each pair is a slow operation, which is necessarily carried out in recovery on each pair already made up to obtain high frequency transmission characteristics satisfactory.
  • a taping operation done during the realization of the pairs is not suitable, because the step of taping is that of the conductors of each pair concerned and therefore does not guarantee regularity impedance compatible with high speed transmission.
  • GB-A-1546609 describes a computer cable with several individually shielded pairs.
  • This cable is a flat cable, the pairs of which are side by side.
  • the shielding pairs is achieved by two ribbons, which cover the set of pairs extending between them and are linked one to the other on either side of each of the pairs.
  • Each armor tape has a metal strip, for example aluminum, coated on at least one of its faces with thermoplastic material and preferably on the other side synthetic polyester resin. The sides coated with thermoplastic material are placed opposite, for their hot bonding and the resulting bonding of the two tapes shielding.
  • this cable or more precisely on both or preferably only one of the two ribbons, it is also provided a tear line along each bonding area of the two ribbons between the pairs. Such tear lines facilitate access to the pairs' conductors for cable connection.
  • a drawback of this cable comes from its structure flat, which makes the cable relatively wide and flexible in one direction only tends to twist when pose. This is particularly the case when this flat cable has four pairs, like the most used cables in computer networks, and is then very wide. he will be messy during installation and it will become very vulnerable to traction.
  • Document US-A-3819 443 discloses an element of shielding formed by laminated metal strips and plastic, which are cut, folded and joined together to others and thus define radial branches on said element. It also discloses a cable comprising a set of conductors arranged in pairs, said element of shielding and an outer insulating sheath around all drivers. In this cable, the element of shielding with radial branches internally compartments the cable. The different pairs of this cable are thus separate from each other but each of them is only partially shielded, which is not as effective only a shield provided around each pair and is not always satisfactory.
  • the object of the present invention is to produce a cable multipair shielded in pairs and easy to connect, having a circular section and not having the disadvantages of aforementioned flat cable with individually shielded pairs.
  • a multi-pair cable shielded by pair and easy to connect having a circular section and comprising several pairs of insulated conductors individually and electrical shielding around each pair, characterized in that the electrical shields of the different pairs are formed by a central rod radial fins, separating the pairs from each other and ensuring a partial shielding of each of them, and by a peripheral screen surrounding said rod and all of the pairs between said fins and completing the shielding of each of the pairs.
  • the cable shown in Figures 1 and 2 is circular section. It has four pairs 1 to 4 of electrical conductors, the pairs of which are shielded individually, and an outer protective sheath 5 surrounding all of the armored pairs.
  • the conductors of the pairs are identical. Each has a conductive core such as 6 and insulation device such as 7. The two electrical conductors of each pair are directly assembled to each other by twisting.
  • the cable can of course have a number different from pairs, cables with four pairs being however in practice the most used in networks IT.
  • the shielding of the individual pairs is made by a rod 10 with radial fins 11, ensuring separation of pairs and partial shielding of each of them, and by a peripheral screen 13 surrounding the rod and all the pairs in place and completing the shielding of each pair.
  • the rod 10 with fins 11 is cross-shaped and defines four V-shaped cells such as 14 receiving the four pairs. It has two metal ribbons 15, which are crosswise, and a coating insulator 16, for example made of polyethylene covering the two ribbons. These interior ribbons of the rod form partitions electrostatic between the cells 14.
  • This rod is in particular produced by extrusion of the coating 16 on the two metal cross tapes 15.
  • the initially flat ribbons are folded longitudinally at right angles to their axis and are held together by their fold line, generally forming four branches with 90 ° from each other, just before the extrusion of the coating.
  • the edges of the ribbons may be flush with the coating, on the periphery of the rod, as shown in dotted lines, to continuity between the peripheral screen 13 and these ribbons interiors.
  • the insulated material fin ring is extruded and is coated with peripheral metallization, continuous fin to another.
  • the assembly of the pairs on the rod 10 is carried out at as the rod scrolls through the point of committing pairs.
  • the pairs are deposited in the different cells and the spiral rod, for example in a rotating machine, with the pairs in place in the alveoli.
  • the screen 13 is a metallic or mixed ribbon and then plastic and metal. It is ribbon-shaped in a helix around the rod and pairs, as soon as the pairs are placed in the alveoli. This screen closes each V-shaped cell. So, each pair is individually shielded.
  • the protective sheath 5 is produced as soon as the instead of the screen 13 and is preferably extruded.
  • FIG 2 shows an alternative embodiment of the cable according to the invention, the elements of which are identical to those of the cable of figure 1 are designated identically and do not are more described and the differences are only specified below.
  • the shielding of the individual pairs is ensured by a rod 20 of semi-conductive polymetric material, which can be very weakly conductive at low electric field and have an increasing conductivity as a function of the field, and by the screen 13 mentioned above.
  • This rod 20 likewise has radial fins 21.
  • the material of the rod 20 may in particular be of the type of that known from document EP-A-0 507 676, which comprises a polymer matrix having an electrical conductivity less than 10 -8 S / m, but likely to grow under the effect of the electric field.
  • the polymer matrix of this material comprises at least a first insulating, thermosplastic or thermosetting polymer, and at least one second conjugated, doped or dedoped polymer, having an electrical conductivity less than 10 -4 S / m but capable of growing under the effect of the electric field and being in a proportion of 5 to 70% by weight in said matrix. It can also contain a conductive filler, in particular carbon black.
  • the rod 20 is preferably extruded or can be produced by molding, injection or calendering.
  • the fins of the rod 20 also play the role of partitions of shielding between the cells, whose action is all the more effective as the influence of the pairs on each other is important in the absence of the shielding thus produced.
  • the cable according to the invention is of more embodiment faster and easier to industrialize than cables circular section of shielding tape around each pair. It has a very high regularity of impedance, which makes it compatible with high transmissions debits. It is also easy and quick to equip on site a terminal connector, since for access to pairs conductors just draw the cable out a suitable length and remove the shielding device along this length, then to cut the rod, which represents a significant time saving. The risks damage the conductors or disturb the layout pairs are also greatly avoided when mounting the connector.

Description

La présente invention concerne les câbles à plusieurs paires de conducteurs électriques isolés individuellement de transmission de signaux haute fréquence et de faible diaphonie entre les paires, tels que les câbles informatiques. Elle porte plus particulièrement sur un tel câble multipaires, blindé par paire et aisé à raccorder.
Dans ce type de câble, la paradiaphonie est un paramètre fondamental, qu'il est connu d'améliorer considérablement en blindant individuellement les paires du câble.
La solution la plus classiquement adoptée pour blinder chaque paire est de rubanner en hélice un ruban métallique ou métallisé autour de chaque paire, avant d'assembler les paires blindées individuellement sous une même gaine de protection. L'opération de rubannage de chaque paire est une opération lente, qui est nécessairement effectuée en reprise sur chaque paire déjà constituée pour permettre d'obtenir des caractéristiques de transmission haute fréquence satisfaisantes. Une opération de rubannage faite au cours de la réalisation des paires ne convient pas, car le pas de rubannage est celui des conducteurs de chaque paire concernée et ne permet pas alors de garantir une régularité d'impédance compatible avec des transmission à hauts débits.
Pour le raccordement du câble, les blindages individuels des paires doivent être enlevés pour l'accès aux conducteurs, ce qui rend longue et délicate l'opération de raccordement réalisée sur site.
Le document GB-A-1546609 décrit un câble informatique à plusieurs paires blindées individuellement. Ce câble est un câble plat, dont les paires sont côte à côte. Le blindage des paires est réalisé par deux rubans, qui recouvrent l'ensemble des paires s'étendant entre eux et sont liés l'un à l'autre de part et d'autre de chacune des paires. Chaque ruban de blindage comporte une bande métallique, par exemple en aluminium, revêtue sur au moins l'une des ses faces d'un matériau thermoplastique et de préférence sur l'autre face d'une résine polyester synthétique. Les faces revêtues de matériau thermoplastique sont mises en vis-à-vis, pour leur liaison à chaud et la liaison résultante des deux rubans de blindage.
Sur ce câble ou plus précisément sur les deux ou de préférence l'un seul des deux rubans, il est également prévu une ligne de déchirure le long de chaque zone de liaison des deux rubans entre les paires. De telles lignes de déchirure facilitent l'accès aux conducteurs des paires pour le raccordement du câble.
Un inconvénient de ce câble vient de sa structure plate, qui fait que le câble relativement large et flexible dans une seule direction a tendance à se vriller lors de sa pose. Ceci est notamment le cas lorsque ce câble plat comporte quatre paires, comme les câbles les plus utilisés dans les réseaux informatiques, et est alors très large. Il faudra le détordre en cours de pose et il deviendra très vulnérable à la traction.
Le document US-A-3819 443 divulgue un élément de blindage constitué par des bandes stratifiées de métal et plastique, qui sont coupées, pliées et assemblées les unes aux autres et définissent ainsi des branches radiales sur ledit élément. Il divulgue aussi un câble comportant un ensemble de conducteurs agencés en paires, ledit élément de blindage et une gaine isolante extérieure autour de l'ensemble des conducteurs. Dans ce câble, l'élément de blindage à branches radiales compartimente intérieurement le câble. Les différentes paires de ce câble sont ainsi séparées les unes des autres mais chacune d'elles n'est blindée que partiellement, ce qui n'est pas aussi efficace qu'un blindage prévu autour de chaque paire et n'est pas toujours satisfaisant.
La présente invention a pour but de réaliser un câble multipaires blindé par paire et aisé à raccorder, ayant une section circulaire et ne présentant pas les inconvénients du câble plat précité à paires blindées individuellement.
Elle a pour objet un câble multipaires blindé par paire et aisé à raccorder, présentant une section circulaire et comportant plusieurs paires de conducteurs isolés individuellement et un blindage électrique autour de chaque paire, caractérisé en ce que les blindages électriques des différentes paires sont constitués par un jonc central à ailettes radiales, séparant les paires les unes des autres et assurant un blindage partiel de chacune d'elles, et par un écran périphérique entourant ledit jonc et l'ensemble des paires entre lesdites ailettes et complétant le blindage de chacune des paires.
Ce câble présente avantageusement en outre au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes :
  • le jonc comporte au moins un ruban métallique intérieur aux ailettes et revêtu d'un enrobage commun isolant.
  • le jonc comporte un profilé constitué en matériau isolant et revêtu d'une métallisation périphérique continue d'une ailette à une autre.
  • le jonc est un profilé en matériau polymérique semi-conducteur.
  • le jonc est spiralé.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description faite ci-après des exemples de réalisation illustrés dans le dessin ci-annexé, dans lequel :
  • la figure 1 est une vue en coupe d'un câble selon la présente invention,
  • la figure 2 est une vue en coupe d'une variante de réalisation de ce même câble.
Le câble illustré dans les figures 1 et 2 est de section circulaire. Il comporte quatre paires 1 à 4 de conducteurs électriques, dont les paires sont blindées individuellement, et une gaine extérieure de protection 5 entourant l'ensemble des paires blindées.
Les conducteurs des paires sont identiques. Chacun comporte une âme conductrice telle que 6 et une isolation périphérique telle que 7. Les deux conducteurs électriques de chaque paire sont directement assemblés l'un à l'autre par torsion. Le câble peut bien entendu comporter un nombre différent de paires, les câbles à quatre paires étant cependant en pratique les plus utilisés dans les réseaux informatiques.
Dans la figure 1, le blindage des paires individuelles est réalisé par un jonc 10 à ailettes radiales 11, assurant la séparation des paires et le blindage partiel de chacune d'elles, et par un écran périphérique 13 entourant le jonc et l'ensemble des paires en place et complétant le blindage de chaque paire.
Pour ce câble à quatre paires, le jonc 10 à ailettes 11 est en forme de croix et définit quatre alvéoles en Vé telles que 14 recevant les quatre paires. Il comporte deux rubans métalliques 15, qui sont en croix, et un enrobage isolant 16, par exemple en polyéthylène recouvrant les deux rubans. Ces rubans intérieurs du jonc forment des cloisons électrostatiques entre les alvéoles 14.
Ce jonc est en particulier réalisé par extrusion de l'enrobage 16 sur les deux rubans métalliques en croix 15. Les rubans initialement plans sont pliés longitudinalement en équerre sur leur axe et sont maintenus jointifs par leur ligne de pliage, en formant globalement quatre branches à 90° l'une de l'autre, juste avant l'extrusion de l'enrobage. Les bords des rubans peuvent affleurer sur l'enrobage, sur la périphérie du jonc, ainsi qu'illustré en pointillés, pour une continuité entre l'écran périphérique 13 et ces rubans intérieurs.
Dans une variante de réalisation non représentée, le jonc à ailettes en matériau isolant est extrudé et est revêtu d'une métallisation périphérique, continue d'une ailette à l'autre.
L'assemblage des paires sur le jonc 10 est réalisé au fur et à mesure du défilement du jonc par le point de commettage des paires. Les paires sont déposées dans les différentes alvéoles et le jonc spiralé, par exemple dans une machine tournante, avec les paires en place dans les alvéoles.
L'écran 13 est un ruban métallique ou mixte et alors en plastique et métal. Il est rubanné en hélice autour du jonc et des paires, dès la mise en place des paires dans les alvéoles. Cet écran referme chaque alvéole en Vé. Ainsi, chaque paire se trouve blindée individuellement.
La gaine de protection 5 est réalisée dès la mise en place de l'écran 13 et est de préférence extrudée.
La figure 2 montre une variante de réalisation du câble selon l'invention, dont les éléments identiques à ceux du câble de la figure 1 sont désignés identiquement et ne sont plus décrits et les différences sont seules précisées ci-après.
Dans cette figure 2, le blindage des paires individuelles est assuré par un jonc 20 en matériau polymétrique semi conducteur, qui peut être très faiblement conducteur à champ électrique bas et avoir une conductivité croissant en fonction du champ, et par l'écran 13 précité. Ce jonc 20 a pareillement des ailettes radiales 21. Le matériau du jonc 20 peut en particulier être du type de celui connu par le document EP-A-0 507 676, qui comporte une matrice polymérique ayant une conductivité électrique inférieure à 10-8 S/m, mais susceptible de croítre sous l'effet du champ électrique. La matrice polymérique de ce matériau comporte au moins un premier polymère isolant, thermosplastique ou thermodurcissable, et au moins un second polymère conjugué, dopé ou dédopé, ayant une conductivité électrique inférieure à 10-4 S/m mais susceptible de croítre sous l'effet du champ électrique et se trouvant dans une proportion de 5 à 70 % en poids dans ladite matrice. Elle peut contenir en outre une charge conductrice, en particulier du noir de carbone.
Le jonc 20 est de préférence extrudé ou peut être réalisé par moulage, injection ou calandrage. Les ailettes du jonc 20 jouent pareillement le rôle de cloisons de blindage entre les alvéoles, dont l'action est d'autant plus efficace que l'influence des paires les unes sur les autres est importante en l'absence du blindage ainsi réalisé.
Le câble selon l'invention est de réalisation plus rapide et plus facile à industrialiser que les câbles de section circulaire à ruban de blindage autour de chaque paire. Il présente une très grande régularité d'impédance, qui le rend compatible avec des transmissions à hauts débits. Il est en outre aisé et rapide à équiper sur site d'un connecteur terminal, puisque pour l'accès aux conducteurs des paires il suffit de dégainer le câble sur une longueur convenable et d'enlever le blindage périphérique sur cette longueur, puis de sectionner le jonc, ce qui représente un gain de temps important. Les risques d'endommager les conducteurs ou de perturber la disposition des paires sont également grandement évités au montage du connecteur.

Claims (7)

  1. Câble multipaires blindé par paire et aisé à raccorder, présentant une section circulaire et comportant plusieurs paires de conducteurs isolés individuellement et un blindage électrique autour de chaque paire, caractérisé en ce que les blindages électriques des différentes paires (1-4) sont constitués par un jonc central (10, 20) à ailettes radiales (11, 21), séparant les paires les unes des autres et assurant un blindage partiel de chacune d'elles, et par un écran périphérique (13) entourant ledit jonc et l'ensemble des paires entre lesdites ailettes et complétant le blindage de chacune des paires.
  2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit jonc (10) comporte au moins un ruban métallique (15) intérieur aux ailettes et revêtu d'un enrobage commun isolant (16).
  3. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit jonc (10) comporte un profilé constitué en matériau isolant et revêtu d'une métallisation périphérique continue d'une ailette à une autre.
  4. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit jonc (10) est un profilé en matériau polymérique semi-conducteur.
  5. Câble selon l'un des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit jonc (10, 20) à ailettes est extrudé.
  6. Câble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit jonc est à quatre ailettes définissant entre elles quatre alvéoles en V pour le câble alors à quatre paires.
  7. Câble selon l'une des revendications 1 à 6,
    caractérisé en ce que ledit jonc est spiralé.
EP96401944A 1995-09-15 1996-09-12 Câble multipaires, blindé par paire et aisé à raccorder Expired - Lifetime EP0763831B1 (fr)

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