Электрические кабели, провода - Кабели радиочастотные

РАЗДЕЛ ШЕСТНАДЦАТЫЙ
КАБЕЛИ РАДИОЧАСТОТНЫЕ

НОМЕНКЛАТУРА

Радиочастотные кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии частотой более 1 Мгц для передающих и приемных антенн, а также для соединения различных радиочастотных установок.
Радиочастотные кабели разделяются на три вида:
Коаксиальные, обозначаемые индексом РК (радиочастотный коаксиальный);
Симметричные, обозначаемые индексом РД (радиочастотный двухпроводный);
Спиральные, обозначаемые индексом PC (радиочастотный спиральный).
Общими техническими условиями на радиочастотные кабели ТУ КП 100-60 каждому радиочастотному кабелю присвоено условное обозначение (марка кабеля), состоящее из двух букв, указывающих вид кабеля (см. выше), и трех чисел, поставленных через дефис, из которых первое указывает величину номинального волнового сопротивления, второе — номинальный диаметр по изоляции, и третье — двухзначное, первая цифра которого указывает род изоляции: 1 — полиэтилен различных модификаций и его смеси, 2 —  фторопласты, 3 — полистирол (стирофлекс), 4 — полипропилен и его смеси, 5 — резины и 6 — неорганическая изоляция, а вторая цифра порядковый номер конструкции.
Пример обозначения РК-75-4-23, где РК — радиочастотный, коаксиальный; 75 — волновое сопротивление, Ом; 4 — диаметр по изоляции, мм; 23 — изоляция из фторопласта-4 и конструкция № 3.
При маркировке симметричных кабелей вместо диаметра по изоляции указывают максимальный диаметр кабеля по заполнению.
Перечень основных марок радиочастотных кабелей с указанием номеров технических условий приведен в табл. 16-1.
Марки кабелей, отмеченные звездочкой, не разрешены для применения в новых разработках, и маркировка этих кабелей сохранении  по предыдущим техническим условиям. Цифровые обозначения содержат порядковый номер конструкции или номинальную величину волнового сопротивления (РКВ, РКЗ, ТКМ), или величину передаваемой мощности (РКГ, РКП, РКПГ, РКС, РКСБ) или номинальные  диаметры внутреннего и внешнего проводов (РКК, РККВ. РКМ, РКМО).

Продолжение табл. 16-1

Продолжение табл. 16-1

Продолжение табл. 16-1

16-2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Внутренний провод коаксиального кабеля изготовляют из медной стоженной проволоки. В кабелях с резиновой изоляцией с целью предохранения от окисления его лудят чистым оловом. В кабелях с изоляцией из политетрафторэтилена (фторопласта-4), а также с полиэтиленовой изоляцией для уменьшения затухания кабеля проволоку для внутреннего провода серебрят. Для повышения механической прочности внутреннего провода применяют биметаллическую проволоку (стальной сердечник со слоем меди на поверхности).
Наиболее распространенной конструкцией внутреннего провода является одиночная сплошная проволока. Для повышения гибкости кабеля или для повышения вибрационной стойкости внутренний провод изготовляют многопроволочный, состоящим из 7, 19 или 37 проволок. Спайку и сварку однопроволочного внутреннего провода не допускают. Сварку ,и спайку отдельных проволок многопроволочного внутреннего провода производят серебряным припоем с расстоянием между спайками не менее 100 мм без образования острых выступов и наплывов.
Внутренний провод кабелей задержки изготовляют из медной или медной эмалированной проволоки, накладываемой на сердечник из полиэтилена в виде спирали. 
Изоляция радиочастотных кабелей может быть сплошной, по- лувоздушной и воздушной.
Под сплошной изоляцией понимают такую изоляцию, в которой все пространство между внутренним и внешним проводами целиком заполнено твердым изоляционным материалом. Такая изоляция может быть однородной или состоять из двух или нескольких слоев с одинаковыми или различными свойствами (в том числе обмотка лентами).
Наибольшее распространение для изоляции радиочастотных кабелей получил полиэтилен или его композиции с полиизобутиленом.
Кабели с повышенной стабильностью электрических характеристик изготовляют из стабилизированного полиэтилена (СПЭ), пригодного для рабочих температур от —60 до +85° С.
Для изоляции кабелей, предназначенных для работы в условиях повышенных температур, применяют политетрафторэтилен (ПТФЭ, фторопласт-4) и прессованную магнезию.
Для кабелей, предназначенных для работы в условиях повышенной гибкости, применяют резиновую изоляцию. Сплошную изоляцию накладывают на внутренний провод концентрически. Эксцентричность изоляции — отношение максимального смещения к радиусу кабеля (рис. 16-1), выраженное в процентах, допускают не более 10%.

Под полувоздушной изоляцией понимают изоляцию, в которой между внутренним и внешним проводами коаксиальных кабелей или между проводами симметричного кабеля нельзя провести линию, не перескающую твердый диэлектрик. Каркас в виде спирали из нити (корделя), дисков (шайб), колпачков и трубки из пластмасс поверх этого каркаса заполнен воздухом. <К этому виду изоляции относят также пористую изоляцию.
Под воздушном изоляцией понимают изоляцию, в которой между внутренним и внешним проводами коаксиального кабеля или между проводами симметричного кабеля может быть проведена прямая линия, не пересекающая в сечении твердый диэлектрик. На внутренний провод через определенные интервалы насаживают изоляционные шайбы (диски) или накладывают спираль из нити (корделя), образующие изоляционный каркас между внутренним и внешним проводами, заполненный воздухом.

Рис. 16-1. Схема эксцентричности изоляции коаксиального кабеля.
Отношение объемов твердого диэлектрика к объему воздуха составляет 5% для шайбовой изоляции, 5—6% для спирали прямоугольного сечения, 8—12% для спирали из круглой нити (корде- ля) и 13,3 для колпачков. В этой же последовательности распределяется эффективность по электрическим характеристикам для одного и того же типа изоляционного материала. Снижение удельных соотношений объемов диэлектриков ниже указанных лимитируется механической устойчивостью изоляции кабеля.
Внешний провод выполняют одним из указанных ниже типов или в виде комбинации этих типов:

1. Оплетка из голой, луженой или серебряной отожженной медной проволоки диаметром 0,12—0,30 мм (в зависимости от наружного диаметра кабеля) плотностью не менее 96%. Угол оплетки принимают не менее 45%, а для особо гибких кабелей не менее 30°. В любом сечении кабеля в оплетке допускают пропуск одной пряди на длине до 60 мм при условии сохранения в месте пропуска прядей обратного направления. Концы проволок в местах обрывов подстригают. Сращивание всей оплетки или отдельных прядей не допускают. Оплетка должна плотно облегать изоляцию или заполнение кабеля.
2. Повива из прямоугольной (плоской) проволоки или обмотки медными лентами.
3. Герметичная медная трубка.
4. Металлическая оплетка или металлизированная бумага с наложенной поверх нее оплеткой из медной или других проволок.
5. Повив из эмалированных проводов.

Для защиты внешнего провода от механических повреждений и коррозии на кабель накладывают оболочку из следующих материалов для их комбинаций:

1. полихлорвинилового пластиката (ПХВ);
2. светостабилизированного (пигментированного) полиэтилена
3. (ППЭ);
4. резины (шланговой);
5. свинца марки не ниже С-3; допускается присадка к свинцу сурьмы в количестве 0,4—0,6%;
6. пленки из фторопласта (ПТФЭ).

Минимальные допустимые толщины оболочек радиочастотных кабелей приведены в табл. 16-2.
Таблица 16-2
Минимальная толщина оболочек радиочастотных кабелей

Оболочка из пластмасс и резины плотно облегает кабель и не имеет на поверхности трещин, вздутий, раковин, вмятин и наплывов, выводящих кабель за пределы допусков на наружный диаметр кабеля.
Оболочки кабелей из полиэтилена, полихлорвинилового пластиката и резины после 1 ч пребывания в воде выдерживают в течение 1 мин напряжение, указанное в табл. 16-3. Допускают проверку целости оболочек кабелей на аппаратах сухого испытания.
Таблица 16-3
Испытательные напряжения для проверки целости оболочек из полиэтилена, полихлорвинилового пластиката и резины

В местах остановки свинцового пресса на свинцовой оболочке допускают наличие колец.
Радиочастотные кабели, предназначенные для прокладки в земле, имеют броню и защитные покровы (см. раздел 1). Кабели, нуждающиеся в механической защите, поверх оболочки снабжают оплеткой из стальных оцинкованных проволок или стеклянных нитей, покрытых кремний-органическим лаком. Некоторые типы кабелей, не подвергающихся механическим повреждениям, снабжают только легким защитным покровом из хлопчатобумажной пряжи.

Таблица 16-4
Конструктивные данные радиочастотных коаксиальных кабелей со сплошной изоляцией из стабилизированного полиэтилена

Принятые сокращения: СПЭ — стабилизированный полиэтилен; КПЭ — кабельный полиэтилен; ППЭ — сегментнрованный полиэтилен; ПХВ — полихлорвиниловый пластикат; Св — свинец; МО — оплетка из медных проволок; МДО —  двойная оплетка; МО — оплетка из медных луженых проволок; ЛМДО —двойная оплетка из медных луженых проволок.

16-3. КОАКСИАЛЬНЫЕ КАБЕЛИ СО СПЛОШНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА (ОСНОВНАЯ СЕРИЯ)

Рис. 16-2. Коаксиальный кабель со сплошной полиэтиленовой изоляцией.
а — с однопроволочным внутренним проводом; б — с семипроволочным внутренним проводом.

Радиочастотные коаксиальные кабели, маркируемые индексом РК, изготовляют с одно- или семипроволочным внутренним проводом со сплошной изоляцией из стабилизированного полиэтилена, с внешним проводом в виде оплетки из медных или из медных луженых проволок (некоторые типы кабелей выполняют с двухслойной оплеткой из медных или из медных луженых проволок) и в оболочке из пигментированного полиэтилена или полихлорвинилового пластиката или свинца.
Внешний вид кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией приведен на рис. 16-2. Конструктивные данные выпускаемых кабелей приведены в табл. 16-4.
Кабели в оболочке из пигментированного полиэтилена предназначены для работы в диапазоне от 60 до +85° С при влажности 98% при ±40° С, давлении до 5 мм рт. ст., вибрации при частоте 10—1 000 Гц при ускорении до 15 g ударной прочности не менее 4 000 ударов при ускорении 75 g. Ориентировочные сроки хранения кабеля в складских условиях 5 лет, службы 3 года и гарантии 1 год.
Кабель этого типа в оболочке из полихлорвиннлового пластиката предназначен для работы в диапазоне от —4Ό до +70°С. Климатические и механические характеристики этого кабеля аналогичны характеристикам кабеля в оболочке из пигментированного полиэтилена, за исключением сроков хранения в складских условиях, которые установлены в 4 года.
Строительная длина радиочастотных кабелей приведена в табл. 16-3. Допускают маломерные отрезки в количестве не более 20% от сдаваемой партии.
Электрические характеристики радиочастотных коаксиальных кабелей основной серии приведены в табл. 16-5.
Таблица 16-5
Электрические характеристики радиочастотных коаксиальных кабелей со сплошной изоляцией из стабилизированного полиэтилена

* При 10 000 Мгц f = 3,5 дб/м.
** При 10 000 Мгц f = 2,8 дб/м.

 Кабели РК со сплошной изоляцией из стабилизированного полиэтилена выпускают с волновым сопротивлением 50±2, 75±3 и 100±5 Ом. Неоднородность волнового сопротивления коаксиальных кабелей не превышает 0,01 Z.

Рис. 16-3. Зависимость затухания (а) и передаваемой мощности (Р) коаксиальных кабелей с изоляцией из стабилизированного полиэтилена от частоты (г-50 Ом).
Все выпускаемые кабели выдерживают испытание высоким напряжением переменного тока, приведенным в табл. 16-4. Напряжение образования короны в кабеле не превышает величин, приведенных в табл. 16-4. Это напряжение соответствует максимальному рабочему напряжению кабеля с поправкой на частоту передаваемого тока.
Сопротивление изоляции кабелей со сплошной изоляцией из стабилизированного полиэтилена для всех марок составляет 10 000 Мом-км.
В табл. 16-4 приведены максимально допустимые значения затухания кабелей при частотах 200 и 3 000 Мгц и справочные данные затухания и передаваемой мощности от частоты для кабелей со сплошной изоляцией из стабилизированного полиэтилена.

Рис. 16-5. Зависимость α и Р от частоты (z - 100 Ом).

16-4. КОАКСИАЛЬНЫЕ КАБЕЛИ СО СПЛОШНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО И КАБЕЛЬНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА, НЕ РАЗРЕШЕННЫЕ К ПРИМЕНЕНИЮ В НОВЫХ РАЗРАБОТКАХ

Радиочастотные коаксиальные кабели со сплошной изоляцией из стабилизированного (СПЭ) или кабельного полиэтилена (КПЭ), не разрешенные к применению в новых разработках оборудования и маркируемые индексом РК с добавлением порядкового номера конструкции, аналогичны с кабелями основной серии (§ 16-3). Конструктивные данные кабелей со сплошной изоляцией из стабилизированного и кабельного полиэтилена приведены в табл. 16-6.
Кабели с изоляцией из стабилизированного полиэтилена в оболочке из пигментированного полиэтилена предназначены для работы в диапазоне от —60 до +85° С, влажности 98% при 40° С, давлении до 5 мм рт. ст., вибрации при частоте 10—200 Гц и при ускорении до 15 g, ударной прочности не менее 70 ударов при ускорении 7 g.
Допустимый эксцентрицитет наложения изоляции не превышает 10%.
Кабели с изоляцией из кабельного полиэтилена в оболочке из полихлорвинилового пластиката или свинца предназначены для работы в диапазоне от —40 до +60° С.
Электрические характеристики коаксиальных кабелей со сплошной изоляцией, не разрешенных к применению в новых разработках оборудования, приведены в табл. 16-7.
Сопротивление изоляции всех типов кабелей данной серии не менее 10 000 Μομ·κμ.
Радиочастотные кабели гибки марки РКГ отличаются от кабелей марки РК изоляцией из смеси полиэтилена и полиизобутилена. Допустимый эксцентрицитет изоляции не более 116% для РКГ-5, 13% — для РКГ-10 и 9% — для РКГ-15. Кабели предназначены для работы в диапазоне от —40 до +70° С и передаваемой мощности 5, 10 и 15 квт при частоте 2 Мгц. Электрические характеристики мощных радиочастотных кабелей приведены в табл. 46-8.
Кабели марки РКГ выдерживают указанные в табл. 16-7 испытательные напряжения на частоте 50 Гц в течение 5 мин и на частоте 2 Мгц в течение 1 мин. Величина длительно допустимых тока и напряжения при частоте 2 Мгц при непрерывной нагрузке (15 мин нагрузка и 45 мин отдыха) приведены в табл. .16-8.

Продолжение табл. 16-6

Принятые сокращения: КПЭ — кабельный полиэтилен; СПЭ — стабилизированный полиэтилен; ППЭ — пигментированный полиэтилен; ПXВ — полихлорвиниловый пластикат; Р — резина; ХБО — хлопчатобумажная оплетка; Св — свинец; СвСо — свинцовая оболочка и оплетка оцинкованными стальными проволоками; СвБ — свинцовая оболочка и броня; КПЭСо — кабельный полиэтилен в оплетке из стальных оцинкованных проволок; МО — оплетка из медных проволок; ЛМО —  оплетка из луженых медных проволок; МПП — повив из медных прямоугольных проволок.

Таблица 16-7
Электрические характеристики радиочастотных коаксиальных кабелей со сплошной изоляцией, не разрешенных к применению в новых разработках

* При f = 60 Мгц.
** При f = 300 Мгц.
Таблица 16-8
Электрические характеристики радиочастотных коаксиальных мощных кабелей со сплошной изоляцией

• При f = 100 Мгц.

Радиочастотный кабель марки РКП-2/200 отличается от кабелей РКГ диаметром внутреннего провода, равным 6,5 мм, изоляцией из кабельного полиэтилена, наличием обмотки прорезиненной тканевой лентой поверх внешнего провода с перекрытием 15%, оболочки из кабельного полиэтилена, обмотки прорезиненной тканевой лентой поверх оболочки м оплетки стальными оцинкованными проволоками диаметром 0,30 мм плотностью 85%. Цифры 2/200 соответствуют передаваемой  по кабелю мощности 2 квт при частоте 200 Мгц. Кабель РКП-2/200 предназначен для работы в диапазоне от —40 до +75°С, изгибе при температуре не выше —15° С. Кабель РКП-2/200 выдерживает не менее 100 изгибов по радиусу 350 жж при 20—30° С и не менее двух перегибов при —40° С. Конструктивные данные кабеля РКП-2/200 приведены в табл. 16-6, а электрические характеристики в табл. 16-8.

Рис. 16-6. Коаксиальный кабель марки РКС-5.
Поверх внешнего провода накладывают обмотку двумя бумажными лентами с перекрытием зазора нижней ленты, опознавательную бумажную ленту и свинцовую оболочку. Кабели ТКМ предназначены для работы в диапазоне от —50 до +85° С. Длительно допустимая передаваемая по кабелю мощность при частоте 84 Мгц и +40°С при коэффициенте бегущей волны (КБВ) 0,9—3 квт и при КБВ 0,5—2 квт. Минимальный радиус изгиба 22 см для ТКМ-50. 25 см для ТКМ-75, радиус однократного изгиба кабеля 11 см для ТКМ-50 и 12 см для ТКМ-75. Допустимый температурный диапазон монтажа кабеля от —5 до +40° С. Конструктивные данные кабелей ТКМ приведены в табл. 16-6, а электрические характеристики — в табл. 16-8.

16-5. КОАКСИАЛЬНЫЕ КАБЕЛИ СО СПЛОШНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ ФТОРОПЛАСТА-4, ТЕПЛОСТОЙКИЕ

Радиочастотные коаксиальные кабели со сплошной изоляцией из фторопласта-4 (политетрафторэтилена, ПТФЭ) являются серией теплостойких кабелей, предназначенных для работы при температуре от —60 до +200" С. влажности 98% при +40° С, давлении до 5 мм рт. ст., вибрации при частоте 10—1 000 Гц .и ускорении до 15 g, ударной прочности 4 000 ударов и ускорении 75 g.
Кабели этой серии изготовляют с одно- или семипроволочным внутренним проводом из медной или медной серебреной проволоки. На внутренний провод накладывают изоляцию из лент фторопласта-4 сплошным слоем или методом выдавливания. Эксцентрицитет изоляции не более 10%.. Поверх изоляции накладывают внешний провод в виде оплетки из медных или медных серебреных проволок диаметром 0,12—0,30 мм плотностью не менее 96% и угле оплетки не менее 45°. Защитные покровы (оболочка) кабеля состоят из обмотки лентами из фторопласта-4, оплетки из стеклонитей, покрытий кремний-органическим лаком.
Конструктивные данные теплостойких кабелей приведены в табл. 16-9.
Ориентировочные сроки хранения кабеля в складских условиях 5 лет, срок службы 3 года и срок гарантии 1 год.
Электрические характеристики радиочастотных кабелей со сплошной изоляцией из фотопласта-4 приведены в табл. 16-10.
Сопротивление изоляции всех марок кабелей не менее 10000 Мом-км. На рис. 16-7, 16-8 и 16-9 приведены кривые зависимости а и Р от частоты для теплостойких кабелей на волновые сопротивления 50, 75 и 100 Ом.

16-10. КАМЕРНЫЕ КАБЕЛИ ДЛЯ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ УСТРОЙСТВ

Камерные кабели для телевизионных устройств предназначены для передвижных телевизионных камер и для прокладки в кабельной канализации.
Камерные кабели изготовляют с тремя коаксиальными парами и 21 или 28 служебными жилами. Коаксиальные пары состоят из внутреннего провода (7 медных проволок диаметром 0,43 мм), сплошной изоляции из полиэтилена, внешнего провода в виде оплетки из медных проволок диаметром 0,15 мм и оплетки из хлопчатобумажной пряжи.
Служебные жилы состоят из 7 медных проволок диаметром 0,30 мм (сечением 0,5 мм²) с резиновой или пластмассовой (из ПХВ) изоляцией в оплетке из шелка капрона с расцветкой, не повторяющейся в группе жил кабеля.

Таблица 16-19
Электрические характеристики радиочастотных симметричных кабелей, не рекомендуемых для применения в новых разработках

Изолированные жилы скручивают в группы по 7 жил в каждой. Группу, предназначенную для размещения в центре 31-жильного кабеля, оплетают медными проволоками диаметром 0,15 леи. Допускают применение под и над экраном оплетки из шелка капрона.
Три коаксиальные пары и три служебные группы для 24-жильного кабеля и три коаксиальные пары и четыре служебные группы для 31-жильного кабеля скручивают в кабель с применением для заполнения промежутков между ними танированной хлопчатобумажной пряжи. Поверх скрученных пар и групп накладывают прорезиненную тканевую ленту с перекрытием и оплетку из медных или медных луженых проволок диаметром 0,15 или 0,30 мм, тканевую прорезиненную ленту и оболочку из резины или полихлорвинилового пластиката толщиной 1,5 мм или комбинации из слоя полиэтилена и полихлорвинилового пластиката общей толщиной 2,5 мм.
В зависимости от материала оболочки камерным кабелям присвоены марки ТКПВ — телевизионные кабели в оболочке из полихлорвинилового пластиката для нестационарных прокладок при температурах от —25 до +50° С; ТКПР — телевизионные кабели в резиновой оболочке для нестационарных прокладок при температурах от —40 до +50° С, ТКПК—телевизионные кабели в комбинированной оболочке (слой из полиэтилена и полихлорвинилового пластиката) для прокладок в кабельной канализации и нестационарных подводных прокладок для глубин до 100 .и при температурах от -25 до +50° С.
Конструктивные данные камерных кабелей для телевизионных установок приведены в табл. 16-20.
Волновое сопротивление коаксиальных пар кабелей равно 50±6% Ом. Затухание этих пар не более 3,5 неп/км (0,03 дб/м) при частоте 6,5 Мгц и не более 5,5 неп/км (0,046 дб/м) при частоте 12 Мгц. Сопротивление изоляции этих пар не менее 1000 Мом-км при +20’С. Испытательное напряжение 2 000 в в течение 2 мин.
Таблица 16-20
Конструктивные данные камерных кабелей для телевизионных установок

Служебные группы кабеля имеют сопротивление изоляции не менее 10 Мом-км при +20° С и не менее 1 Мом-км при +50 С. Испытательное переменное напряжение между жилами и между жилами и экраном 750 в в течение 2 мин.