[實用新型]一種低膨脹高強度多芯信號電纜

有效

• 申請號: 201420199590.0
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN203839127U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 宋旭鵬;閔峻
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十三研究所
• 主分類號: H01B11/20
• 分類號: H01B11/20;H01B7/17;H01B3/42
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本實用新型涉及特種電纜技術領域，特別涉及低膨脹高強度多芯信號電纜。

技術背景

目前，絕大多數帶有加強結構的高強度電纜著重于電纜抗拉強度的結構設計，如CN?202871359?U報道的一種耐寒、高強度電纜采用了鋼芯絞線增強電纜的防斷裂性能，申請號CN?200972799?Y報道了一種系留電纜，該電纜以芳綸纖維為抗拉元件，保證了電纜高強度的系留功能。

然而，在某些特殊應用領域，特別是在航空航天領域中，除了對抗拉強度的要求以外，隨著航空航天探索領域的不斷擴大，對電纜自身熱脹冷縮特性產生特殊的需求，即，要求高強度電纜還需要具有低膨脹高強度信號的性能。而這種低膨脹高強度信號電纜在現有技術中未見有研究和關注。

這種電纜除了要有較高的抗拉強度（系留功能），還需要低的熱膨脹系數，能適應±70℃苛刻的空間溫度交變環境，且能夠傳輸多路高低頻信號。這種電纜的典型應用是衛星上搭載的電場探測儀，該儀器擁有四個探測球，每個探測球通過5m電纜系于衛星本體上，四個探測球在空間的位置構成一個空間四面體輪廓，每兩個探測球內的儀器通過測出兩個探測球上的電勢差得到兩球間的平均電場強度。由于電纜較長，如果在空間環境下電纜長度發生微小變化，也會導致兩個探測球間距發生明顯變化，這將引起測試基準線發生漂移，嚴重影響測試精度，因此，在苛刻的高低溫環境下，對電纜自身的低膨脹/收縮特性要求相當高。此外，在衛星發射前，電纜成圈卷繞在繞筒上，待衛星發射完成后，衛星上伸展機構對電纜施加瞬時力脈沖，將電纜快速從繞筒上伸展開成拉直狀態，這時，電纜將承受巨大的拉力，所以，電纜本身應具有高強度。由于空間飛行器空間狹小和要傳輸多路高低頻信號的任務要求，電纜還應采用細線徑芯線，盡可能減小電纜外徑。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種低膨脹高強度多芯信號電纜，在空間環境下具有低膨脹系數、高強度，并進一步的，可以滿足特定使用場合狹小空間的使用需要。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術解決方案是：

一種低膨脹高強度多芯信號電纜，其特征在于：所述電纜從里到外依次由中心高強度纖維加強芯1、高強度纖維編織層2、聚四氟乙烯或聚酯包帶層3、芯線層、屏蔽層7、外護套8構成；所述芯線層由若干根絕緣導線5以及若干根微細同軸電纜4呈中心對稱排布在聚四氟乙烯或聚酯包帶層3外部構成；所述屏蔽層7為復合屏蔽層，其結構形式為：先用聚酰亞胺鋁塑復合薄膜層或聚酯鋁塑復合薄膜層6繞包在芯線層外，聚酰亞胺鋁塑復合薄膜層或聚酯鋁塑復合薄膜層6的鋁面向外，再在聚酰亞胺鋁塑復合薄膜層或聚酯鋁塑復合薄膜層6鋁面外用圓銅線或銅扁線編織屏蔽；所述高強度纖維加強芯1是Kevlar或Twaron或Zylon纖維或這些纖維經環氧樹脂或乙烯酯樹脂涂覆后高溫固化而成的纖維復合材料；所述高強度纖維編織層2是Kevlar或Twaron或Zylon纖維；所述絕緣導線5的絕緣、微細同軸電纜4的絕緣及護套材料均為氟塑料；

進一步的，所述外護套8為乙烯-四氟乙烯共聚物或聚酯或聚酰亞胺；

所述絕緣導線5的絕緣材料采用半定向聚四氟乙烯薄膜或微孔聚四氟乙烯薄膜或乙烯-四氟乙烯共聚物或四氟乙烯-六氟丙烯共聚物或四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基共聚物；

所述微細同軸電纜4使用的絕緣及護套材料為四氟乙烯-六氟丙烯共聚物或四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基共聚物或聚四氟乙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物。

進一步的，所述微細同軸電纜4、絕緣導線5的芯線均采用30AWG~42AWG超細導體線。

本實用新型可帶來以下有益效果：

1、低膨脹

電纜采用的中心高強度纖維加強芯和外編織高強度纖維具有負熱膨脹系數，除此之外，電纜其余部分材料的熱膨脹系數為正。通過調整加強芯結構和編織層的結構，使得高強度纖維材料負熱膨脹效應抵銷其它材料的部分或全部正熱膨脹效應，進而實現整根電纜低的熱膨脹系數。?

2、高強度

中心高強度纖維加強芯均采用國際上公認的高強度纖維Kevlar、Twaron、或Zylon，兩者共同賦予電纜不低于1500?N的抗拉強度。

3、良好的耐高低溫環境性能