[實用新型]高能點火多層金屬屏蔽電纜

有效

• 申請號: 201420571041.1
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN204242631U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 楊洪森;吳啟軍;劉寶林;李小燕;丁健
• 申請（專利權）人: 四川泛華航空儀表電器有限公司
• 主分類號: H01B7/17
• 分類號: H01B7/17;H01B9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種主要用于發動機傳遞電能、保護內部導線的電磁屏蔽點火電纜，尤其是耐高溫的高能（單次傳遞能量大于16焦耳）點火多層金屬屏蔽電纜。

背景技術

在由高能點火裝置、高能點火電纜、高能半導體電咀（點火槍）三部分組成的高能點火系統中，點火電纜是點火系統能量傳輸部件的主要屏蔽裝置。隨著飛行器的迅速發展，同時對系統電磁兼容要求愈來愈高，點火系統一般采用電子點火方式，電磁干擾是影響點火系統電路以及周圍其它系統正常工作的主要因素之一。越來越多的高科技電子產品的開發與應用，帶來了一個不容忽視的重要課題——?電磁兼容性的研究。電磁兼容性是指電氣裝置或電氣系統不產生干擾或不受環境干擾，工作在指定環境中的能力。電磁干擾產生的影響是嚴重的，關系到汽車、船舶飛行器的安全可靠性，已經成為一個非常重要和迫切急需解決的研究課題。點火系統在工作過程中產生高電壓、強電流，相當于電磁發射體，點火系統的點火能量通過點火電纜傳輸到點火電嘴，在火花塞間隙（半導體表面）形成雪崩式放電，工作中產生電火花，點火電流瞬間突變以及在整個放電過程中產生高頻振蕩并以電磁波形式發射到空中，對周圍數百米范圍內的電子設備及其它無線電裝置的正常工作，產生不同程度的干擾，引發很多嚴重的后果。產生的干擾不但會影響外界的電子電器設備的正常工作，而且會影響自身電子電器設備的正常工作，因此，電磁環境干擾會對電子產品的性能產生不利的影響，甚至會導致其功能喪失。無線電干擾源主要是發動機的點火系統，其干擾波來自點火系統次級電壓產生的高頻振蕩，其次，在發電機負載電流突變和整流時也會產生電磁波。產生的干擾電磁波分傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾電磁波是通過導線直接輸入無線電設備和電子設備內部的，而輻射干擾電磁波則是在空間傳播，通過天線（如點火系統高壓線就相當于天線）輸入無線電設備內部，從而使它們的工作性能難以發揮，由此影響電子設備的安全性、可靠性及穩定性等等。與火花塞和點火線圈連接的電路是一種線束中間帶有鐵氧體磁棒的電路。在一定長度的鐵氧體磁棒上纏繞有特定圈數的螺旋狀線圈，這種線束對頻率非常敏感，任何因素激發出的電路中的振蕩，都會通過導線等以電磁波的形式發射出去產生電磁干擾。點火電纜是點火系統能量傳輸的通道，電纜皮電流隨入射場波形、電纜長度、電纜屏蔽層感應電流是耦合電磁脈沖能量的重要途徑。高空電磁脈沖（HEMP）由于其能量大,頻譜寬,覆蓋范圍廣,可以引起通信、電子和電力系統的損傷或破壞。點火電線在高壓點火時所產生的高頻電磁波，電子設備受到干擾，甚至無法正常工作。在艦船電氣或電子系統中,電纜主要用于聯接不同的設備或系統,并實現它們之間能量與信息的有效傳輸。通常,系統和設備內部廣泛分布了各類電纜,而由于艦船內部布置安裝空間有限使得電纜密集,常因電纜的輻射與傳導的耦合而發生電磁干擾,?艦船通信系統中常會因為大功率電臺到天線的電磁干擾問題影響了弱電系統設備的正常工作。?伴隨越來越多的高科技汽車電子產品的開發與應用，汽車電子設備也存在電磁干擾問題。汽油發動機的高壓點火系統會產生強電磁波，干擾其周圍的無線電廣播和無線電通訊業務的正常運行，并且對電磁環境造成污染。大量應用于車輛上的各種電子電器設備也同樣產生電磁干擾和發動機點火系統產生沿電源線傳導的干擾，使一些電子部件在這種干擾脈沖條件下，不能正常工作，甚至導致損壞。汽車點火電線在高壓點火時所產生的高頻電磁波，對車內的電子設備受到干擾，甚至無法正常工作。綜上所述,電磁兼容的輻射發射超標主要表現在點火電纜，解決好點火電纜的電磁兼容性，即處理好點火電纜金屬屏蔽技術確保內外兩個空間區域的金屬隔離，以控制電場、磁場由一個區域對另一個區域的感應和輻射，點火電纜傳輸的高能點火能量被包圍起來，防止電場向外擴散。點火電纜屏蔽體應具備減弱干擾的功能，即具備吸收能量（渦流損耗）、反射能量（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應在屏蔽層上產生反向電磁場，可以抵消部分干擾電磁波）等作用。一般大部分金屬材料可以提供100dB的屏蔽效能，但是在實際應用中，要達到50dB以上的屏蔽效能是比較困難的，因為屏蔽體的屏蔽效能不僅取決于屏蔽體材料，更重要取決于屏蔽體制造工藝和結構，屏蔽體應具備導電連續性（整個屏蔽體必須是一個完整的、連續的導電體，但在實際應用工作中必須結合實際需求進行盡可能的作到屏蔽體的封閉處理）。一般的普通電磁屏蔽電纜通常采用（鋁箔+編織）雙屏蔽結構，鋁塑復合箔+70%鍍錫銅絲編織，鋁箔標稱厚度為70μm，其中鋁層厚度≥40μ。由于現場電磁環境復雜,編織電纜之間存在嚴重的串擾。現有技術中用于發動機點火電纜的技術缺點：①電磁屏蔽性能不能滿足發動機催化點火燃油控制器定時器規范GJB相關規定等要求；②點火電纜多層金屬屏蔽體重量超出規定要求；③點火電纜工藝性差（主要表現在彎曲性）。