[發明專利]耐1600℃超高溫耐火焰沖刷特種電纜及其制備方法

在審

• 申請號: 201911324698.1
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110911036A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 李健;姜茂盛;張小平;陶遠;季少波;明觀濤
• 申請（專利權）人: 安徽宏源特種電纜股份有限公司
• 主分類號: H01B7/02
• 分類號: H01B7/02;H01B7/04;H01B7/29;H01B13/00;H01B13/02;H01B13/10;H01B13/22;H01B13/24;H01B13/26
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本發明公開了耐1600℃超高溫耐火焰沖刷特種電纜，從內到外依次包括導體芯、聚酰亞胺復合絕緣層、硅橡膠內層、氣凝膠毛氈層、螺紋管及硅橡膠外層，硅橡膠外層通過L形支撐連接有一圈硅橡膠復合陶瓷層，導體芯由多股鍍鎳軟銅絲同心同向絞合而成，聚酰亞胺復合絕緣層通過聚酰亞胺絕緣薄膜帶繞接后通過高溫軟化燒結而成；氣凝膠毛氈層由氣凝膠毛氈帶同向纏繞而成；螺紋管內填充液氮。本發明提出一種新型特種電纜結構，實現了硅橡膠陶瓷化?空氣隔熱?液氮降溫?氣凝膠隔熱?絕緣膜隔熱的多重隔熱方法，重量輕、彎曲性能較佳、方便安裝使用、可耐高溫1600℃、30秒保持大電流通電狀態且電流基本恒定；本發明能夠適應火箭推進器的點火發射過程。

技術領域

本發明涉及特種電纜技術領域，尤其涉及耐1600℃超高溫耐火焰沖刷特種電纜及其制備方法。

背景技術

隨著我國運載火箭的發展，由多級火箭組成的航天運輸工具。用途是把人造地球衛星、載人飛船、空間站、空間探測器等有效載荷送入預定軌道。目前常用的運載火箭按其所用的推進劑來分，可分為固體火箭、液體火箭和固液混合型火箭三種類型。如我國的長征三號運載火箭是一種三級液體火箭；長征一號運載火箭則是一種固液混合型的三級火箭，其第一級、第二級是液體火箭，第三級是固體火箭；按級數來分，運載火箭可以分為單級火箭、多級火箭。其中多級火箭按級與級之間的連接形式來分，分為串聯型、并聯型、串并聯混合型三種。串聯型火箭級與級之間的連接分離機構簡單，其上面級的火箭發動機在高空點火。并聯型火箭的連接分離機構較串聯型復雜，其核芯級第一級火箭與助推火箭在地面同時點火。

衛星燃料，是在衛星發射到運轉的過程中所使用的燃料：常用的液體氧化劑有液態氧、四氧化二氮等，燃燒劑由液氫、偏二甲肼、煤油等，推進劑通過噴注器注入燃燒室，經霧化，蒸發，混合和燃燒等過程生成燃燒產物，以高速(2500-5000米/秒)從噴管中沖出而產生推力。燃燒室內壓力可達200大氣壓(約200MPa)、溫度3000-4000℃。

針對火箭點火時的主線路控制就必須要求電纜能夠瞬間承受極限高溫，一般點火時的溫度電纜要承受1600℃，30秒，由于導體銅的熔點為1083℃，為了保證在高溫時電纜能夠繼續工作，使得導體不在短時間內融化，就必須在電纜設計中加入防火層，目前市場上一些防火耐高溫電纜為礦物電纜，采用無機物礦物絕緣，連續工作溫度為250℃,在950℃-1000℃時可持續供電3小時,短時間或非常時期可接近銅的熔點1083℃工作。

但是礦物絕緣的缺點是太硬，無法彎折、在高頻率振動下，電氣性能不穩定，不便于安裝使用。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的耐1600℃超高溫耐火焰沖刷特種電纜及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

耐1600℃超高溫耐火焰沖刷特種電纜，從內到外依次包括導體芯、繞包在導體芯外的聚酰亞胺復合絕緣層、擠包在聚酰亞胺復合絕緣層外的硅橡膠內層、纏繞在硅橡膠內層外的氣凝膠毛氈層、緊套在氣凝膠毛氈層外的螺紋管以及擠包在螺紋管外的硅橡膠外層，硅橡膠外層外圈環形分布有L形支撐，所有的L形支撐架設有一圈硅橡膠復合陶瓷層；

硅橡膠外層、L形支撐及硅橡膠復合陶瓷層為一體成型，硅橡膠內層、硅橡膠外層、L形支撐及硅橡膠復合陶瓷層的材質均為陶瓷化硅橡膠；

導體芯具體是由多股鍍鎳軟銅絲同心同向絞合而成的；

聚酰亞胺復合絕緣層是通過聚酰亞胺絕緣薄膜帶在導體芯外不斷繞接且繞接后通過高溫軟化燒結而成的，聚酰亞胺復合絕緣層具有多層結構的聚酰亞胺絕緣薄膜帶，單層聚酰亞胺絕緣薄膜帶的纏繞重疊率為52-54%，且相鄰層的聚酰亞胺絕緣薄膜帶纏繞方向相反；

氣凝膠毛氈層由氣凝膠毛氈帶同向纏繞而成，氣凝膠毛氈層具有2-4層結構的氣凝膠毛氈帶，單層氣凝膠毛氈帶的纏繞重疊率為50%，且相鄰層的氣凝膠毛氈帶纏繞方向相同；