RU94753U1

RU94753U1 - ELECTRIC WIRE

Info

Publication number: RU94753U1
Application number: RU2009139432/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Михайлович Кортунов; Игорь Борисович Крайнов; Вячеслав Анатольевич Михайлов; Наталья Анатольевна Загребаева; Жанна Львовна Вербицкая
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Группа Компаний Системной Консолидации" (ЗАО "Группа КСК")
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2010-05-27

Abstract

1. Электрический провод, содержащий, по крайней мере, одну токопроводящую жилу, внешний слой изоляции в виде слоя на полиимидной основе, внутренний слой фторопластовой изоляции, отличающийся тем, что соотношение толщины слоя внутренней фторопластовой изоляции к толщине внешнего полиимидного слоя равно 1:1-1:6. ! 2. Электрический провод по п.1, отличающийся тем, что на изоляцию провода наложен проволочный экран. ! 3. Электрический провод по п.2, отличающийся тем, что экран выполнен из медных, медных посеребренных, медных никелированных или медных луженных проволок. ! 4. Электрический провод по п.2, отличающийся тем, что экран выполнен из проволок алюминиевого сплава с серебряным, никелевым или оловянным покрытием. ! 5. Электрический провод по п.2, отличающийся тем, что экран выполнен из спиральных медных, медных посеребренных, медных никелированных или медных луженных проволок. ! 6. Электрический провод по пп.2-5, отличающийся тем, что поверх экрана наложена защитная оболочка на полиимидной основе. 1. An electric wire containing at least one conductive core, an outer insulation layer in the form of a layer on a polyimide base, an inner fluoroplastic insulation layer, characterized in that the ratio of the thickness of the inner fluoroplastic insulation layer to the thickness of the outer polyimide layer is 1: 1- 1: 6. ! 2. The electric wire according to claim 1, characterized in that a wire screen is applied to the insulation of the wire. ! 3. The electric wire according to claim 2, characterized in that the screen is made of copper, silver-plated copper, nickel-plated copper or tinned copper wires. ! 4. The electric wire according to claim 2, characterized in that the screen is made of aluminum alloy wires with silver, nickel or tin coating. ! 5. The electric wire according to claim 2, characterized in that the screen is made of spiral copper, silver-plated copper, nickel-plated copper or tinned copper wires. ! 6. Electric wire according to claims 2-5, characterized in that a protective shell on a polyimide basis is applied over the screen.

Description

Изобретение относится к кабельной технике, в частности к конструкциям монтажных проводов, предназначенных для работы в условиях большого перепада температур и повышенной радиации.The invention relates to cable technology, in particular to the design of the mounting wires, designed to work in conditions of large temperature differences and increased radiation.

В кабельной технике широко применяются провода, содержащие токопроводящую жилу и изоляцию, которую в зависимости от того, в каких целях используют провод, выполняют из различных материалов. Как правило, это должны быть термоустойчивые, эластичные материалы с высокой изолирующей способностью.In cable technology, wires are widely used, containing a conductive core and insulation, which, depending on the purpose for which the wire is used, is made of various materials. As a rule, these should be heat-resistant, flexible materials with high insulating ability.

Известно, что изоляция из полиимида имеет высокие радиационную стойкость, механическую прочность и твердость, не размягчается вплоть до температуры разложения (400°С). Из-за высокой механической прочности полиимид может использоваться для изоляции проводов в виде очень тонких слоев (0,05-0,1 мм), благодаря чему провода имеют небольшие габариты и массу, что особенно ценно для космической и авиационной техники.It is known that polyimide insulation has high radiation resistance, mechanical strength and hardness, does not soften up to the decomposition temperature (400 ° C). Due to the high mechanical strength, polyimide can be used to insulate wires in the form of very thin layers (0.05-0.1 mm), due to which the wires have small dimensions and weight, which is especially valuable for space and aviation technology.

Однако эти провода обладают низкой технологичностью обработки: при зачистке в процессе монтажа полиимидная изоляция, которая, как правило, наносится путем нанесения полиимидного лака на поверхность токопроводящей жилы с последующей термообработкой, трудно снимается с токопроводящей жилы вследствие высокой адгезии.However, these wires have low processing technology: during stripping during installation, polyimide insulation, which, as a rule, is applied by applying polyimide varnish to the surface of the conductive core with subsequent heat treatment, is difficult to remove from the conductive core due to high adhesion.

Известен электрический провод (патент России №2154867, опубл. 20.08.2000), содержащий токопроводящую жилу и изоляцию в виде нанесенного на жилу слоя на полиимидной основе, которая дополнительно содержит внутренний слой, предварительно сформированный на токопроводящей жиле при пропускании ее через водную суспензию фторопласта с последующей термообработкой. Дополнительный внутренний слой улучшает технологичность зачистки изоляции, но требует применения специально разработанного инструмента для зачистки и удаления остатков фторопластовой суспензии.Known electrical wire (Russian patent No. 2154867, publ. 08/20/2000) containing a conductive core and insulation in the form of a layer applied to the core on a polyimide base, which further comprises an inner layer pre-formed on the conductive core by passing it through an aqueous suspension of fluoroplastic with subsequent heat treatment. An additional inner layer improves the processability of stripping the insulation, but requires the use of a specially designed tool for stripping and removing residual fluoroplastic slurry.

Известен электрический провод, выбранный в качестве прототипа, содержащий токопроводящую жилу и изоляцию, внешний слой которой выполнен в виде слоя на полиимидной основе, внутренний слой фторопластовой изоляции, который предварительно сформирован на токопроводящей жиле в виде обмотки фторопластовой лентой (патент России на полезную модель №61057, опубл. 10.04.2006). Применение в качестве внутреннего слоя фторопластовой ленты значительно улучшает технологичность разделки и позволяет осуществлять зачистку стандартным инструментом, при этом нет необходимости удалять остатки фторопластовой суспензии. Однако применение фторопластовой ленты увеличивает массу провода. При этом соотношение толщины слоя внутренней фторопластовой изоляции к толщине внешнего полиимидного слоя в электрическом проводе, выполненным по патенту №61057, равно 1:2-2:3.Known electrical wire, selected as a prototype, containing a conductive core and insulation, the outer layer of which is made in the form of a layer on a polyimide basis, the inner layer of fluoroplastic insulation, which is preformed on the conductive core in the form of a winding with a fluoroplastic tape (Russian patent for utility model No. 61057 , published on April 10, 2006). The use of a fluoroplastic tape as the inner layer significantly improves the manufacturability of cutting and allows stripping with a standard tool, while there is no need to remove the remnants of a fluoroplastic suspension. However, the use of fluoroplastic tape increases the mass of the wire. The ratio of the thickness of the layer of the inner PTFE insulation to the thickness of the outer polyimide layer in the electric wire made according to patent No. 61057 is 1: 2-2: 3.

Предлагаемое техническое решение позволяет устранить перечисленные недостатки. Техническим результатом является снижение массы электрического провода за счет уменьшения толщины первого и второго слоев изоляции. В зависимости от условий работы предлагаемого электрического провода и требований к радиационной стойкости, механической прочности соотношение толщины слоя внутренней фторопластовой изоляции к толщине внешнего полиимидного слоя равно 1:1-1:6.The proposed technical solution allows to eliminate the above disadvantages. The technical result is to reduce the mass of the electric wire by reducing the thickness of the first and second layers of insulation. Depending on the operating conditions of the proposed electric wire and the requirements for radiation resistance, mechanical strength, the ratio of the thickness of the layer of the inner PTFE insulation to the thickness of the outer polyimide layer is 1: 1-1: 6.

Применение предлагаемого технического решения позволяет снизить массу провода при сохранении всех остальных положительных свойств проводов, включая удобство разделки, радиационную стойкость и механическую прочность. При необходимости, для защиты от электромагнитных помех на внешнюю изоляцию наносится экран в виде оплетки или обмотки из медных или медных посеребренных или медных никелированных или медных луженных проволок или проволок алюминиевого сплава (с серебренным или никелевым или оловянным покрытием) или спиральных медных или спиральных медных посеребренных или спиральных медных никелированных или спиральных медных луженных проволок или мишурных нитей. Тип экрана и материал экрана определяется в зависимости от необходимой эффективности экранирования, условий эксплуатации и допустимой массы экрана разработчиком аппаратуры, в которой применяется провод. Например, исходя из экспериментальных значений эффективности экранирования (диапазон частот 0,1-10 МГц) различных экранов приведенных в таблице 1.The application of the proposed technical solution allows to reduce the weight of the wire while maintaining all the other positive properties of the wires, including the convenience of cutting, radiation resistance and mechanical strength. If necessary, to protect against electromagnetic interference on the external insulation, a shield is applied in the form of a braid or winding made of copper or copper silver plated or copper nickel-plated or tinned copper wires or aluminum alloy wires (silver or nickel or tin-plated) or spiral copper or spiral silver plated or spiral copper nickel-plated or spiral copper tinned wires or tinsel filaments. The type of screen and screen material is determined depending on the required shielding efficiency, operating conditions and the permissible mass of the screen by the developer of the equipment in which the wire is used. For example, based on the experimental values of the shielding efficiency (frequency range 0.1-10 MHz) of the various screens shown in table 1.

Тип экранаScreen type Оплетка из спиральных медных посеребренных проволок диаметром 0,05 ммBraid from spiral copper silver plated wires with a diameter of 0.05 mm Оплетка из мишурных нитейTinsel Braid Оплетка из медных проволок диаметром 0,05 мм0.05 mm copper wire braid Оплетка из медных луженных проволок диаметром 0,06 ммTinned copper braid with a diameter of 0.06 mm Оплетка из медных луженных проволок диаметром 0,12 ммTinned copper braid with a diameter of 0.12 mm Диаметр экранируемого провода, ммShielded wire diameter, mm 4-64-6 4-64-6 4-54-5 4-54-5 4-54-5 Расчетная масса 1 км экрана, кгEstimated mass of 1 km of the screen, kg 2,102.10 2,452.45 3,663.66 4,824.82 8,808.80 Переходное поверхностное сопротивление Zт, мОм/мTransitional surface resistance Zt, mOhm / m 0,100.10 0,200.20 0,04-0,080.04-0.08 0,070,07 0,080.08 Эффективность экранирования S_Е,дБ Shielding efficiency S _{E, dB} 6060 5555 65-7065-70 6565 6565

При необходимости, поверх экрана или скрученных изолированных токопроводящих жил накладывается оболочка на полиимидной основе для дополнительной защиты от внешних воздействующих факторов (истирание, влага и т.д.).If necessary, a polyimide-based sheath is applied over the screen or twisted insulated conductive cores to provide additional protection against external factors (abrasion, moisture, etc.).

При этом итоговая масса (без экрана, с экраном и оболочкой или только с экраном) предлагаемого провода меньше массы прототипа аналогичного исполнения (без экрана, с экраном и оболочкой или только с экраном) за счет меньшей массы и габаритов изолированных жил.In this case, the final mass (without screen, with screen and sheath or only with screen) of the proposed wire is less than the mass of the prototype of a similar design (without screen, with screen and sheath or only with screen) due to the smaller mass and dimensions of insulated cores.

На чертеже изображен предлагаемый электрический провод, где 1 - токопроводящая жила, 2 - внутренний слой изоляции, 3 - внешний слой изоляции, 4 - экран из проволок, 5 - оболочка.The drawing shows the proposed electrical wire, where 1 is a conductive core, 2 is the inner layer of insulation, 3 is the outer layer of insulation, 4 is a screen of wires, 5 is a sheath.

Для изготовления электрического провода используют промышленно выпускаемые материалы, соответствующие нормативной документации на них. Токопроводящую жилу обматывают лентой СКЛФ-4Д ТУ 301-05-49-90 на обмоточной машине типа МО. После термообработки на ее поверхность наносят слой на полимерной основе, например, лак электроизоляционный полиимидный марки АД-9103 по ТУ 6-19.283-85. Экран, в зависимости от типа, изготавливают на экранировочных (обмотка) или оплеточных (оплетка) машинах из медных луженных проволок по ТУ 16-505.850-75 или медных посеребренных проволок по ТУ 17 РСФСР 30-3763-87 или медных никелированных проволок по ТУ 16-505.939-76 или из проволок из алюминиевого сплава 01417 ТУ 1-809-1038-96 с различными покрытиями. Оболочку изготавливают на обмоточных машина из полиимидно-фторопластовой ленты ПМФ ТУ 2255-036-05807999-2004 или ТУ 2255-033-05807999-2003.For the manufacture of electrical wires using industrially produced materials that meet the regulatory documentation for them. The conductive core is wrapped with tape SKLF-4D TU 301-05-49-90 on a winding machine such as MO. After heat treatment, a polymer-based layer is applied to its surface, for example, varnish, electrical insulating polyimide grade AD-9103 according to TU 6-19.283-85. The screen, depending on the type, is made on shielding (winding) or braiding (braiding) machines from tinned copper wires according to TU 16-505.850-75 or silver-plated copper wires according to TU 17 RSFSR 30-3763-87 or nickel-plated copper wires according to TU 16 -505.939-76 or from aluminum alloy wires 01417 TU 1-809-1038-96 with various coatings. The shell is made on a winding machine from polyimide-fluoroplastic tape PMF TU 2255-036-05807999-2004 or TU 2255-033-05807999-2003.

Снижение массы и габаритов полученных проводов приведено в таблице 2.The reduction in mass and dimensions of the resulting wires are shown in table 2.

Таблица 2.Table 2. Номинальное сечение жил, мм² Nominal cross section, mm ² 0,080.08 0,120.12 0,200.20 0,350.35 0,500.50 Электрическое сопротивление 1 км жилы предлагаемого провода постоянному току, ОмElectrical resistance 1 km of the core of the proposed wire to direct current, Ohm 252,0252.0 160,0160,0 88,088.0 52,852.8 40,440,4 Электрическое сопротивление 1 км жилы прототипа постоянному току, ОмElectrical resistance of 1 km of the prototype dc core, Ohm 252,0252.0 160,0160,0 88,088.0 52,852.8 40,440,4 Отношение электрических сопротивлений, %The ratio of electrical resistances,% 100,00100.00 100,00100.00 100,00100.00 100,00100.00 100,00100.00 Максимальный диаметр предлагаемого провода, ммThe maximum diameter of the proposed wire, mm 0,580.58 0,680.68 0,830.83 1,011.01 1,131.13 Максимальный диаметр прототипа, ммThe maximum diameter of the prototype, mm 0,750.75 0,850.85 1,021,02 1,231.23 1,331.33 Отношение максим, диаметров, %The ratio of maxima, diameters,% 77,377.3 80,080.0 81,481.4 82,182.1 85,085.0 Масса предлагаемого провода, кг/кмThe mass of the proposed wire, kg / km 0,990.99 1,491.49 2,442.44 3,943.94 5,085.08 Масса прототипа, кг/кмMass of prototype, kg / km 1,241.24 1,791.79 2,912.91 4,594,59 5,725.72 Отношение масс, %Mass ratio,% 79,9079.90 83,2983.29 83,8883.88 85,8485.84 88,8188.81

Основные характеристики предлагаемого провода и прототипа приведены в таблице 3.The main characteristics of the proposed wire and prototype are shown in table 3.

Таблица 3Table 3 Наименование характеристикиName of characteristic Предлагаемый проводProposed wire ПрототипPrototype Группа унифицированного исполнения по ГОСТ РВ 20.39.414.1Group of unified performance in accordance with GOST RV 20.39.414.1 4У4U 4У4U

Изменение температуры среды,°СThe change in temperature, ° C От плюс 200 до минус 150From plus 200 to minus 150 От плюс 200 до минус 150From plus 200 to minus 150 Испытательное напряжение постоянного тока в течение 1 мин, ВTest voltage DC for 1 min, V 20002000 20002000 Способность к снятию изоляционного покрытияAbility to remove insulating coating Снимается посредством стрипмастераFilmed by a stripmaster Снимается посредством стрипмастераFilmed by a stripmaster Рабочее напряжение переменного тока, ВOperating voltage AC, V 250250 250250

Из таблиц 1 и 2 видно, что при сохранении всех основных свойств, таких как широкий диапазон температур, рабочее напряжение, технологичность разделки, стойкость к внешним воздействующим факторам (группа 4У), предлагаемый провод легче прототипа на 10-20% и меньше по диаметру на 15-23%. Соответственно, применение предлагаемого провода позволит вывести на орбиту на 10-20% больше полезной нагрузки.From tables 1 and 2 it is seen that while maintaining all the basic properties, such as a wide temperature range, operating voltage, manufacturability of cutting, resistance to external factors (group 4U), the proposed wire is lighter than the prototype by 10-20% and less in diameter by 15-23%. Accordingly, the use of the proposed wire will allow to put into orbit 10-20% more payload.

Claims

1. An electric wire containing at least one conductive core, an outer insulation layer in the form of a layer on a polyimide base, an inner fluoroplastic insulation layer, characterized in that the ratio of the thickness of the inner fluoroplastic insulation layer to the thickness of the outer polyimide layer is 1: 1- 1: 6.

2. The electric wire according to claim 1, characterized in that a wire screen is applied to the insulation of the wire.

3. The electric wire according to claim 2, characterized in that the screen is made of copper, silver-plated copper, nickel-plated copper or tinned copper wires.

4. The electric wire according to claim 2, characterized in that the screen is made of aluminum alloy wires with silver, nickel or tin coating.

5. The electric wire according to claim 2, characterized in that the screen is made of spiral copper, silver-plated copper, nickel-plated copper or tinned copper wires.

6. The electric wire according to claims 2-5, characterized in that a protective shell on a polyimide basis is applied over the screen.