航空工业用高频信号和电力配送综合传输线的制作方法

本实用新型涉及机械和设备制造、航空器以及智能电器装备用高清信号同步传输实时监控和智能遥控系统的电力和信号输送线，具体是航空工业用高频信号和电力配送综合传输线。

背景技术：

现有航空器用的通信电缆主要存在以下缺点：

申请人在为我国某些航空工业公司设计高频段高清晰度信号传输电缆时，发现客户在刻意要求产品外径细小之外，现在采用的类似产品多存在抗拉强度偏低容易拉断、电源线与信号线之间存在电磁泄露干扰等缺陷。

另外，现有高频信号线大多采用性能优化设计，忽视了航空设备对特殊安装空间的要求。狭小曲折的设备空间要求线缆具有足够的强度以满足穿引布线的需要，要求线缆外径尽量细小以保证航空设备可以腾出更多的空间安装其它配件，要求线缆在受力拉伸、弯折、挤压的环境中还可以稳定良好的传输电磁信号，要求线缆在电磁环境复杂的航空设备中避免出现相互电磁干扰。目前常见装备用通信电缆的结构如附图1-3所示，图1为常见的多芯高频信号通信电缆，图2为采用多芯同轴高频大流量通信电缆，图3为目前常见的光纤光缆。

因为航空线缆关系航空器的飞行安全，所以确保航空用线缆质量可靠是这类产品设计中最重要的关注点。在现代工业技术飞速发展的时代，实现某个性能突破固然重要，然而更重要的是要让一件产品既好用又可靠更被用户看重。在当代工业装备制造中，所用的电线电缆产品不再只是普通的电源配送和信号输送载体，而是兼顾客户加工体验、使用感受和隐蔽系统的可靠性。

综上所述，针对现有技术，本实用新型的申请方案提出了一种航空工业用高频信号和电力配送综合传输线，按照容易加工、安装简便、质量可靠的设计理念，提高了产品的抗拉强度、安装柔韧性、抗电磁干扰能力和信号传输清晰度。

技术实现要素：

我国已高速的进入了现代工业化信息化社会，对电线电缆产品提出了各种特定性能的需求。在工业用电线电缆行业，呈现出优质产品百花齐放的景象。本实用新型提供的申请方案是应我国航空工业产品生产需要设计的一款集成高清晰信号传输和电源电力输送功能为一体的电线电缆产品，其集成特性方便了线缆加工和安装，节省了安装空间。更重要的是，该产品通过优化设计，解决了电源电流与信号脉冲之间的电磁干扰问题，提高了产品的抗拉强度。为解决上述技术问题，具体技术方案为：

航空工业用高频信号和电力配送综合传输线包括设置在外层的护套层，所述保护套内部设置阻燃填充用抗拉绳，所述阻燃填充用抗拉绳的周边设置数根电力配送电源线和信号传输线对；所述信号传输线对包括外部的屏蔽层，外部的屏蔽层内包含两根线芯，每根线芯导体表面与线芯绝缘层之间包覆一层半导电屏蔽层；所述电力配送电源线包括在表面线芯绝缘层，表面线芯绝缘层内设置一根精细绞合铜导体。

上述的航空工业用高频信号和电力配送综合传输线，其中：所述线芯采用精细绞合柔软镀银铜导体，所述线芯绝缘层采用阻燃辐照交联聚乙烯绝缘料。

上述的航空工业用高频信号和电力配送综合传输线，其中：所述护套层采用耐油阻燃低烟无卤辐照交联聚乙烯护套料，所述阻燃填充用抗拉绳采用高强度耐拉力阻燃芳纶纤维股绞丝填充。

上述的航空工业用高频信号和电力配送综合传输线，其中：所述信号传输线对线芯导体表面包覆的半导电屏蔽层为导电石墨-聚乙烯半导电屏蔽层。

上述的航空工业用高频信号和电力配送综合传输线，其中：所述信号传输线对外部的屏蔽层设置为两层，由内而外为自粘铝箔绕包屏蔽层、镀锡铜丝编织屏蔽层。

上述的航空工业用高频信号和电力配送综合传输线，其中：所述电力配送电源线为300/300V或300/500V低压电力配送电源线芯。

上述的航空工业用高频信号和电力配送综合传输线，其中：所述信号传输线对和电力配送电源线每种三根，在护套层内部围绕阻燃填充用抗拉绳相间设置。

本实用新型相对于现有技术具有如下有益效果：

1)方便现代装备线路板及其插接件的模块化应用，柔韧性好、功能集成，便于安装、维护，应用成本低；

2)产品可以用于光纤不能应用的移动安装领域。该产品使用范围广，具有光纤不可替代性。在满足用户移动使用的同时，满足用户多种信号传输的需求。通过线芯数量的调整，按照本设计方案，可以满足大量用户的装备需求；

3)使用寿命长，使用安全可靠。产品采用成熟的通信电缆设计技术，采用辐照交联聚乙烯材料等制造工艺以及完善的屏蔽系统，不仅可以保障电磁信号传输的稳定性，而且当产品受到外来伤害如火灾、洪涝灾害、机械损伤等事故时，产品依然能够保证内部组件功能不受损伤；

4)产品采用阻燃无卤材料，适宜在空间有限的电气装备，燃烧时线缆自身不延燃、不产生有毒气体；

5)产品屏蔽系统完善，可以用在电磁环境复杂的环境中，这也是电磁装备愈来愈密集的用户环境所要求；

6)安装便捷、耐磨、抗冲击、抗撕裂等机械性能好，其中间采用抗拉强度约5000N/mm²的芳纶纤维，有力的提高了线缆的抗拉能力。

附图说明

图1为常见多芯高频信号通信电缆的结构示意图。

图2为多芯同轴高频大流量通信电缆的结构示意图。

图3为常见的光纤光缆的结构示意图。

图4为本申请方案中航空工业用高频信号和电力配送综合传输线的结构示意图。

图中：

1单根或绞合裸铜(镀锡)导体 2HDPE高密度聚乙烯绝缘 3铝箔屏蔽 4聚酯带绕包 5编织屏蔽 6阻燃聚氯乙烯(低烟无卤聚烯烃)护套 7多芯电缆单根或绞合裸铜(镀锡)导体 8实心或物理发泡聚乙烯绝缘 9多芯电缆铝箔屏蔽或铜丝编织屏蔽 10聚酯带或无纺布绕包 11外部铝箔屏蔽或铜丝编织屏蔽 12多芯电缆阻燃聚氯乙烯(低烟无卤聚烯烃)护套 13光纤 14光纤膏 15PBT管 16填充绳 17FRP加强芯 18光缆膏 19阻水带 20MDPE内护套 21芳纶纱 22MDPE外护套

23精细绞合柔软镀银铜导体 24导电石墨-聚乙烯半导电屏蔽层 25阻燃辐照交联聚乙烯线芯绝缘层 26阻燃填充用抗拉绳 27配送电源线 28自粘铝箔绕包屏蔽层 29镀锡铜丝编织屏蔽层 30耐油阻燃低烟无卤辐照交联聚乙烯护套层料

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型提供了一种航空工业用高频信号和电力配送综合传输线。

产品结构描述：

1.1线芯导体采用高纯度的电气工业专用精细绞合柔软镀银铜导体23(或镀锡铜丝)，导体具有良好的导电性能和抗拉强度，适宜小空间内的用户安装，柔韧性好，增长产品的使用寿命。

1.2信号传输线对线芯的导体表面挤制了一层热塑性的半导电材料。该半导电层采用导电石墨和聚乙烯材料复合而成，具有一定的导电能力，起到使导体表面电场更加均匀有序的作用。

1.3信号传输线对线芯和电力配送电源线线芯的绝缘采用安全环保、低烟无卤、绝缘性能好、电磁损耗小、耐温等级高的低烟无卤辐照交联聚乙烯绝缘料，使产品具有良好的耐高温、耐辐射、阻燃性能。能够使产品固定安装时在-30℃～150℃范围内正常工作。

1.4通过绕包自粘铝箔将信号传输线对的内外电磁场进行全方位隔断，保证信号不受干扰。自粘铝箔在绕包后通过自身的粘结剂将绕包缝隙紧密粘合，确保了移动使用时线缆产品弯曲而不开缝，从而不会造成信号泄露或电磁干扰。铝箔绕包时金属面向外。

1.5镀锡铜丝编织屏蔽层29在三个方面起到重要作用：a、编织层具有较好的结构稳定性，确保在产品移动弯曲使用时内部组件不移动；b、金属编织层对强电磁场具有很好的屏蔽作用，是对铝箔屏蔽的有力补充。铝箔屏蔽层屏蔽频段宽，但对强干扰的屏蔽能力较弱；c、金属编织屏蔽层还可以作为接地引流组件，将铝箔或自身屏蔽电磁干扰产生的电流及时接地。

1.6中间采用高强度阻燃芳纶纤维股绞丝作为阻燃填充用抗拉绳26。在线缆安装使用过程中要承受牵拉力。由于芳纶纤维制成的抗拉填充绳具有钢丝5～6倍的强度，可以承受极大的牵拉力，从而使线缆中的线芯和屏蔽层等主要工作构件不受外力损伤，提高产品的安全性能和使用寿命。

1.7护套根据现代环保理念，采用符合欧盟标准的高阻燃低烟无卤辐照交联聚烯烃护套料。

技术参数：

2.1电源配送线芯额定电压U₀/U：300/300V、300/500V；

2.2温度范围：移动工作条件 -5℃～150℃

固定工作条件 -30℃～150℃；

2.3弯曲半径： 移动工作条件 最小 电缆直径×10

固定工作条件 最小 电缆直径×6；

2.4扭转范围： max.±360°/m；

2.5有效弯曲次数：80000次；

2.6产品外径范围：3～36mm。

实施例

3.1线芯导体采用符合IEC60228：2004《绝缘电缆的导体》标准的电工用镀银铜绞合导体，保证产品良好的导电能力、电磁信号传输性能和便捷的安装操作；

3.2信号传输线芯的导体表面挤制了一层热塑性的半导电材料。该半导电层采用导电石墨和聚乙烯材料复合而成，具有一定的导电能力，起到使导体表面电场更加均匀有序的作用。

3.3信号传输线芯和电力配送电源线线芯的绝缘采用安全环保、低烟无卤、绝缘性能好、电磁损耗小、耐温等级高的耐油阻燃低烟无卤辐照交联聚乙烯绝缘料30，使产品具有良好的耐高温、耐辐射、阻燃性能。能够使产品固定安装时在-30℃～150℃范围内正常工作。

3.4信号传输线对线芯采用的绞对，对绞和成缆工艺采用匹配的节距和完善的退扭工艺。对绞节距根据信号波长巧妙避开电磁共振效应，(如兰/白兰：7.3mm；橙/白橙：9.7mm；绿/白绿：11.3mm；棕/白棕：13.7mm)，成缆节距80～85mm，使产品在高频段保持良好的信息传输效果，串音、衰减、阻抗等关键指标控制在设计范围内。

3.5产品采用铝箔屏蔽工艺，有效地保证了工作线芯的工作指标。铝箔采用自粘铝箔，以确保产品在弯曲移动使用中铝箔不开缝，从而避免电磁信号泄露。

3.6产品采用编织屏蔽铠装层，具有较好的结构稳定性(编织密度>80％)，对30MHZ中低频脉冲干扰具有良好的屏蔽效果。编织铠装为产品提供金属防护，同时也是总体屏蔽系统的重要部分。屏蔽结构稳定可靠，综合铝箔屏蔽频段0～100MHZ，电缆通信流量在2.5Gbps以上。

3.7外层护套选用耐油阻燃低烟无卤辐照交联聚乙烯护套料30，当产品遇到火灾时，产品不会产生有毒烟雾造成人员窒息，不会产生浓重烟雾遮蔽逃生路线，更不会延燃而成为火灾蔓延的点燃源，而且在自身被动燃烧的情况下内部组件仍旧能够坚持工作，给消防带来极大的便利。也可以选择耐油护套材料，以适应油污环境；可以选择耐温材料，满足温度较高的工作环境或温度极低的寒带地区的需要；可以选择耐酸碱护套材料，满足化工企业的需要；可以选择防水材料，满足水下布线的需要等。

预计发明推广应用可行性及前景：

4.1此类产品由于其具有完备的仪表监控、安全防控、大流量信息传送等功能，可以作为光纤产品的有益补充成为智能电网和“三网合一”技术融合后的终端移动通信用线，便于安装、容易维护，运行成本低，使用寿命长，具有明显的成本和质量优势。

4.2该产品适用于模块化装备制造和集约型信息系统的铺设，凭借其结构集约、安装便捷、运行维护成本低等特点完全可以进入电器装备用户布线系统，成为不可替代的通信产品。

发展前景及应用领域：

5.1可用于智能电力配送、水电气应用监控、电气装备远程监控、安防、城市或社区智能化管理等建设领域；

5.2可应用于灾害预警(如燃气泄露、水压超载、电网超负等)；

5.3也可应用于安防标准较高、线缆载荷较重的舰船、矿山、隧道、海洋工程及交通设施建设等。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。