高海拔设备(装备)内部用氟塑线缆的浅谈

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氟塑料电力电缆

氟塑料电力电缆

氟塑料电缆简介氟塑料电缆,英文名:Fluoroplastics Cable,用来专指以氟塑料为外套的电线电缆。

氟塑料电缆具有优良的耐候性、耐热性,摩擦系数较小,化学性能稳定,具有较好的电绝缘性能。

因此氟塑料电缆在石油、冶金、化工、电力、航天等环境恶劣的行业有着重要用途。

在电线电缆的生产中,常用的氟塑料有聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯和乙烯共聚物等,用以制造各种耐热、耐高温绝缘电线、测(油)井电缆、地质探测电缆、加热电缆,F级和H级电机引接线,耐辐照电线,电磁线,射频同轴电缆,煤矿用阻燃电缆的A型电缆等。

氟塑料电缆的特性氟塑料拥有高度的化学稳定性和耐化学腐蚀性能,耐火、耐高温、阻燃等特性,因此在电线电缆行业有着广泛的应用,特种电缆如:耐高温电缆、阻燃电缆、耐腐蚀电缆等大都采用氟塑料做为护套外层。

氟塑料电线电缆拥有的特性如下:1、阻燃:氟塑料的氧指数高,燃烧时火焰扩散范围小,产生的烟雾量少。

用其制作的电缆适合对阻燃性要求严格的地方,例如计算机网络、地铁、车辆、高层建筑等公共场合,一旦发生火灾,人们可以有一定的时间疏离,而不被浓烟熏倒,争取到宝贵的救援时间。

2、电气性能优异:相对于聚乙烯而言,氟塑料的介电常数更低,因此,与同结构的同轴电缆相比较,氟塑料电缆的衰减更小,更适合于高频信号传输,当今电缆的使用频率越来越高已经成为潮流,同时又由于氟塑料能耐高温,所以常用作传输通信设备的内部接线、无线发射馈线与发射机之间的跳线和视频音频线。

此外,氟塑料电缆的介电强度、绝缘电阻好,适合作重要仪表仪器的控制电缆。

3、耐高温:氟塑料有着超乎寻常的热稳定性,使得氟塑料电缆能适应150~200度的高温环境,而常见的聚乙烯、聚氯乙烯电缆只适用于70~90度的工作环境。

另外,在同等截面导体的条件下,氟塑料电缆可以传输更大的许用电流,这就大大提高了电缆的使用范围,由于这种独特的性能,氟塑料电缆常用于飞机、舰艇、高温炉以及电子设备的内部布线、引接线等。

氟塑绝缘线材性能与应用讲解

氟塑绝缘线材性能与应用讲解
产品型号有:1164, 1180, 1198, 1199, 1371, 1538, 1570, 1589, 1659, 1716, 1815, 1914, 1927, 1942, 10007, 10064, 10072, 10102, 10156, 10212, 10298, 10311, 10393, 10491, 10507, 300/500;450/750 (N)5YAF
氟塑料性能——耐化学稳定性
聚四氟乙烯具有突出的耐化学稳定性,它 不受强腐蚀性的化学试剂侵蚀,亦不与之 发生任何作用,完全不受王水、氢氟酸、 浓硫酸、氯磺酸、热的浓硫酸、沸腾的苛 性钠溶液、氯气以及过氧化氢的作用,即 使在高温下,聚四氟乙烯也能保持良好的 耐化学稳定性,只有高温下的氟元素和熔 融的钾、钠等碱金属元素能与聚四氟乙烯 发生作用。
氟塑料性能——热低温性能,聚四氟乙 烯的耐热性在现有的塑料中是很高的,虽然在200℃时开 始有微量的分解物出现,但从200℃至熔点(327℃)级 以上温度时,其分解速度仍然非常缓慢,几乎可以忽略 不计,只是在400℃才开始发生显著分解,在400℃每小 时的重量损失约0.01%。经热分解的聚四氟乙烯,平均 分子量有所下降,抗张强度降低了,在300℃下加热一个 月,其抗张强度下降10~20%,在260℃长期加热,抗张 强度基本不变,因此,从热分解的观点来看,聚四氟乙 烯可在300℃下短期使用,在260℃长期使用。聚四氟乙 烯在-200℃的极低温度下,仍不脆硬,并具有令人满意 的机械强度和柔软性,因此,采用聚四幅乙性绝缘的电 线,完全可以在-60~260℃的环境下使用。
氟塑料性能——电绝缘性能
在广阔的温度和频率范围内,聚四氟乙烯具有 优异的电绝缘性能,介质损耗角正切tga和相对 介电常数Er在工频到109Hz范围内变化很小, 从室温到300℃之间,聚四氟乙烯的介质损耗 角正切tga变化很小,而相对介电常数Er随温度 升高有所下降。聚四氟乙烯的绝缘电阻率较高, 其体积电阻率Pv一般大于1015Ω·m,表面电阻 率Ps一般大于1016Ω,即使长期浸入水中变换 也不显著,随温度变会也不大。

氟塑料绝缘和护套耐高温控制电缆讲解

氟塑料绝缘和护套耐高温控制电缆讲解

备案号:Q330382.K13.743-2003Q/XYJ电缆有限公司企业标准Q/XYJ03.27-2003 氟塑料绝缘和护套耐高温控制电缆2003-05-01发布 2003-05-10实施电缆有限公司发布Q/XYJ03.27-2003目次前言.............................................................................21范围............................................................................1 2规范性引用文件..................................................................1 3使用特性........................................................................1 4符号及表示方法..................................................................1 5技术要求.......................................................................3 6试验方法........................................................................7 7交货长度........................................................................7 8检验规则........................................................................8 9包装、运输及贮存.................................................................8 附录A(规范性附录)...............................................................10附录B(规范性附录)...............................................................101Q/XYJ03.27-2003前言随着经济的发展,在各工矿企业及高层建筑中对电缆的耐温要求和对保证安全生产方面的要求越来越严格,为了满足市场的需求和用户的要求及我公司的实际情况特开发了氟塑料绝缘和护套耐高温电缆。

浅谈光缆在我国高海拔地区的设计及应用

浅谈光缆在我国高海拔地区的设计及应用
殊的高海拔地质因素考虑进去。在进行地质勘测时主要 对下列的几个问题进行着手研究 : ( 1 ) 多年冻土与季节
为9 3 6 米 ,平均跨度为3 0 0 米左右。随着技术 的改进 ,在 2 0 1 2 年6 月 ,我 国第一条高海拔地区陆地 国际光缆 ( 拉
萨一亚东地区一 中印边境传输路线 ) 在 中印边界 的乃堆 拉山 口实现了对接 。这次光缆应用实现 了我国高海拔地 区的又一次完美的壮举。
计及应用提出了很高的要求 。特别是在 当今科学技术高
速发展的阶段 ,光缆的合理应用显得尤为重要 。不仅要 将光缆本身的特质表现出来 ,还应在特殊环境下将其发 挥到最大化 。现阶段我国在高海拔地区对光缆的应用实 例 ,可以清楚地看 出我 国光缆施工技术 已达到了世界的
力 自然也不 同,这就使光缆受扭变形 ,造成破坏 。最有
为季节性河流 ,普遍具有流量突然地增减 ,冲刷严重 的 特 点 ,这 样就使河 底与岸边 的地质结 构存在很 大的差 异 ,即使相同的埋深产生的冻胀系数也不 同,光缆的受
不 同,会使光缆轻易的扭曲 ,甚至被剪断。所 以定 时对 线路检测和维修具有重要 的意义 。
五 、结束语
高海拔地 区特殊的 自然环境 ,对光缆在该地区的设
< <i T E C H N O L O G Y 技 术 应 用
浅谈光缆在我 国高海拔地区的设计及应用
◆司 辉 刘 芳
摘 要 :本课 题 主 要 是 以我 国 高海 拔 地 区 的地 质 特 性 为依 据 , 对敷 设 光缆路 线 时所可能遇到的 问题进行分析 ,并选择合理 的光缆材料和合适 的施工方式来解 决这 些问题 。引用在 高海拔地 区 已经完善 的光缆 应用X - 程 实例 ,来说 明我 国高海拔地区光缆设计及应用技术的先进 。 关键词 :光缆 ;高海拔地 区;冻土 ;冻胀 系数

氟塑料电线电缆介绍

氟塑料电线电缆介绍

汽车工业
PTFE聚四氟乙烯塑料另外一个重要用途 是:在苛刻环境下用做连接线,最高使用温度 为250℃。 PTFE聚四氟乙烯塑料绝缘电缆可通过UL 标准80 ℃耐油试验,轿车中也有许多地方使 用PTFE聚四氟乙烯塑料绝缘电线,如腐蚀油用 自动传动装置的电缆;汽油油面传感器;制动 磨擦传感器等;

PFA FEP ETFE LDPE PVC
DBR
DDR 机头、摸头推荐温 度(℃)
1~1.2
20~400
1~1.2
20~350
1~1.2
20~80 ~330
1~1.1
1.3~10 --
1~1.05
1.2~5 --
390~400 380~390
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电线挤出工作场所的要求:
保持环境的清洁、干燥 不准抽烟 不许金属粉末存在,尤其是轻金属、活泼金 属末
电线电缆领域使用的氟塑料品种:
o o o o
o
o
聚四氟乙烯 可溶性聚四氟乙烯 聚全氟乙丙烯 乙烯-四氟乙烯共聚 物 乙烯-三氟氯乙烯 聚偏氟乙烯
PTFE PFA FEP ETFE
PCTFE PVDF
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PTFE的性能特点:



宽泛的温度特性和极高的耐温特性。 氟塑料绝缘电线可在-60~260℃范围内长期连续工 作,在300 ℃下也能短期工作。 优异的电性能 主要表现为:高的介电强度(高达24KV/mm)、高的 体积电阻(可达1018级)以及低的介电损耗(可达10-5 级)。 介电常数及介电损耗基本不随频率、温度的变化而 改变。
氟塑料电线电缆介绍
简介:



氟塑料是各种含氟聚合物的总称,通常是指含有氟 原子的单体自聚或其他不含氟的不饱和单体共聚而制 得的聚合物。 氟塑料的合成最早是在1934年,由德国首次合成了 PCTFE,1938年由美国合成PTFE。目前,工业化生产用的 氟树脂主要为四氟乙烯的均聚物和共聚物。 由于氟塑性料分子中的碳-碳键和形成保护壳的 碳-氟键都是化学强键(键能极高),并且对氟塑料的显 著性能起着关键作用,因此,氟塑料分子的这种微观结 构决定了氟塑料具有一些独特的、其他材料无法比拟 的宏观特性,从而使氟塑料获得十分广泛的应用。 返回主页

氟塑线缆

氟塑线缆

含氟塑料线缆的发展:
1、复合薄膜绕包线一类:
PFA/PTFE,FEP/PTFE,FEP/P1复合薄膜绕包线, 广泛用于航空工业。
2、辐照关联
ETFE通过辐照交联,增加了强度,抗辐照性,且使使用 温度达到200℃。由于其质轻、强度大、耐辐照,在核工业、 航空航天业及辐射照环境中得到了广泛应用。
3、微孔PTFE薄膜绕包线、同轴电缆 微孔PTFE推挤同轴电缆 发泡FEP、PFA同轴电缆
2.6 2.6
2.3-2.7 2.3-2.7
7.72 6.43
介电损耗 因数
<1×10-5 <2×10-5
1×10-5 3×10-4
6×10-5 5×10-4
8×10-4 5×10-3
(2.3-2.7) 1.9×10-2 ×10-2 0.159 1×10-2
介电击穿 强度 (MV/m)
1.9
20
20-24
熔融氟树脂的开发:
PTFE不能熔融挤出,必须通过薄膜绕包或糊状挤出 来生产电线电缆,需使用专门设备,设备复杂,工艺流 程长,且生产是间歇性的,生产速度也受限制。因此开 发可熔融挤出的氟塑料一直是高分子界的重大课题。 FEP是首先开发成功的可熔融挤出氟塑料。它几乎保 持了PTFE的所有优异性能,至今仍是除PTFE外使用最 为广泛、用量最大的含氟塑料。 FEP的连续使用温度为200℃,PFA的成功开发才真 正有了可在250 ℃下使用的熔融挤出氟塑料,但价格昂 贵。 ETFE、PVDF,在基本保持了PTFE的各种性能下, 以他们比重小、强度大、耐辐照三大优势在含氟塑料中 崭露头角,且在电线电缆中也获得了广泛应用。


DDR=(DD2-DT2)/(db2-dc2) DBR=(DD/db)/(DT/dc)

氟塑料电线电缆的毒性仍有争议

氟塑料电线电缆的毒性仍有争议

氟塑料电线电缆的毒性仍有争议0 世界上恐怕没有人否认氟塑料每有毒性。

美国科学家也曾说过,氟塑料(主要是FEP)的分解产物--氟氢化合物(HF)的毒性也比PVC的分解产物(HCL)的毒性强得多。

他们把氟塑料的分解产物HF成为"光气",属于剧毒物质范畴。

但是,目前世界各国,尤其是美国,仍然都在使用氟塑料制造耐热毒性电缆,而对其毒性则很少考虑,环保科学界对表示无奈。

也有人认为,对氟塑料的评价不能只以环保要求来评定﹐氟塑料的确一种非常优异的电缆材料,例如:(1)具有非常优异的性能﹐称为"塑料王"﹐在特种要求场合的应用较多﹐在军工﹑航空航天﹑化工﹑钢铁﹑冶金和石油等众多行业得到广泛应用﹔(2)耐高温(H-F键能很大)﹐不易分解﹐许多为非极性材料﹐介电性能较好﹐可用作高频通信传输﹐耐电晕性能较好﹐绝缘性能也非常好﹔稳定性高﹐不易被腐蚀﹔阻燃性能较好(含有大量氟元素)。

(3)环保性分析。

有人分析过,从其分解物来分﹐HF是其必不可少的分解产物﹐其毒性的确比HCL强得多。

上世纪80年代日本地铁毒气事件中所用的毒气,就是HF(是用NaF与酸液反应制成﹐下放酒精炉加热"奥母真理教"所为)﹐中毒死亡700多人。

HF在450℃以上就有HF分解﹐而不是人们所说的800℃﹐只不过由于其稳定性好﹐分解量很少﹐到800℃时与PVC 的220℃性能相当。

阻燃性上﹐氟塑料阻燃性较高﹐不需加阻燃剂就能具有较高的阻燃性,在燃烧性能方面﹐在明火条件下的温度较高﹐容易烧解﹐高温是局部的﹐这与环境温度有区别﹐正常情下环境温度不会达到800℃﹐不存在人已死的情况。

在不到分解温度(320℃"FEP)下﹐氟塑料稳定性较好﹐具"环保"性能。

也有人认为,不管FEP﹑PTFE﹑PFA﹑F40和PVDF作为氟塑料﹐为人类经济发展作出了非常杰出的贡献。

目前,在许多应用场合﹐使用其他环保材料代替它们显然还不到时侯。

氟塑料电缆技术资料

氟塑料电缆技术资料
氟塑料高温电缆简介
氟塑料电缆执行企业标准
Q/320481SS105-2009
额定电压0.6/1kV 及以下氟塑料绝缘氟塑料护套(耐火)控制 电缆 Q/320481SS121-2009 额定电压0.6/1kV氟 塑料绝缘硅橡胶护套电力电缆
氟塑料绝缘的优异性能: 1、优良的电绝缘性能 2、高度的耐热性能 3、突出的耐油性能、耐溶剂性能和耐磨性能 4、良好的耐湿性和耐低温性能 5、良好的阻燃性能 电线电缆用氟塑料种类: 1、聚全氟乙丙烯(FEP),简称F46 2、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE),简称F40 3、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(俗称可溶性 PTFE,又称“全氟烷氧基氟塑料” )简称PFA (注:
F40、F46耐温等级达到180℃;PFA耐温等级达到260 ℃ ,同时PFA具有更 好的抗开裂性能,在成本上价格比F46高80%左右;)
硅橡胶护套的优异性能: 1、耐高低温性能优异(-60~180℃) 2、耐老化性能(使用周期是PVC电缆的5-10倍) 3、燃烧时不产生有毒及腐蚀性气体。
硅橡胶护套材料的种类: 1、普通硅橡胶 2、阻燃硅橡胶

氟塑料绝缘电缆(线)的代号
1、系列代号 阻燃(A、B、C类)„„„Z(A、B、C) 耐火„„„„„„„„„ N 本安„„„„„„„„„ IA 控制电缆„„„„„„„ K 计算机电缆„„„„„„ DJ
2、材料特征代号
铜导体„„„„„„„„„„„„ 省略 氟塑料绝缘„„„„„„„„„„„F 硅橡胶护套„„„„„„„„„„„G PVC护套 „„„„„„„„„„„„V 丁睛PVC弹性体 „„„„„„„„„VF
氟塑料绝缘电力电缆
型 号 名 称
ZR-YGC-F46、FG、 F46G (ZR-)FV (ZR-)FV22
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高海拔设备(装备)内部用氟塑线缆的浅谈摘要:高海拔设备(装备)作为一个使用在低氧、低压、高辐射、温差大的特定局域环境,设备(装备)的内部线缆承载着信号传输与交互控制、电能传输的基本作用,并且要抗电磁干扰、抗老化、抗高过载、高绝缘、低损耗、长寿命、可靠性高等多项工作性质任务。

从应用功能特性分析,主要分为设备控制线缆、通信数据线缆、动力缆、光电混合特种线缆四大类。

关键词:高海拔、氟塑,控制线缆、通信数据线缆,动力缆,光电混合特种线缆在全域通信时代,信息覆盖逐步往高海拔、高空、甚至近地轨道发展,这就要求相应的设备(装备)必须具备在高海拔环境中长期使用工作的能力。

线缆作为设备(装备)内部必备的组成部分,是支撑设备(装备)能否正常收发信号与动力输入与输出的血脉,不可或缺。

不同的结构和材质的线缆承载不同的功能使用特性,同时又由于信息与电力的传输是相辅相成同步发展的,因而线缆的制造及结构特性需要综合考虑。

高海拔设备(装备)的广泛布局使用也推动了整个高海拔设备(装备)内部用线缆制造行业技术的不断更替出新。

线缆作为各种高海拔设备内部用的“经脉”也进行着不断的更新换代,以适应多变的功能和环境。

以航空航天设备(装备)为例,使用环境多为密闭的局域环境,外部环境则更恶掠;又由于这些些线缆多要求耐高能射线辐射、耐高低温、过载能力强、整体线径偏小、重量轻、绝缘性能好、信号衰减小、抗老化、抗霉菌、使用寿命长等特点,目前能很好满足以上又可大批量使用的材料首选的都是含氟塑料,为加深使用者对此系列线缆的了解,下面针对这些线缆的分类和特性,做有针对性的分析解说,以便于使用者进行选择。

一、控制线缆普通设备(装备)内设备控制线主要分布在内部的信号控制端到执行端的过程,以及一级执行端到其子级执行端。

该类线缆的结构较简单,但用量很大。

由于设备(装备)往往要求便于携带和外部体积空间有限,这就对所用设备控制线提出了体积小、重量轻、耐高低温、耐振动、耐冲击等各种苛刻条件。

特定场合时的设备工作温度等级要求在:-65℃以上及+250℃以下。

一般普通设备控制线的正常温度裕度很窄,高温一般在125℃及以下等级,低温在-30℃及以上,很难用于设备(装备)特殊工作环境。

而氟塑材料制成的设备控制线经过试验和实际使用,完美的解决了高海拔条件下的设备(装备)的指标需求,该类电缆一般采用导体+氟塑绝缘+屏蔽结构+氟塑外护套的结构形式,也有少部分多芯成缆、屏蔽和护套的结构。

导体主要为绞合结构,分为:镀锡铜导体、镀银铜(合金)导体、镀镍铜(合金)导体和铝合金导体等。

绝缘分为挤包和覆膜绕包两种形式,见图1-1及图1-2。

该类电缆部分典型产品的材料选择及产品特点,详见下表。

表1 氟塑设备控制线的典型类别如图1-3,为设备控制线缆的一般典型结构,该类产品的各项性能指标满足GJB 773B-2015《航空航天用含氟聚合物绝缘电线电缆通用规范》,该标准基本涵盖了相应的应用材料和结构参数。

相关典型导体和屏蔽材料及其耐受温度在GJB 773B-2015表1有表述,如下:该类线缆结构相对来说比较简单,但是性能要求很高,在要求线缆结构小、重量轻的同时,还要保证线缆有较宽的安全使用裕度。

因此,从导体、绝缘材料的选择开始,经拉丝、镀层、束丝、绞合、挤塑、绕包、烧结、成缆、编织及辐照等多个加工生产环节,每个环节都有严格要求和关键控制点才能生产出全性能合格的产品。

图1-1 双层挤塑薄壁绝缘电线图1-2双层复合绕包绝缘电线图1-3设备控制电线缆的一般结构图二、通信数据线缆通信传输信号用的电缆主要分为数据信号和高频同轴缆两大类。

设备(装备用)通信数据线缆主要为数据总线和以太网数据线,而用于高海拔的设备系统中的各个电子设备的信息的汇总上报和命令传输,便于主控设备对各个部分信息的掌控。

相比较而言数据总线中又以CAN总线的功效更为突出,CAN即控制器局域网络,属于工业现场总线的范畴。

与一般的通信总线相比,CAN 总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

由于其良好的性能及独特的设计,CAN总线越来越受到人们的重视。

由于CAN总线本身的特点,其应用范围已不再局限于汽车行业,而向自动控制、航空航天、医疗器械及传感器等领域发展。

而高频同轴缆又以氟塑料作为绝缘介质,其良好的性能,多用于设备线束连接器通信连接,大大提高了设备的可靠性。

作为产品的分类区别,基本都按所满足的标准作为区分:常规的总线型通信线有如下几种结构:主要结构如:图2-1、图2-2、图2-3、图2-4;实物如:图2-5、图2-6。

总线型通信数据线缆特性阻抗120±12Ω,绝缘很多采用皮-泡-皮结构或实芯氟塑绝缘结构;图2-1图2-2图2-3图2-4皮-泡-皮结构绝缘的特性:如图2-5、图2-6;图2-5图2-6TJ/CL 313《动车组电线电缆暂行技术条件》目前仍是通信电缆设计开发重要的参考标准依据;指向明确动车组用。

通信电缆在TJ/CL 313 中属于第三类型电缆,包括的WTB、 MVB、CAT5类型电缆,但缺少CAN、CAT7及同轴电缆等通信电缆的规定。

TJ/CL 313中对通信电缆中WTB、MVB类型数据总线电缆的传输性能参数规定主要来源于IEC 61375;对CAT5以太网电缆传输性能参数的规定来源于IEC 11801(TIA/EIA 568);且进行了较大裁剪。

图2-7图2-8有耐高、低温、耐油及酸碱腐蚀,使用寿命长的特点。

电缆数据传输性能良好,可用于百兆至千兆以太网数据通讯系统。

参考标准: TJ/CL 313 动车组电线电缆技术条件 TB/T 1484.3 机车车辆电缆第3部分:通信电缆 TIA/EIA 568.B.2 商务大楼电信布线标准第2 部分:平衡式双绞布线元件 EN 50288 用于模拟和数字通信及控制用多元件金属电缆 IEC 61156 数字通信用多芯及双芯/四芯电缆 EN 45545 列车防火要求。

技术特性:1)工作温度:-40℃~+125℃;2)耐压测试(芯对芯):DC 1kV,1min ;AC 0.7kV 1min;3)耐压测试(芯对屏蔽):DC 1kV,1min ;AC 0.7kV 1min;4)线间工作电容:≤5.6pF/100m;5)特性阻抗:(1~100)MHz (100±10)Ω;6)绝缘电阻:≥5000MΩ·km;7)线对对屏蔽电容不平衡△Cs:≤1.6pF/m;8)工作电压为300V;9)静态最小弯曲半径为电缆直径的6倍;动态最小弯曲半径为电缆直径的10倍;10)护套层机械特性满足TJ/CL 313-2014 表C.2技术要求。

11)防火特性满足EN45545标准R15、R16的HL3等级要求。

在设备(装备)内部,线缆之间的相互电磁干扰是不可避免的,因此,通信线缆都需要对传输线芯进行屏蔽,防止信号的外泄和其他信号的串干扰。

通信数据线缆多采用两芯对绞或多对成缆的方式,在降低内部串扰的同时,还能保证传输速率和带宽。

线缆结构以绞合为主,屏蔽分为单对分屏蔽和总缆芯屏蔽,用以提高信号传输的保密性和抗干扰能力(代表结构见图2-1)。

下表简单介绍两种数据信号电缆的特性。

表2-1 数据信号电缆产品特性与数据信号电缆相比,高频同轴缆的外导体具有一定的屏蔽性,为进一步提高保密性也可外加屏蔽层(代表结构见图2-2)。

高频同轴缆主要应用于对外的信息交流,使用的最高频率可达26GHZ,甚至40GHZ。

要保证同轴缆在如此高频率下正常的传输信号,对于材料的选取非常重要。

高频同轴缆的内、外导体一般选用镀银铜导体,减小在高频情况下导体引起的损耗,并且尽量控制内外导体结构的稳定;绝缘材料的介电常数ε和介质损耗角正切值tanδ会对射频同轴缆的衰减产生一定影响,因此对于绝缘材料的选择,既要考虑其介电常数越小越好,又要兼顾介质损耗角正切值遵循取小优先的原则。

下表为几种高温绝缘材料的高频性能对照。

表2-2几种高温绝缘材料的高频性能从表2-2不难看出,一般高频同轴缆都选择FEP或PTFE作为绝缘材料,为了进一步降低介电常数,还可采用发泡挤出或者微孔发泡PTFE带的绕包绝缘形式。

高频同轴缆的外层屏蔽一般为编织或金属箔包覆,为保护内部结构,提高屏蔽效果,可再附加一层外屏蔽层;外层护套一般选用FEP、EFFE或PTFE等材料,以对整根线缆进行整体防护(代表结构见图2-2)。

图2-1 数据信号电缆图2-2 高频同轴缆随着飞机的信息集成化的提高,传统带宽为100MHZ的数据信号缆将不能适应信号传输高速率、高带宽、高保密性的需求,而光纤光缆作为主流通信介质已在地面的应用中得到了验证,高速率、高带宽、防电磁干扰,再加上其体积小、重量轻等优点,势必成为飞机的主流通信介质。

然而,地面使用的光纤光缆的温度范围在-55℃~+75℃之间,如果在此温度范围以外的环境中使用,光纤的信号传输会受到严重影响。

国外已有部分特殊飞机采用了光纤光缆作为数据总线,目前相关产品的温度等级在125℃~150℃之间,以后可能会有进一步推广。

代表结构见下图。

图2-3 高温光缆三、电力电缆电力电缆分为直流和交流两种,主要用于设备(装备)的供电系统,保证供电安全。

直流额定电压为28.5v,交流额定电压为115/200v,现阶段使用的电缆的额定电压为0.6/1Kv。

目前主要采用有镀层的铜或铝合金材料作为导体,在保证电缆能量传输的同时,尽量降低电缆的重量。

绝缘材料一般选用多层绕包聚酰亚胺薄膜,外边采用FEP或PTFE作为保护层,部分产品还有金属或玻璃纤维编织+涂层对电缆进行保护(代表结构见图3-1)。

图3-1 电力电缆四、光电复合线缆由于应用环境和功能的特殊性而需要特殊加工制作,从而出现了一些特种线缆,这类线缆在飞机上的用量不大,但是却在飞机的线缆网络里面起到非常重要的作用。

如:高温耐火电缆,其主要应用在发动机舱及飞行器的关键电路中,该类电缆运行在极其恶劣的环境下,并可能与火焰直接接触。

飞机正常运行时,发动机舱周围的基础温度为260℃左右,并且温度不断攀升,产品的需求温度等级达到350℃,甚至450℃及以上。

高温防火电缆结构及材料选取如下所示。

表4 高温防火电缆结构、材料及产品特点高温防火电缆的代表结构如下所示。

除去高温耐火电缆以外,特种电缆还包括低噪音电缆、延时电缆以及螺旋电缆等等。

高海拔设备内部用氟塑线缆的分析研究作为线缆中的高端产品之一,是一个企业的技术能力和一个国家基础工业能力的体现。

未来的高海拔设备内部用氟塑线缆的分析研究将会向薄壁轻质、机械与电气性能俱佳以及宽泛的使用环境等方面发展,这将会对我们的材料加工和生产制造工艺提出更高的要求,推动线缆行业的发展。

作者简介:王本闯(1987- ),汉族,男,籍贯:河南省泌阳县,现任江苏永鼎盛达电缆有限公司技术总监附录A:根据GJB773B-2015的标准要求,含氟的聚合物材料的主要性能如下表:。

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