點(diǎn)火電纜屏蔽體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出的一種點(diǎn)火電纜屏蔽體，包括由外層、中間層和內(nèi)層組合構(gòu)成的電纜屏蔽層。電纜屏蔽層由不銹鋼網(wǎng)套（1）、波紋金屬帶（2）、絕緣套管（3）和銅防波套（4）組成。本發(fā)明電纜屏蔽層品質(zhì)優(yōu)良，電磁外泄小，電纜外保護(hù)層絕緣強(qiáng)度高，傳輸損耗低，惡劣環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可屏蔽點(diǎn)火能量的雜散輻射，可有效避免和防止對(duì)現(xiàn)場(chǎng)其它弱電設(shè)備、場(chǎng)電子設(shè)備的電磁干擾。解決了傳統(tǒng)屏蔽網(wǎng)套存在很多電磁泄漏點(diǎn)缺陷，或網(wǎng)套加軟管電磁兼容不達(dá)標(biāo)，重量超標(biāo)，彎曲性能差等缺陷。
【專利說(shuō)明】點(diǎn)火電纜屏蔽體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞電能、保護(hù)內(nèi)部導(dǎo)線的電磁屏蔽點(diǎn)火電纜，尤其是耐高溫的高能(單次傳遞能量大于16焦耳)點(diǎn)火多層金屬屏蔽電纜。

【背景技術(shù)】
[0002]在由高能點(diǎn)火裝置、高能點(diǎn)火電纜、高能半導(dǎo)體電咀(點(diǎn)火槍)三部分組成的高能點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火電纜是點(diǎn)火系統(tǒng)能量傳輸部件的主要屏蔽裝置。隨著飛行器的迅速發(fā)展，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)電磁兼容要求愈來(lái)愈高,點(diǎn)火系統(tǒng)一般采用電子點(diǎn)火電起動(dòng)方式，電磁干擾是影響點(diǎn)火系統(tǒng)電路以及周圍其它系統(tǒng)正常工作的主要因素之一。越來(lái)越多的高科技電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，帶來(lái)了一個(gè)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(tǒng)不產(chǎn)生干擾或不受環(huán)境干擾，工作在指定環(huán)境中的能力。電磁干擾及其產(chǎn)生的影響是重大的，關(guān)系到汽車、船舶飛行器的安全可靠性，已經(jīng)成為一個(gè)非常重要和迫切的急需解決的研究課題。點(diǎn)火系統(tǒng)在工作過(guò)程中產(chǎn)生高電壓、強(qiáng)電流，相當(dāng)于電磁發(fā)射體，點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火能量通過(guò)點(diǎn)火電纜傳輸?shù)近c(diǎn)火電嘴，在火花塞間隙(半導(dǎo)體表面)形成雪崩式放電，工作中產(chǎn)生電火花，點(diǎn)火電流瞬間突變以及在整個(gè)放電過(guò)程中產(chǎn)生高頻振蕩并以電磁波形式發(fā)射到空中，對(duì)周圍數(shù)百米范圍內(nèi)的電子設(shè)備及它無(wú)線電裝置的正常工作，產(chǎn)生不同程度的干擾，引發(fā)很多嚴(yán)重的后果。產(chǎn)生的干擾不但會(huì)影響外界的電子電器設(shè)備的正常工作，而且會(huì)影響自身電子電器設(shè)備的正常工作，因此，電子環(huán)境干擾會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的性能產(chǎn)生不利的影響，甚至?xí)?dǎo)致其功能喪失。無(wú)線電干擾源主要是發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)，其干擾波來(lái)自點(diǎn)火系統(tǒng)次級(jí)電壓產(chǎn)生的高頻振蕩，其次，在發(fā)電機(jī)負(fù)載電流突變和整流時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電磁波。產(chǎn)生的干擾電磁波分傳導(dǎo)干擾和福射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾電磁波是通過(guò)導(dǎo)線直接輸入無(wú)線電設(shè)備和電子設(shè)備內(nèi)部的，而輻射干擾電磁波則是在空間傳播，通過(guò)天線(如點(diǎn)火系統(tǒng)高壓線就相當(dāng)于天線)輸入無(wú)線電設(shè)備內(nèi)部，從而使它們的工作性能難以發(fā)揮，由此影響電子設(shè)備的安全性、可靠性及穩(wěn)定性等等。與火花塞和點(diǎn)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(zhǎng)度的鐵氧體磁棒上纏繞有特定圈數(shù)的螺旋狀線圈，這種線束對(duì)頻率非常敏感，任何因素激發(fā)出的電路中的振蕩，都會(huì)通過(guò)導(dǎo)線等以電磁波的形式發(fā)射出去產(chǎn)生電磁干擾。點(diǎn)火電纜是點(diǎn)火系統(tǒng)能量傳輸?shù)耐ǖ?，電纜皮電流隨入射場(chǎng)波形、電纜長(zhǎng)度、電纜屏蔽層感應(yīng)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(tǒng)的損傷或破壞。點(diǎn)火電線在高壓點(diǎn)火時(shí)所產(chǎn)生的高頻電磁波，對(duì)電子設(shè)備受到干擾，甚至無(wú)法正常工作。在艦船電氣或電子系統(tǒng)中，電纜主要用于聯(lián)接不同的設(shè)備或系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)它們之間能量與信息的有效傳輸。通常，系統(tǒng)和設(shè)備內(nèi)部廣泛分布了各類電纜，而由于艦船內(nèi)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(dǎo)的耦合而發(fā)生電磁干擾，艦船通信系統(tǒng)中常會(huì)因?yàn)榇蠊β孰娕_(tái)到天線的電磁干擾問(wèn)題影響了弱電系統(tǒng)設(shè)備的正常工作。伴隨越來(lái)越多的高科技汽車電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，汽車電子設(shè)備也存在電磁干擾問(wèn)題。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓點(diǎn)火系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電磁波，干擾其周圍的無(wú)線電廣播和無(wú)線電通訊業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行，并且對(duì)電磁環(huán)境造成污染。大量應(yīng)用于車輛上的各種電子電器設(shè)備也同樣產(chǎn)生電磁干擾和發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生沿電源線傳導(dǎo)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(dǎo)致?lián)p壞。汽車點(diǎn)火電線在高壓點(diǎn)火時(shí)所產(chǎn)生的高頻電磁波，對(duì)車內(nèi)的電子設(shè)備受到干擾，甚至無(wú)法正常工作。綜上所述，電磁兼容的輻射發(fā)射超標(biāo)主要表現(xiàn)在點(diǎn)火電纜，解決好點(diǎn)火電纜的電磁兼容性，即處理好點(diǎn)火電纜金屬屏蔽技術(shù)確保內(nèi)外兩個(gè)空間區(qū)域的金屬隔離，以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射，點(diǎn)火電纜傳輸?shù)母吣茳c(diǎn)火能量被包圍起來(lái)，防止電場(chǎng)向外擴(kuò)散。點(diǎn)火電纜屏蔽體應(yīng)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(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場(chǎng)，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lOOdB的屏蔽效能，但是在實(shí)際應(yīng)用中，要達(dá)到50dB以上的屏蔽效能是比較困難的，因?yàn)槠帘误w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(jié)構(gòu)，屏蔽體應(yīng)具備導(dǎo)電連續(xù)性(整個(gè)屏蔽體必須是一個(gè)完整的、連續(xù)的導(dǎo)電體，但在實(shí)際應(yīng)用工作中必須結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)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(jié)構(gòu)，鋁塑復(fù)合箔+70%鍍錫銅絲編織，鋁箔標(biāo)稱厚度為70 μ m，其中鋁層厚度> 40 μ。由于現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜，編織電纜之間存在嚴(yán)重的串?dāng)_?，F(xiàn)有技術(shù)中用于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火電纜的技術(shù)缺點(diǎn):①電磁屏蔽性能不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)催化點(diǎn)火燃油控制器定時(shí)器規(guī)范GJB等相關(guān)規(guī)定要求；②點(diǎn)火電纜多層金屬屏蔽體重量超出規(guī)定要求；③點(diǎn)火電纜工藝性差(主要表現(xiàn)在彎曲性)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，為點(diǎn)火電纜提供一種絕緣強(qiáng)度高，傳輸損耗低，可屏蔽點(diǎn)火能量的雜散輻射，惡劣環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，裝配工藝性好，能夠達(dá)到50dB以上屏蔽效能，重量、電磁屏蔽性能滿足GJB等相關(guān)規(guī)定要求的電磁屏蔽點(diǎn)火電纜。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種點(diǎn)火電纜屏蔽體，包括由外層、中間層和內(nèi)層組合構(gòu)成的電纜屏蔽層，其特征在于:電纜屏蔽層由不銹鋼網(wǎng)套1、波紋金屬帶2、絕緣套管3和銅防波套4組成；外層為金屬編織+波紋金屬帶雙屏蔽結(jié)構(gòu)，中間層為采用波紋金屬帶+絕緣套管雙屏蔽結(jié)構(gòu)，內(nèi)層采用絕緣套+銅防波套雙屏蔽絕緣結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。
[0006]本發(fā)明采用多層金屬屏蔽技術(shù)用合理的裝配結(jié)構(gòu)，獨(dú)特的選取相應(yīng)的材料及結(jié)構(gòu)，電纜屏蔽層品質(zhì)優(yōu)良，電磁外泄小，電纜外保護(hù)層絕緣強(qiáng)度高，傳輸損耗低，惡劣環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可屏蔽點(diǎn)火能量的雜散輻射，可有效避免和防止對(duì)現(xiàn)場(chǎng)其它弱電設(shè)備、場(chǎng)電子設(shè)備的電磁干擾。
[0007]外層采用不銹鋼網(wǎng)套、波紋金屬帶(金屬編織+波紋金屬帶)雙屏蔽結(jié)構(gòu)，抗腐蝕、耐氧化，抗油、抗水、抗結(jié)焦、耐高溫，不受氣壓污染影響，安全可靠，金屬編織+波紋金屬帶利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應(yīng)(趨膚效應(yīng)是指電流在導(dǎo)體截面的分布隨頻率的升高而趨于導(dǎo)體表面分布，頻率越高，趨膚深度越小，即頻率越高，電磁波的穿透能力越弱)實(shí)現(xiàn)防止電磁干擾及電磁輻射的功能，具有非常好的電磁兼容(EMC)特性。利用金屬對(duì)電磁波的反射、吸收和趨膚效應(yīng)原理，有效地防止外部電磁干擾進(jìn)入電纜，同時(shí)也阻止內(nèi)部信號(hào)輻射出去，干擾其它設(shè)備的工作，并能夠抵消電磁感應(yīng)在屏蔽層上界面反射產(chǎn)生反向電磁場(chǎng)，干擾電磁波能量，避免電纜長(zhǎng)度、電纜皮電流隨入射場(chǎng)波形、電纜屏蔽層感應(yīng)電流耦合電磁脈沖能量的串?dāng)_。能在_55°C?+260°C環(huán)境溫度、20000m高空等惡劣條件下長(zhǎng)期可靠工作。能夠達(dá)到50dB以上屏蔽效能，重量、電磁屏蔽性能滿足GJB等相關(guān)規(guī)定要求。多層金屬屏蔽克服了現(xiàn)有技術(shù)在_55°C?+120°C環(huán)境溫度以及電磁屏蔽性能不能滿足GJB相關(guān)規(guī)定要求，重量超標(biāo)工藝性差等。
[0008]中間層采用波紋金屬帶、絕緣套管(金屬帶+絕緣套)雙屏蔽結(jié)構(gòu)抗污染、氣密性好，能夠減小因耦合而引起的干擾信號(hào)侵入。電磁感應(yīng)在波紋金屬帶金屬屏壁內(nèi)產(chǎn)生渦流，使電磁波消耗于渦流的熱效應(yīng)中，吸收渦流損耗能量，抵消電磁波屏蔽體界面反射能量，不能向外發(fā)射，從而可以避免對(duì)無(wú)線電波的干擾。屏蔽點(diǎn)火能量的雜散輻射，防止對(duì)其他現(xiàn)場(chǎng)電子設(shè)備的電磁干擾。在潮濕環(huán)境甚至在水中也能正常發(fā)火。
[0009]內(nèi)層采用(絕緣套+銅防波套)雙屏蔽絕緣結(jié)構(gòu)電氣接觸可靠，耐腐蝕，抗污染能力強(qiáng)，能夠避免外界電磁干擾侵入控制線和信號(hào)線。
[0010]本發(fā)明采用多層金屬屏蔽構(gòu)成的高壓屏蔽點(diǎn)火電纜，避免了傳統(tǒng)的網(wǎng)套套網(wǎng)套存在很多電磁泄漏點(diǎn)缺陷，或網(wǎng)套加軟管電磁兼容不達(dá)標(biāo)，重量超標(biāo)，彎曲性能差等缺陷，可以從根本上克服高空電磁脈沖(HEMP)能量大，頻譜寬，覆蓋范圍廣引起通信、電子和電力系統(tǒng)的損傷或破壞，提高汽車、船舶、飛行器電子電器部件的電磁抗擾特性、運(yùn)行可靠性和安全性。
[0011]本發(fā)明還可以廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石化系統(tǒng)，可直接用于點(diǎn)燃天然氣、液化石油氣、煤油、柴油、重油、渣油等【技術(shù)領(lǐng)域】。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0013]圖1是本發(fā)明點(diǎn)火電纜屏蔽體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1不銹鋼網(wǎng)套，2波紋金屬帶，3絕緣套管，4銅防波套，5高溫導(dǎo)線。

【具體實(shí)施方式】
[0015]參閱圖1。在以下描述的點(diǎn)火電纜屏蔽體中，電纜屏蔽層主要由不銹鋼網(wǎng)套1、波紋金屬帶2、絕緣套管3和銅防波套4組成。外層采用金屬編織不銹鋼網(wǎng)套、波紋金屬帶組成雙屏蔽結(jié)構(gòu)。中間層采用波紋金屬帶、絕緣套管雙屏蔽結(jié)構(gòu)。內(nèi)層采用絕緣套+銅防波套雙屏蔽絕緣結(jié)構(gòu)。高溫導(dǎo)線5穿入銅防波套4，套在絕緣套管3上，波紋金屬帶2半疊包覆于絕緣套管3管體外表面，不銹鋼網(wǎng)套I套裝在波紋金屬帶2上，構(gòu)成點(diǎn)火電纜以金屬屏蔽體為單元體的電磁兼容點(diǎn)火電纜，即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火電纜以金屬屏蔽體為單元體的電磁兼容要求和點(diǎn)火電纜屏蔽體的功能性能要求。其中，波紋金屬帶裝配于點(diǎn)火電纜，既實(shí)現(xiàn)了電磁兼容性能又滿足了產(chǎn)品彎曲性和重量要求。銅防波套可以是銅屏蔽網(wǎng)套，銅編織網(wǎng)套，是采用鍍錫(銀)無(wú)氧銅徑編織而成，編織圓桶狀，套在電纜外的電纜附件。銅防波套可以是采用鍍錫(銀)軟圓銅線(0.12，0.15，)經(jīng)多股(16，24，48，64錠)編織成空心編織套而成的鍍錫(銀)銅編織網(wǎng)狀套管，是用于防止電波干擾或起保護(hù)作用的屏蔽銅編織套。鍍錫(銀)銅編織防波套套徑為4mm及以下的，編織密度不小于65%，4mm以上的編織密度不小于80%。波紋金屬帶是波紋金屬軟管，可以方便的彎曲、拉長(zhǎng)、壓縮(當(dāng)然彎曲角度，拉長(zhǎng)壓縮比例都有限制)。金屬波紋管是一種外型象規(guī)則的波浪樣的管材，常用的金屬波紋管有碳鋼的和不銹鋼的，也有鋼質(zhì)襯朔的、鋁質(zhì)的等等。主要用于需要很小的彎曲半徑非同心軸向傳動(dòng)，或者不規(guī)則轉(zhuǎn)彎、伸縮，或者吸收管道的熱變形等，或者不便于用固定彎頭安裝的場(chǎng)合做管道與管道的連接。波紋金屬軟管(簡(jiǎn)稱波紋管)是現(xiàn)代工業(yè)管路中一種高品質(zhì)的柔性管道。波紋管金屬軟管在美洲習(xí)慣稱作波形管(Corrugated Tube)或波紋囊(Corrugated Box),在歐洲一般稱作金屬囊(德Metallbulgen,英Metal Bellows)。波紋金屬軟管主要由波紋管、網(wǎng)套和接頭組成。內(nèi)管是具有螺旋形或環(huán)形波形的薄壁不銹鋼波紋管。波紋管外層的網(wǎng)套，是由不銹鋼絲或鋼帶按一定的參數(shù)編織而成的。網(wǎng)套是由相互交叉的若干股金屬絲或若干綻金屬帶按一定順序編織而成的，以規(guī)定的角度套裝在金屬波紋管的外表面，起著加強(qiáng)和屏蔽的作用。波紋管是金屬軟管的本體，起著撓性和屏蔽的作用；網(wǎng)套起著加強(qiáng)、屏蔽的作用。編織了網(wǎng)套的波紋管，其強(qiáng)度可以提高十幾倍至幾十倍。最高屏蔽能力可以達(dá)到99.95%。網(wǎng)套的材料一般與波紋管材料相同，也有以兩種材料聯(lián)用的。普通金屬軟管僅用一層網(wǎng)套；特殊使用場(chǎng)合，可以有編織兩層、三層。波紋金屬軟為環(huán)形波紋管，是若干圓環(huán)膜片外緣與若干凹面向心的半圓環(huán)相切接，內(nèi)緣與若干凹面背心的半圓環(huán)相切接的特殊幾何形狀的管子，保證軟管波紋部分極少面積接觸外網(wǎng)套，減少網(wǎng)套與波紋部分的相對(duì)摩擦，便于波紋管彎曲不直接地受到、撞擊等方面的機(jī)械損傷。波紋金屬軟管具有耐腐蝕、耐高溫、耐低溫(_196°C?600°C ),重量輕、體積小、有撓性大、彈性好、柔軟性好的特點(diǎn)。高壓屏蔽點(diǎn)火電纜與點(diǎn)火槍的接口采用高彈性低電阻標(biāo)準(zhǔn)接插結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種點(diǎn)火電纜屏蔽體，包括由外層、中間層和內(nèi)層組合構(gòu)成的電纜屏蔽層，其特征在于:電纜屏蔽層由不銹鋼網(wǎng)套(I)、波紋金屬帶(2)、絕緣套管(3)和銅防波套(4)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火電纜屏蔽體，其特征在于，外層采用金屬編織不銹鋼網(wǎng)套、波紋金屬帶組成雙屏蔽結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火電纜屏蔽體，其特征在于，中間層采用波紋金屬帶、絕緣套管雙屏蔽結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火電纜屏蔽體，其特征在于，內(nèi)層采用絕緣套+銅防波套雙屏蔽絕緣結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火電纜屏蔽體，其特征在于，高溫導(dǎo)線(5)穿入銅防波套(4)，套在絕緣套管(3)上，波紋金屬帶(2)半疊包覆于絕緣套管(3)管體外表面，不銹鋼網(wǎng)套(I)套裝在波紋金屬帶(2)上，構(gòu)成點(diǎn)火電纜以金屬屏蔽體為單元體的電磁兼容點(diǎn)火電纜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火電纜屏蔽體，其特征在于，銅防波套是銅屏蔽網(wǎng)套，銅編織網(wǎng)套，是采用鍍錫或銀無(wú)氧銅徑編織而成，編織圓桶狀，套在電纜外的電纜附件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火電纜屏蔽體，其特征在于，銅防波套套徑為4mm及以下的，編織密度不小于65%，套徑為4mm以上的編織密度不小于80%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火電纜屏蔽體，其特征在于，金屬波紋管是一種外型象規(guī)則的波浪樣的管材。
【文檔編號(hào)】H01B9/02GK104269215SQ201410516663
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】楊洪森, 吳啟軍, 劉寶林, 李小燕, 丁健 申請(qǐng)人:四川泛華航空儀表電器有限公司