CN105185430A - 空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，涉及空间太阳电池阵用电传输技术领域，其特征在于：所述薄型电缆由M锭线束通过单层编织技术编织而成；每锭线束由N根铜丝组成；每根铜丝的直径范围是0.02mm-0.3mm；其中：M和N均为大于2的自然数。由于本发明中的薄型电缆由M锭线束通过单层编织技术编织而成；每锭线束由N根铜丝组成；因此与传统单根铜线相比较，具有更好的结构伸长率，使其对空间高低温交变引起的复杂热应力环境具有良好的适应性，不用再设计专门的减应力措施，使得安装工艺更加简便，提高了产品的可靠性、安全性。

Description

空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆

技术领域

本发明涉及空间太阳电池阵用电传输技术领域，特别是涉及一种空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆。

背景技术

目前，在刚性或半刚性太阳电池板上普遍使用的板上电缆为圆形截面导线，对于收拢时板间距超过2cm的刚性或半刚性太阳电池阵，直径不超过2mm的圆形截面导线的安装空间十分充裕，且刚性或半刚性板上电缆成束分段弯曲布置，形成了自然的减应力弯，可以满足空间高低温交变环境对板上电缆减应力的要求。

由于柔性太阳翼特殊的收拢压紧特点，在刚性或半刚性太阳电池板上普遍应用的圆形截面导线安装尺寸无法满足柔性太阳翼电池电路部分的使用需求，并且圆形截面导线本身不具有结构伸长率，在没有其他减应力措施的保护下不能在存在频繁高低温交变的空间轨道热环境下工作。

目前空间太阳电池阵使用的电缆为圆形截面电缆，电缆直径较粗，不能满足特殊型号对薄型电缆的应用需求；且现有圆形截面电缆本身不具有结构伸长率，在使用时需留有一定尺寸的余量，以满足空间交变热应力对电缆的在轨拉伸。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆；其具有安装厚度小于0.3mm，且具有良好结构伸长率，进而对空间高低温交变环境引起的热应力具有极好适应性。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，所述薄型电缆由M锭线束通过单层编织技术编织而成；每锭线束由N根铜丝组成；每根铜丝的直径范围是0.02mm-0.3mm；其中：M和N均为大于2的自然数。

进一步：薄型电缆截面的宽度范围是3.5mm±0.2mm，厚度范围为0.26mm±0.02mm。

或者：薄型电缆截面的宽度范围是3.2mm±0.2mm，厚度范围为0.20mm±0.02mm。

更进一步：所述铜丝的直径是0.06mm。

在所述铜丝外侧镀有银、金、镍中的一种。

编织角度范围为35°±5°。

所述M＝17，N＝9。

所述M＝17，N＝8。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、由于本发明中的薄型电缆由M锭线束通过单层编织技术编织而成；每锭线束由N根铜丝组成；因此与传统单根铜线相比较，具有更好的结构伸长率，使其对空间高低温交变引起的复杂热应力环境具有良好的适应性，不用再设计专门的减应力措施，使得安装工艺更加简便，提高了产品的可靠性、安全性。

2、由于本发明中的薄型电缆由多根直径较小的铜线编织而成，因此其截面形状和大小可以根据需要进行任意调节，从而使得其能够满足多种工况条件下的需求。

3、由于单根铜丝的直径大小将会对整体的结构伸长率具有决定性的意义，因此本发明通过选用直径是0.06mm的单根铜丝，能够最大程度地提高薄型电缆的结构伸长率；同时也实现了导体材料对电流的传输功能。

4、通过在铜丝外侧镀有银、金、镍等镀层，从而使得薄型电缆具有良好的空间环境适应性，其银镀层在地面可以有效的减缓材料的氧化过程，防止铜材料的氧化剥蚀。

5、编织角度范围选择在35°±5°，在此范围内编织可以使得薄型电缆的外形成型与结构伸长率达到较好的匹配，既能够保证电缆的外形尺寸精度要求，又能够使得电缆的结构伸长率满足空间使用要求。因此

附图说明：

附图1为本发明优选实施例的编织结构示意图；

附图2为本发明优选实施例的典型拉力载荷与伸缩率曲线图；

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，所述薄型电缆包括M锭线束，上述M锭线束通过单层编织技术编织为一根薄型电缆，每锭线束由N根铜丝组成，通常情况下，N根铜丝不需要进行绞合，即为平行关系；在满足导体材料对电流的传输功能前提下，每根铜丝的直径范围是0.02mm-0.3mm；其中：M和N均为大于2的自然数。在实际使用过程中，薄型电缆截面一般采用如下两种尺寸：

一：薄型电缆截面的宽度范围是3.5mm±0.2mm，厚度范围为0.26mm±0.02mm。

二：薄型电缆截面的宽度范围是3.2mm±0.2mm，厚度范围为0.20mm±0.02mm。

由于单根铜丝的直径大小将会对整体的结构伸长率具有决定性的意义，因此通过大量的实验、资料查询以及数据分析后发现，当铜丝的直径是0.06mm，能够使得结构伸长率最大，同时满足导体材料对电流的传输功能。

为了使得其具有良好的空间环境适应性，在所述铜丝外侧镀有银、金、镍中的一种。

编织角度范围为35°±5°。

一般情况下，所述M＝17，N＝9；或者：所述M＝17，N＝8。

请参阅图2，图2为传统圆柱形电缆与编织结构薄型电缆应力应变曲线示意图，横坐标为应变值(这里为伸缩率，单位为％)，纵坐标为应力值(这里为拉力载荷，单位为N)，图中虚线代表的是传统圆柱形电缆，实线代表的是编织结构薄型电缆。从图中可以明显看出：

1.当拉力载荷为5N时，由于编织结构薄型电缆具有特有的结构伸长率，其伸缩率大于0.8％，明显大于传统圆柱形电缆的伸缩率。在空间应用时，在较小的拉力载荷下(冷热交变产生，一般不大于3N)，编织结构薄型电缆完全依靠本身的结构伸长率就可满足载荷需求，防止材料疲劳断裂，有效增强电缆的抗热疲劳能力。

2.当伸缩率为1％时，传统圆柱形电缆的拉力载荷达到了40N，而编制结构薄型电缆的拉力载荷不超过5N。当电缆在轨使用出现严重变形时，由于编织结构电缆的抗变形能力更强，使用编织结构薄型电缆能够更加有效的减少对互联环节的拉力载荷，提高互联环节的可靠性。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，其特征在于：所述薄型电缆由M锭线束通过单层编织技术编织而成；每锭线束由N根铜丝组成；每根铜丝的直径范围是0.02mm-0.3mm；其中：M和N均为大于2的自然数。

2.根据权利要求1所述的空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，其特征在于：薄型电缆截面的宽度范围是3.5mm±0.2mm，厚度范围为0.26mm±0.02mm。

3.根据权利要求1所述的空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，其特征在于：薄型电缆截面的宽度范围是3.2mm±0.2mm，厚度范围为0.20mm±0.02mm。

4.根据权利要求2或3所述的空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，其特征在于：所述铜丝的直径是0.06mm。

5.根据权利要求4所述的空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，其特征在于：在所述铜丝外侧镀有银、金、镍中的一种。

6.根据权利要求5所述的空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，其特征在于：编织角度范围为35°±5°。

7.根据权利要求6所述的空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，其特征在于：所述M＝17，N＝9。

8.根据权利要求6所述的空间太阳电池阵用编织结构薄型电缆，其特征在于：所述M＝17，N＝8。