CN106793647A - 一种卫星上大电流传输电缆布局方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星上大电流传输电缆布局方法，包括如下步骤：根据连线的作用和信号性质，找出两条平台母线和两条T/R母线以及四条母线涉及大电流一次电源线的星上电缆，确定四条母线大电流传输路径上可以双绞和不可以双绞的部分；将四条母线同一类型信号的电缆集中在一起进行布线走向；采用强制检验点对涉及大电流一次电源线的星上电缆走向进行控制；并在整星磁测试过程中，对电缆走向引起的剩磁变化进行测试和计算，确保整星由于电缆大电流传输引起的磁距变化在3A.m²以内。本发明解决了大电流一次电源电缆布局问题，从电缆布线设计思想上取得突破，取得了有效减小干扰、减少卫星剩磁距、提高供配电可靠性等有益效果。

Description

一种卫星上大电流传输电缆布局方法

技术领域

本发明涉及卫星上大电流传输电缆布局，特别涉及一次电源多母线供电电缆大电流传输而造成卫星磁距过大的电缆布局方法。

背景技术

为满足新一代卫星的使用要求，卫星的功耗大幅攀升,卫星配置的蓄电池功率也越来越大大，随之带来大电流功率传输引入卫星剩磁距的问题。尽管通过电源线与回线之间采用双绞处理能够在一定程度上减小干扰、缓解剩磁距，但受到蓄电池布局和串并联等制约，仍存在不能双绞的情况，受电源线和回线之间形成闭合环路的形状和环路面积的影响，当多条母线大电缆传输时，形成的剩磁距问题成为一个尖锐的矛盾限制了卫星的可行性论证。因此，必须在大电流传输电缆布局设计上提供一种新的方法解决上述问题。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

为解决卫星一次电源多母线供电电缆大电流传输而造成卫星磁距过大的问题，本发明的目的在于提供一种卫星上大电流传输电缆布局方法。

为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种卫星上大电流传输电缆布局方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、区分大电流传输电缆：

根据连线的作用和信号性质，找出两条平台母线和两条T/R母线以及四条母线涉及大电流一次电源线的星上电缆，一条平台母线电流最大为20A，一条T/R母线电流最大为100A，确定四条母线大电流传输路径上可以双绞和不可以双绞的部分；

步骤2、合理布线设计：

将四条母线同一类型信号的电缆集中在一起进行布线走向，供电线路尽量采用双绞线，对于供电线因正负线分离无法双绞，则将正负母线按同一路径进行走线，以减小电流回路的面积，同时正负母线采用整束电缆绞合方式用于抵消由电流产生的杂散磁矩，通过计算可知每条平台母线电流回路面积约0.1m²，每条T/R母线电流回路面积约0.5m²；

步骤3、试验验证：

采用强制检验点对涉及大电流一次电源线的星上电缆走向进行控制；并在整星磁测试过程中，对电缆走向引起的剩磁变化进行测试和计算，确保整星由于电缆大电流传输引起的磁距变化在3A.m²以内。

本发明具有以下有益效果：

利用对称布局和尽量减小电缆环路面积的结合方法，成功解决了卫星一次电源多母线供电电缆大电流传输而造成卫星磁距过大的问题，从布局设计思想上取得突破，为卫星方案的可行性奠定基础。经计算和试验验证，本发明的卫星剩磁距仅相当于原布局下卫星剩磁距的10％，只有3A.m²，取得了较小剩磁距、减少供电回路面积、提高多母线供配电可靠性等有益效果。

附图说明

图1是原大电流供电电缆布局示意图；

图2是根据本发明方法改进的大电流供电电缆布局示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明以某卫星为实施例，其上安装两组共八块120Ah锂离子蓄电池，每组蓄电池为一条T/R母线，由于卫星构型限制，需要将两组120Ah锂离子蓄电池组安装在服务平台位置，两组蓄电池分别输出至两台天线配电器，再由两台天线配电器分流至天线阵面各设备，由于一条T/R母线传输电流最大为100A，尽管通过电源线与回线之间采用双绞处理能够在一定程度上减小干扰、缓解剩磁距，但受到四块蓄电池需要串联后输出，因此仍存在不能双绞的情况，受电源线和回线之间形成闭合环路的形状和环路面积的影响，当两条母线大电缆传输时，磁距变化将到达30A.m²左右。这就要求两组蓄电池大电流传输电缆均尽量相同，本发明一种卫星上大电流传输电缆布局方法旨在解决上述问题。

下面结合附图说明本发明的优选实施例。

本发明卫星上大电流传输电缆布局方法，包括如下的步骤：

步骤1、区分大电流传输电缆

由图1可见，卫星上的两条T/R母线供电回路分别包括：四块120Ah锂离子蓄电池组通过串联输出至一台天线配电器，大电流传输电缆长度约5m。

按照连线的作用和信号性质，找出两条平台母线和两条T/R母线共四条母线涉及大电流一次电源线的星上电缆，一条平台母线电流最大为20A，一条T/R母线电流最大为100A，确定四条母线大电流传输路径上可以双绞和不可以双绞的部分；造成电源线和回路形成的回路面积不同。

步骤2、合理布线设计

将四条母线同一类型信号的电缆集中在一起进行布线走向，供电线路尽量采用双绞线，对于供电线因正负线分离无法双绞，则将正负母线尽可能按同一路径进行走线，以减小电流回路的面积，同时正负母线可采用整束电缆绞合方式用于抵消由电流产生的杂散磁矩，通过计算可知每条平台母线电流回路面积约0.1m²，每条T/R母线电流回路面积约0.5m²；

如图2的实施例所示，将两副天线的共有部分；TR母线正负供电线路绞合处理情况，要求两条TR母线正负供电线路从汇合点至分开走向点一起走向捆扎的部分，两根电缆(正负线)应每隔100-200mm旋转一圈绞合处理，造成电源线和回路形成的回路面积不同

步骤3、试验验证

通过采用强制检验点对涉及大电流一次电源线的星上电缆走向进行控制，在整星磁测试过程中，对电缆走向引起的剩磁变化进行测试和计算，确保整星由于电缆大电流传输引起的磁距变化在3A.m²以内。

从上述布局方案的描述中可以看出：发明卫星上大电流传输电缆布局方法，利用对称布局和尽量减小电缆环路面积的结合方法，成功解决了卫星一次电源多母线供电电缆大电流传输而造成卫星磁距过大的问题，从布局设计思想上取得突破，为卫星方案的可行性奠定基础。经计算和试验验证，本发明的卫星剩磁距仅相当于原布局下卫星剩磁距的10％，只有3A.m²，重量问题迎刃而解。

本具体实施对于我国后续配置多母线大电缆供电电缆的布局设计上创造了一个新的设计方法，特别是母线电流显著增大时，该方法从根源上减少了大电缆供电电缆带来的剩磁距，成为卫星多母线大电缆供电电缆的布局设计人员的首选，该发明在本领域内应用将十分广泛。

显然，本领域的技术人员可以对本发明的电缆布局技术基础上进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (1)

1.一种卫星上大电流传输电缆布局方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、区分大电流传输电缆：

根据连线的作用和信号性质，找出两条平台母线和两条T/R母线以及四条母线涉及大电流一次电源线的星上电缆，一条平台母线电流最大为20A，一条T/R母线电流最大为100A，确定四条母线大电流传输路径上可以双绞和不可以双绞的部分；

步骤2、合理布线设计：

将四条母线同一类型信号的电缆集中在一起进行布线走向，供电线路尽量采用双绞线，对于供电线因正负线分离无法双绞，则将正负母线按同一路径进行走线，以减小电流回路的面积，同时正负母线采用整束电缆绞合方式用于抵消由电流产生的杂散磁矩，通过计算可知每条平台母线电流回路面积约0.1m²，每条T/R母线电流回路面积约0.5m²；

步骤3、试验验证：

采用强制检验点对涉及大电流一次电源线的星上电缆走向进行控制；并在整星磁测试过程中，对电缆走向引起的剩磁变化进行测试和计算，确保整星由于电缆大电流传输引起的磁距变化在3A.m²以内。