CN117995461B - 用于复合材料防雷连接的含接头编织带及制备方法和应用 - Google Patents

用于复合材料防雷连接的含接头编织带及制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN117995461B
CN117995461B CN202410389553.4A CN202410389553A CN117995461B CN 117995461 B CN117995461 B CN 117995461B CN 202410389553 A CN202410389553 A CN 202410389553A CN 117995461 B CN117995461 B CN 117995461B
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper wire
lightning protection
copper
copper wires
composite material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202410389553.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117995461A (zh
Inventor
何征
刘孟
董超
王策
李凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XI'AN AIRBORNE ELECTROMAGNETIC TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
XI'AN AIRBORNE ELECTROMAGNETIC TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XI'AN AIRBORNE ELECTROMAGNETIC TECHNOLOGY CO LTD filed Critical XI'AN AIRBORNE ELECTROMAGNETIC TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN202410389553.4A priority Critical patent/CN117995461B/zh
Publication of CN117995461A publication Critical patent/CN117995461A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117995461B publication Critical patent/CN117995461B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Ropes Or Cables (AREA)

Abstract

本发明公开了用于复合材料防雷连接的含接头编织带,包括多根铜丝,每根铜丝由一端至另一端分为扎束部分、过渡部分和平行部分,所有铜丝的扎束部分汇集缠绕成铜丝束,铜丝束末端连接有连接端头,本发明解决了现有技术方案中防雷金属网与连接线缆接触面积不足,导致雷电流集中造成连接失效的问题。本发明还公开了用于复合材料防雷连接的含接头编织带的制备方法,用于制备本发明的含接头编织带,制备过程简单,且制备效率高,可进行批量制造。本发明还公开了用于复合材料防雷连接的含接头编织带的应用,将本发明的含接头编织带应用于复合材料壳体,提高了复合材料装备的雷电防护效果。

Description

用于复合材料防雷连接的含接头编织带及制备方法和应用
技术领域
本发明属于雷电防护材料技术领域,涉及用于复合材料防雷连接的含接头编织带,还涉及用于复合材料防雷连接的含接头编织带的制备方法,还涉及用于复合材料防雷连接的含接头编织带的应用。
背景技术
随着复合材料在飞机、火箭、高铁、舰船等装备上应用越来越多,雷击对上述装备的威胁越来越大。和传统金属材料不同,复合材料导电性差,一旦遭受雷击,便会出现材料分层、断裂、烧蚀、穿孔等严重损伤。因此雷电防护是装备研制过程中的一项重要工作。
为了保护复合材料在雷电环境中的安全,目前最常见的方法是在复材结构外表面铺设一层雷电防护金属网。防雷金属网由一整张金属箔切割拉伸成菱形网孔状,厚度薄,重量轻,铺设方便,防雷效果好,大大降低了雷击后复合材料的损伤。与此同时,随着防雷金属网的大量使用,复合材料外表面的金属网如何连接,尤其是外表面金属网如何穿过复合材料壳体内部和金属框架连接,是限制进一步提高装备雷电防护效果的技术难点。
目前复合材料结构之间连接,常见的形式有以下三种:
1)借助复合材料结构上的紧固件直接连接。该连接形式目前在装备上应用最多,主要是因为复合材料连接一般都是通过螺钉、铆钉等紧固件机械固定,紧固件都是金属,自身具有良好的导电性,因此也能起到金属网接地的作用。这种连接方式的缺点是接触面积小,紧固件传导雷电流后可能出现打火、松动、断裂等,从而影响复合材料的连接强度;另外紧固件布局有时候只考虑结构连接需求,因此往往会在金属网电连接上做出妥协,难以实现最佳的防雷连接效果;
2)使用搭接线进行连接。安装搭接线是用来实现不同结构之间电连接最常见的一种解决方案,对于金属结构这是一种良好的电连接形式,但是对于铺设防雷金属网的复合材料,这种方式难以起到良好的效果。主要原因是金属网厚度一般只有0.05 mm ~0.15mm,搭接线连接金属网时,只有端子的平面和金属网接触,因此雷电流会在该位置聚集,对接触面的金属网带来严重损伤,一般经过一次雷击后,该位置便会损伤,需要进行维修;
3)使用过渡结构。该结构是为了解决雷电流在搭接线端子聚集问题,一般将该位置的金属网替换为金属板或金属箔,增大接触面积。虽然能解决雷电流传导问题,但是额外增加的金属板需要一定的厚度,重量大,和复合材料成型难度高,粘接可靠性差,会引入额外的技术风险。
发明内容
本发明的目的是提供用于复合材料防雷连接的含接头编织带,解决了现有技术方案中防雷金属网与连接线缆接触面积不足,导致雷电流集中造成连接失效的问题。
本发明的目的是提供用于复合材料防雷连接的含接头编织带的制备方法,制备过程简单高效。
本发明的目的是提供用于复合材料防雷连接的含接头编织带的应用,提高了复合材料装备的雷电防护效果。
本发明所采用的第一种技术方案是,用于复合材料防雷连接的含接头编织带,包括多根铜丝,每根铜丝由一端至另一端分为扎束部分、过渡部分和平行部分,所有铜丝的扎束部分汇集缠绕成铜丝束,铜丝束外部套有绝缘保护套,铜丝束末端连接有连接端头,所有铜丝的平行部分平行排列,过渡部分位于铜丝束和铜丝的平行部分之间,所有铜丝的过渡部分以铜丝束前端向铜丝平行部分呈放射状。
本发明第一种技术方案的特点还在于,
铜丝铜含量大于99.9%。
铜丝直径为0.2mm~0.5mm,铜丝数量为100~500根。
铜丝平行部分的长度为0.3m~0.5m,铜丝束的长度为0.3m~2m。
除铜丝束外,铜丝的其余部分均固定在保护胶带上,保护胶带为聚酰亚胺胶带或聚酯胶带。
绝缘保护套的材料为氟橡胶热缩管或硅橡胶热缩管或聚氨酯热缩管。
连接端头通过压接形式和铜丝束连接,连接端头上开设有连接孔,连接孔的孔径为3mm~8mm。
本发明所采用的第二种技术方案是,用于复合材料防雷连接的含接头编织带的制备方法,用于制备本发明的用于复合材料防雷连接的含接头编织带,具体为:
按照所要制备的含接头编织带的铜丝数量准备对应数量的铜丝卷,将铜丝卷的细铜丝平行均匀拉出,将末端裁断得到铜丝,裁剪保护胶带来固定铜丝的过渡部分和平行部分,将铜丝的扎束部分由过渡部分汇集,形成铜丝束,将铜丝束塞入绝缘保护套后加热,使得绝缘保护套和铜丝束紧密接触,在铜丝束末端压接连接端头,完成制备。
本发明所采用的第三种技术方案是,用于复合材料防雷连接的含接头编织带的应用,将本发明的含接头编织带应用于复合材料壳体,实现复合材料壳体的雷电防护,复合材料壳体表面铺设有防雷金属网,复合材料壳体和防雷金属网的对应位置均开设有穿舱孔,铜丝束穿过穿舱孔,且连接端头与金属部件连接,铜丝的过渡部分和平行部分均设置在防雷金属网上,且铜丝的过渡部分和平行部分均与防雷金属网紧密接触。
本发明的有益效果是:
本发明用于复合材料防雷连接的含接头编织带,解决了现有技术中防雷金属网与连接线缆接触面积不足,导致雷电流集中造成连接失效的问题;结构简单,传导雷电能力强,解决了防雷金属网难以连接问题;使用时与防雷金属网接触面积大,避免了电流集中造成损伤;使用寿命长,可靠性高。
本发明用于复合材料防雷连接的含接头编织带的制备方法,用于制备本发明的含接头编织带,制备过程简单,且制备效率高,可进行批量制造。
本发明用于复合材料防雷连接的含接头编织带的应用,解决了传统搭接线雷电流在端子集中的问题;并且保证了雷电流直接传导,无需额外搭接,降低了风险点,防雷效果好,连接可靠性高。
附图说明
图1是本发明用于复合材料防雷连接的含接头编织带的结构示意图;
图2是本发明用于复合材料防雷连接的含接头编织带应用在复合材料表面的状态图;
图3是本发明用于复合材料防雷连接的含接头编织带应用在复合材料表面的另一视角的状态图。
图中,1.铜丝,2.保护胶带,3.绝缘保护套,4.铜丝束,5.连接端头,6复合材料壳体,7.穿舱孔,8.防雷金属网。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例提供一种用于复合材料防雷连接的含接头编织带,如图1所示,包括多根铜丝1,每根铜丝1由一端至另一端分为扎束部分、过渡部分和平行部分,所有铜丝1的扎束部分汇集缠绕成铜丝束4,铜丝束4保证了雷电流直接传导,无需额外搭接,降低了风险点,铜丝束4外部套有绝缘保护套3,对铜丝束4外表面进行防护,铜丝束4末端连接有连接端头5,所有铜丝1的平行部分平行排列,无重叠,在应用时该部分铜丝1可以保证铜丝1与复合材料表面的金属网之间有足够的接触面积,解决了传统搭接线雷电流在端子集中的问题,过渡部分位于铜丝束4和铜丝1的平行部分之间,所有铜丝1的过渡部分以铜丝束4前端向铜丝1平行部分呈放射状。
实施例2
本实施例提供一种用于复合材料防雷连接的含接头编织带,在实施例1的基础上,铜丝1为T2紫铜及以上规格,铜含量大于99.9%。
实施例3
本实施例提供一种用于复合材料防雷连接的含接头编织带,在实施例1-2的基础上,铜丝1直径为0.2mm,铜丝1数量为100根;或铜丝1直径为0.2mm,铜丝1数量为300根;或铜丝1直径为0.2mm,铜丝1数量为500根;或铜丝1直径为0.3mm,铜丝1数量为100根;或铜丝1直径为0.3mm,铜丝1数量为300根;或铜丝1直径为0.3mm,铜丝1数量为500根;或铜丝1直径为0.4mm,铜丝1数量为100根;或铜丝1直径为0.4mm,铜丝1数量为300根;或铜丝1直径为0.4mm,铜丝1数量为500根;或铜丝1直径为0.5mm,铜丝1数量为100根;或铜丝1直径为0.5mm,铜丝1数量为300根;或铜丝1直径为0.5mm,铜丝1数量为500根。
不同的直径和数量的铜丝对应不同的雷电防护等级,铜丝1直径为0.2mm,防雷等级对应关系具体如下:
100根铜丝1满足50kA电流的传导要求;
150根铜丝1满足100kA电流的传导要求;
200根铜丝1满足150kA电流的传导要求;
300根铜丝1满足200kA电流的传导要求。
实施例4
本实施例提供一种用于复合材料防雷连接的含接头编织带,在实施例1-3的基础上,铜丝1平行部分的长度为0.3m,铜丝束4的长度为0.3m;或铜丝1平行部分的长度为0.3m,铜丝束4的长度为1m;或铜丝1平行部分的长度为0.3m,铜丝束4的长度为2m;铜丝1平行部分的长度为0.4m,铜丝束4的长度为0.3m;或铜丝1平行部分的长度为0.4m,铜丝束4的长度为1m;或铜丝1平行部分的长度为0.4m,铜丝束4的长度为2m;铜丝1平行部分的长度为0.5m,铜丝束4的长度为0.3m;或铜丝1平行部分的长度为0.5m,铜丝束4的长度为1m;或铜丝1平行部分的长度为0.5m,铜丝束4的长度为2m。
实施例5
本实施例提供一种用于复合材料防雷连接的含接头编织带,在实施例1-4的基础上,如图1所示,为了防止铜丝1的平行部分分散或重叠、褶皱,使用保护胶带2将其固定,除铜丝束4外,铜丝1的其余部分均固定在保护胶带2上,保护胶带2为聚酰亚胺胶带或聚酯胶带,在本实施例的含接头编织带在使用时需去掉保护胶带2;
绝缘保护套3的材料为氟橡胶热缩管或硅橡胶热缩管或聚氨酯热缩管。
实施例6
本实施例提供一种用于复合材料防雷连接的含接头编织带,在实施例1-5的基础上,连接端头5通过压接形式和铜丝束4连接,连接端头5上开设有连接孔,连接孔的孔径为3mm或5mm或8mm,连接孔用于和金属结构连接,连接孔孔径根据连接需求设置,以满足不同的连接要求,适用范围广。
实施例7
本实施例提供一种用于复合材料防雷连接的含接头编织带的制备方法,用于制备本发明用于复合材料防雷连接的含接头编织带,采用100根0.2mm的铜丝1进行制备,具体为:
准备100个0.2mm的铜丝卷,分别挂在支撑架上,支撑架上通过设置滑轮保证铜丝卷平滑转动;
制备一个含有100个平行孔的汇集工装,将铜丝卷对应的100根细铜丝分别穿过小孔;
裁剪1.5m的保护胶带2,将保护胶带2铺设在汇集工装后端,带胶的一面朝上;
使用牵引力,均匀将100根细铜丝拉出1.5m,拉伸时注意保证细铜丝平行,避免重叠和弯曲;
使用滚轮将细铜丝按压在保护胶带2上,待全部按压后,使用裁剪刀,将末端细铜丝裁断,得到铜丝1;
从之前裁剪的1.5m保护胶带2上再次裁剪0.5m的保护胶带2,从没有胶带的一面覆盖铜丝1,将裸露的铜丝1保护、固定,所覆盖的部分即为铜丝1的过渡部分和平行部分;
将另一面剩余1m的保护胶带2撕开,使该部分铜丝1全部分散,之后用手缓慢汇集,通过铜丝1的放射状过渡部分过渡后形成铜丝束4;
剪裁合适长度的绝缘保护套3,将铜丝束4塞入绝缘保护套3后加热,使得绝缘保护套3和铜丝束4接触紧密;
将铜丝束4末端多余的绝缘保护套3去除,之后装上连接端头5,使用压力钳,将铜丝束4和连接端头5压接牢固,制备完成。
实施例8
本实施例提供一种用于复合材料防雷连接的含接头编织带的应用,将本发明的含接头编织带应用于复合材料壳体6,实现复合材料壳体6的雷电防护,如图2-3所示,复合材料壳体6表面铺设有防雷金属网8,复合材料壳体6和防雷金属网8的对应位置均开设有穿舱孔7,铜丝束4穿过穿舱孔7,且连接端头5与金属部件连接,铜丝1的过渡部分和平行部分均设置在防雷金属网8上,且铜丝1的过渡部分和平行部分均与防雷金属网8紧密接触。
铜丝1的过渡部分和平行部分可以和防雷金属网8、复合材料壳体6一体成型,连接牢固,且连接的可靠性高,防雷效果好。
为验证本发明用于复合材料防雷连接的含接头编织带的防雷性能,对长度550mm、铜丝根数138根的含接头编织带分别进行电阻测试和雷击测试,具体如下:
1)电阻测试
经电阻测试后测得本发明的含接头编织带阻值为29.97mΩ,根据该测试结果可知,本发明的含接头编织带具有非常好的导电性能。
2)雷击测试
按照SAEARP 5416A的要求,对本发明的含接头编织带进行雷击试验,经过3次100kA雷电流试验后,本发明的含接头编织带结构完好,无铜丝断裂,接头无松动,满足雷电防护要求。
通过上述内容可知,本发明用于复合材料防雷连接的含接头编织带,传导雷电能力强,防雷效果好,非常适用于复合材料装备的雷电防护。

Claims (4)

1.用于复合材料防雷连接的含接头编织带的制备方法,用于制备用于复合材料防雷连接的含接头编织带,其特征在于,用于复合材料防雷连接的含接头编织带包括多根铜丝(1),所述铜丝(1)铜含量大于99.9%,所述铜丝(1)直径为0.2mm~0.5mm,所述铜丝(1)数量为100~500根,每根所述铜丝(1)由一端至另一端分为扎束部分、过渡部分和平行部分,所有所述铜丝(1)的扎束部分汇集缠绕成铜丝束(4),所述铜丝束(4)外部套有绝缘保护套(3),所述铜丝束(4)末端连接有连接端头(5),所有所述铜丝(1)的平行部分平行排列,所述过渡部分位于铜丝束(4)和铜丝(1)的平行部分之间,所有所述铜丝(1)的过渡部分以铜丝束(4)前端向铜丝(1)平行部分呈放射状,所述铜丝(1)平行部分的长度为0.3m~0.5m,所述铜丝束(4)的长度为0.3m~2m,除所述铜丝束(4)外,所述铜丝(1)的其余部分均固定在保护胶带(2)上,所述保护胶带(2)为聚酰亚胺胶带或聚酯胶带;
该方法具体为:
按照所要制备的含接头编织带的铜丝(1)数量准备对应数量的铜丝卷,将铜丝卷的细铜丝平行均匀拉出,将末端裁断得到铜丝(1),裁剪保护胶带(2)来固定铜丝(1)的过渡部分和平行部分,将铜丝(1)的扎束部分由过渡部分汇集,形成铜丝束(4),将铜丝束(4)塞入绝缘保护套(3)后加热,使得绝缘保护套(3)和铜丝束(4)紧密接触,在铜丝束(4)末端压接连接端头(5),完成制备。
2.根据权利要求1所述的用于复合材料防雷连接的含接头编织带的制备方法,其特征在于,所述绝缘保护套(3)的材料为氟橡胶热缩管或硅橡胶热缩管或聚氨酯热缩管。
3.根据权利要求1所述的用于复合材料防雷连接的含接头编织带的制备方法,其特征在于,所述连接端头(5)通过压接形式和铜丝束(4)连接,所述连接端头(5)上开设有连接孔,所述连接孔的孔径为3mm~8mm。
4.用于复合材料防雷连接的含接头编织带的应用,将如权利要求1所述的含接头编织带应用于复合材料壳体(6),实现复合材料壳体(6)的雷电防护,其特征在于,所述复合材料壳体(6)表面铺设有防雷金属网(8),所述复合材料壳体(6)和防雷金属网(8)的对应位置均开设有穿舱孔(7),所述铜丝束(4)穿过穿舱孔(7),且所述连接端头(5)与金属部件连接,所述铜丝(1)的过渡部分和平行部分均设置在防雷金属网(8)上,且所述铜丝(1)的过渡部分和平行部分均与防雷金属网(8)紧密接触。
CN202410389553.4A 2024-04-02 2024-04-02 用于复合材料防雷连接的含接头编织带及制备方法和应用 Active CN117995461B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410389553.4A CN117995461B (zh) 2024-04-02 2024-04-02 用于复合材料防雷连接的含接头编织带及制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410389553.4A CN117995461B (zh) 2024-04-02 2024-04-02 用于复合材料防雷连接的含接头编织带及制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117995461A CN117995461A (zh) 2024-05-07
CN117995461B true CN117995461B (zh) 2024-06-14

Family

ID=90894441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410389553.4A Active CN117995461B (zh) 2024-04-02 2024-04-02 用于复合材料防雷连接的含接头编织带及制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117995461B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101949366A (zh) * 2009-06-29 2011-01-19 维斯塔斯风力系统集团公司 雷电防护网

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5132168A (en) * 1990-07-05 1992-07-21 Rohr, Inc. Lightning strike protection for composite aircraft structures
KR101088607B1 (ko) * 2010-06-10 2011-11-30 (주)동우에스티 동박 도전성 테이프의 복합가공장치
CN204792065U (zh) * 2015-07-13 2015-11-18 安庆师范学院 一种钻井用扁电缆
CN210692781U (zh) * 2019-09-03 2020-06-05 西安爱邦电磁技术有限责任公司 雷电防护金属网

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101949366A (zh) * 2009-06-29 2011-01-19 维斯塔斯风力系统集团公司 雷电防护网

Also Published As

Publication number Publication date
CN117995461A (zh) 2024-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2728588B1 (en) Shielded electrical cable
CN117995461B (zh) 用于复合材料防雷连接的含接头编织带及制备方法和应用
CN112682275B (zh) 一种风电叶片防雷系统及防雷风电叶片
US20210332799A1 (en) Wind turbine blade for a wind turbine and method of manufacturing a wind turbine blade
CN217740210U (zh) 一种基于三重屏蔽结构的高效屏蔽计算机电缆
CN114744461B (zh) 一种控制电缆头的制作方法
CN213522400U (zh) 一种便于快速连接的碳纤维丝线
JP7256060B2 (ja) リッツ線の分岐接続部及び分岐接続方法
CN207677364U (zh) 一种10kV耐张杆引流线绝缘隔离装置
US10665730B2 (en) Photovoltaic fabric with woven bus architecture
CN218996404U (zh) 一种无卤阻燃电机引接线
CN214897711U (zh) 一种抗拉耐热的新能源高低压电缆防护结构
CN213989246U (zh) 一种带有锲型套的石墨地下引线
CN217444128U (zh) 新能源汽车电池管理系统复合信号电缆
JP2927623B2 (ja) 電線の接続構造及び接続方法
CN205407123U (zh) 一种导线归方装置
CN111786150B (zh) 一种光纤复合碳纤维导线专用接续金具和接续方法
CN217506992U (zh) 一种耐高温交联辐照线
CN219040123U (zh) 一种方便并线的电缆
CN212032736U (zh) 一种耐高温信号电缆
CN217306154U (zh) 一种硅橡胶高压信号屏蔽线缆
CN210271898U (zh) 一种户外敷设用直流电缆
CN213150419U (zh) 一种抗拉性电线
CN219246396U (zh) 一种风叶预埋接闪器引下线电缆
CN212181945U (zh) 一种可降温电缆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant