RU216484U1

RU216484U1 - MOUNTING WIRE LIGHTWEIGHT

Info

Publication number: RU216484U1
Application number: RU2022128177U
Authority: RU
Inventors: Михаил Сергеевич Игнатьев
Original assignee: Михаил Сергеевич Игнатьев
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2023-02-07

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к кабельной технике, в частности к монтажным проводам, предназначенным для длительной работы в условиях широкого диапазона рабочих температур и воздействия радиации. Монтажный провод облегченный содержит сердечник, включающий в себя, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу (1) с двухслойной изоляцией (2). Первый слой изоляции представляет собой наложенный антиадгезионный слой из суспензии фторопласта-4Д. Второй слой изоляции представляет собой обмотку из полиимидных пленок с термосваривамым полиимидным покрытием. Токопроводяшая жила (1) выполнена из углеродных нитей из графена. В частном случае монтажный провод облегченный может содержать экран (3). В частном случае поверх экрана может быть нанесена оболочка (4). Толщина углеродных нитей из графена находится в пределах от 0,01 мм до 0,7 мм. Заявляемая полезная модель позволяет снизить массу монтажного провода облегченного до 58-66%, а также обеспечить улучшение эксплуатационных свойств. 1 ил.

The claimed utility model relates to cable technology, in particular to mounting wires designed for long-term operation under a wide range of operating temperatures and exposure to radiation. Lightweight installation wire contains a core, which includes at least one conductive core (1) with two-layer insulation (2). The first layer of insulation is a superimposed anti-adhesion layer from a suspension of fluoroplast-4D. The second layer of insulation is a winding of polyimide films with a heat-sealable polyimide coating. The conductive core (1) is made of graphene carbon filaments. In a particular case, the lightweight mounting wire may contain a screen (3). In a particular case, a shell (4) can be applied over the screen. The thickness of graphene carbon filaments ranges from 0.01 mm to 0.7 mm. The claimed utility model makes it possible to reduce the weight of a lightweight installation wire by up to 58-66%, as well as to improve operational properties. 1 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к кабельной отрасли электротехнической промышленности и может быть использована для внутреннего монтажа электрических приборов, радиоэлектронной аппаратуры и бортовой кабельной сети для работы при рабочем напряжении 100 В переменного тока частоты до 10000 Гц (или напряжении до 150 В постоянного тока) или 250 В переменного тока частоты до 10000 Гц (или напряжении до 350 В постоянного тока) и температуре от минус 150 до плюс 200°С.The claimed utility model relates to the cable branch of the electrical industry and can be used for internal installation of electrical appliances, electronic equipment and on-board cable network for operation at an operating voltage of 100 V AC frequency up to 10,000 Hz (or voltage up to 150 V DC) or 250 V AC frequency up to 10000 Hz (or voltage up to 350 V DC) and temperature from minus 150 to plus 200°С.

Для ракетно-космической техники основными актуальными проблемами являются улучшение энерго-массовых характеристик и увеличение срока сохраняемости изделий. Одним из решений первой обозначенной проблемы является применение кабелей и проводов с улучшенными массо-габаритными характеристиками. При этом должны быть сохранены их стабильные механические и электрические свойства в условиях влияния пониженных и повышенных температур, а также радиационного воздействия. Одновременно с этим, решением второй проблемы является увеличение срока сохраняемости кабелей и проводов, который в свою очередь определяется применяемыми для их изготовления материалами.For rocket and space technology, the main urgent problems are the improvement of energy-mass characteristics and an increase in the shelf life of products. One of the solutions to the first identified problem is the use of cables and wires with improved weight and size characteristics. At the same time, their stable mechanical and electrical properties must be preserved under the influence of low and high temperatures, as well as radiation exposure. At the same time, the solution to the second problem is to increase the shelf life of cables and wires, which in turn is determined by the materials used for their manufacture.

Из уровня техники известны провода монтажные с двухслойной полиимидной пленочной изоляцией марки МП(Э,O) 16-12, соответствующие техническим условиям ДКЮГ.358200.013ТУ, предназначенные для внутреннего монтажа электрических приборов, радиоэлектронной аппаратуры и бортовой кабельной сети и работы при рабочем напряжении до 100 В переменного тока частоты до 10000 Гц или напряжении до 150 В постоянного тока и температуре от минус 150 до плюс 200°С. Срок сохраняемости проводов составляет 35 лет.From the prior art mounting wires with two-layer polyimide film insulation brand MP(E,O) 16-12, corresponding to the specifications DKYUG.358200.013TU, intended for internal installation of electrical appliances, electronic equipment and on-board cable network and operation at an operating voltage of up to 100 V AC frequency up to 10000 Hz or voltage up to 150 V DC and temperature from minus 150 to plus 200°C. The shelf life of wires is 35 years.

Наиболее близким из уровня техники предлагаемой полезной модели является графеновый электропровод и способ его изготовления по описанию к патенту на изобретение РФ №2574528 МПК Н01В 1/00, В82В 3/00, содержащий безметаллический электрический проводник, состоящий из центрального несущего диэлектрического волокна, покрывающего его поверхность проводящего слоя графена и изолирующего защитного покрытия.The closest from the state of the art of the proposed utility model is a graphene electrical wire and a method for its manufacture according to the description of the patent for the invention of the Russian Federation No. a conductive layer of graphene and an insulating protective coating.

К недостаткам известных из уровня техники вышеупомянутых аналога и прототипа следует отнести большую массу провода, а также недостаточно высокие эксплуатационные свойства, обусловленные применяемыми материалами.The disadvantages of the aforementioned analogue and prototype known from the prior art include a large mass of wire, as well as insufficiently high performance properties due to the materials used.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является создание монтажного провода облегченного с улучшенными массовыми и эксплуатационными характеристиками.The technical problem to be solved by the utility model is the creation of a lightweight mounting wire with improved mass and performance characteristics.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение массы монтажного провода облегченного по сравнению с прототипом примерно на 58-66%, при сохранении работоспособности в аналогичных условиях, а также увеличении механической прочности, что улучшает эксплуатационные свойства монтажного провода облегченного. Такой результат достигается за счет применения нового материала токопроводящей жилы.The technical result of the claimed utility model is to reduce the weight of the lightweight mounting wire compared to the prototype by about 58-66%, while maintaining performance in similar conditions, as well as increasing the mechanical strength, which improves the operational properties of the lightweight mounting wire. This result is achieved through the use of a new material for the conductive core.

Сущность заявляемой полезной модели состоит в том, что монтажный провод облегченный содержит сердечник, включающий в себя, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу с двухслойной изоляцией, где первый слой изоляции представляет собой наложенный антиадгезионный слой из суспензии фторопласта-4Д, второй слой изоляции представляет собой обмотку из полиимидных пленок с термосваривамым полиимидным покрытием, при этом токопроводящая жила выполнена из углеродных нитей из графена.The essence of the claimed utility model lies in the fact that the lightweight installation wire contains a core that includes at least one conductive core with two-layer insulation, where the first insulation layer is a superimposed anti-adhesive layer of a fluoroplast-4D suspension, the second insulation layer is a winding made of polyimide films with a heat-weldable polyimide coating, while the conductive core is made of graphene carbon filaments.

В одном из частных случаев исполнения монтажного провода облегченного токопроводящая жила выполнена из одной углеродной нити из графена.In one of the special cases of lightweight installation wire, the current-carrying core is made of a single graphene carbon filament.

Во втором частном случае исполнения монтажного провода облегченного токопроводящая жила выполнена из углеродных нитей из графена без покрытия.In the second particular case of the lightweight mounting wire, the conductive core is made of uncoated carbon filaments from graphene.

В третьем частном случае исполнения монтажного провода облегченного токопроводящая жила выполнена из посеребренных углеродных нитей из графена.In the third particular case of the lightweight mounting wire, the conductive core is made of silver-plated carbon graphene filaments.

В четвертом частном случае исполнения монтажного провода облегченного токопроводящая жила выполнена из углеродных нитей из графена толщиной от 0,01 мм до 0,7 мм.In the fourth particular case of the lightweight mounting wire, the conductive core is made of graphene carbon filaments with a thickness of 0.01 mm to 0.7 mm.

В пятом частном случае исполнения монтажного провода облегченного на сердечник наложен экран из углеродных нитей из графена.In the fifth particular case of the execution of a lightweight installation wire, a screen made of graphene carbon filaments is superimposed on the core.

В шестом частном случае, экран выполнен в виде оплетки из углеродных нитей из графена без покрытия.In the sixth particular case, the screen is made in the form of a braid of graphene carbon filaments without coating.

В седьмом частном случае, экран выполнен в виде оплетки из посеребренных углеродных нитей из графена.In the seventh particular case, the screen is made in the form of a braid of silver-plated graphene carbon filaments.

В восьмом частном случае, поверх экрана наложена двухслойная оболочка, где первый слой оболочки представляет собой наложенный антиадгезионный слой из суспензии фторопласта-4Д, второй слой оболочки представляет собой обмотку из полиимидных пленок с термосваривамым полиимидным покрытием.In the eighth particular case, a two-layer shell is superimposed over the screen, where the first shell layer is a superimposed anti-adhesion layer from a fluoroplast-4D suspension, the second shell layer is a winding of polyimide films with a heat-sealable polyimide coating.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен заявляемый монтажный провод облегченный на виде сбоку.The essence of the claimed utility model is illustrated by a drawing, which shows the claimed mounting wire lightweight in side view.

Монтажный провод облегченный содержит сердечник, включающий в себя, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу (1) с двухслойной изоляцией (2), где первый слой изоляции представляет собой наложенный антиадгезионный слой из суспензии фторопласта-4Д, второй слой изоляции представляет собой обмотку из полиимидных пленок с термосваривамым полиимидным покрытием.Lightweight installation wire contains a core including at least one conductive core (1) with two-layer insulation (2), where the first insulation layer is an applied anti-adhesive layer of a fluoroplast-4D suspension, the second insulation layer is a winding of polyimide films with heat sealable polyimide coating.

Токопроводящая жила (1) может быть выполнена из одной или более углеродных нитей из графена. Толщина углеродных нитей из графена токопроводящей жилы (1) находится в пределах от 0,01 мм до 0,7 мм.Conductor (1) can be made of one or more graphene carbon filaments. The thickness of the graphene carbon filaments of the conductive core (1) is in the range from 0.01 mm to 0.7 mm.

Монтажный провод облегченный может быть выполнен экранированным. В этом случае на сердечник, состоящий, по меньшей мере, из одной токопроводящей жилы (1) в изоляции (2), наложен экран (3), поверх которого наложена двухслойная оболочка (4), где первый слой оболочки представляет собой наложенный антиадгезионный слой из суспензии фторопласта-4Д, второй слой оболочки представляет собой обмотку из полиимидных пленок с термосваривамым полиимидным покрытием. В случае выполнения монтажного провода облегченного экранированным, экран (3) может быть выполнен в виде оплетки из углеродных нитей из графена.Lightweight mounting wire can be shielded. In this case, a screen (3) is applied to the core, consisting of at least one conductive core (1) in insulation (2), on top of which a two-layer sheath (4) is superimposed, where the first sheath layer is a superimposed anti-adhesive layer of suspensions of fluoroplastic-4D, the second layer of the shell is a winding of polyimide films with a heat-sealed polyimide coating. In the case of a lightweight, screened mounting wire, the screen (3) can be made in the form of a braid of graphene carbon filaments.

Использование токопроводящей жилы из углеродных нитей из графена позволяет добиться снижения общей массы монтажного провода облегченного почти на 58-66% по сравнению с прототипом. Так, для сравнения масса 1 км монтажного провода сечения 0,20 мм² у прототипа указана как 2,31 кг, а у заявляемого монтажного провода облегченного масса аналогичного сечения 0,20 мм² приблизительно 0,58 кг. При этом заявляемый монтажный провод облегченный обеспечивает все механические и электрические характеристики, необходимые для внутреннего монтажа электрических приборов, радиоэлектронной аппаратуры и бортовой кабельной сети для работы при рабочем напряжении 100 В переменного тока частоты до 10000 Гц (или напряжении до 150 В постоянного тока) или 250 В переменного тока частоты до 10000 Гц (или напряжении до 350 В постоянного тока) и температуре от минус 150 до плюс 200°С.The use of a conductive core made of graphene carbon filaments makes it possible to achieve a reduction in the total mass of a lightweight mounting wire by almost 58-66% compared to the prototype. So, for comparison, the mass of 1 km of a mounting wire with a cross section of 0.20 mm ² for the prototype is indicated as 2.31 kg, and for the inventive lightweight mounting wire, the mass of a similar cross section of 0.20 mm ² is approximately 0.58 kg. At the same time, the claimed mounting wire lightweight provides all the mechanical and electrical characteristics necessary for the internal installation of electrical appliances, electronic equipment and on-board cable network for operation at an operating voltage of 100 V AC with a frequency of up to 10,000 Hz (or a voltage of up to 150 V DC) or 250 V AC frequency up to 10000 Hz (or voltage up to 350 V DC) and temperature from minus 150 to plus 200°C.

В качестве дополнительного технического результата заявляемой полезной модели следует отметить также и повышенные эксплуатационные свойства монтажного провода облегченного относительно прототипа, связанные с повышенной механической прочностью токопроводящей жилы, что дополнительно обеспечивает надежность при воздействии механических нагрузок.As an additional technical result of the claimed utility model, it should also be noted that the increased operational properties of the mounting wire, which is lighter than the prototype, are associated with increased mechanical strength of the conductive core, which additionally ensures reliability when exposed to mechanical loads.

Для изготовления монтажного провода облегченного используют промышленно выпускаемые материалы, соответствующие нормативной документации.For the manufacture of a lightweight mounting wire, industrially produced materials are used that comply with regulatory documentation.

Изготавливают провод по традиционной для данного типа изделий технологии. В качестве примера токопроводящая жила (1) может быть изготовлена скруткой углеродных нитей из графена на крутильной машине, наложение изоляции (2) может быть осуществлено путем нанесения антиадгезионного слоя и последующей намотки пленки на обмоточной машине. Экран (3) из углеродных нитей из графена может быть изготовлен на оплеточной машине. Оболочка (4) может быть нанесена путем нанесения антиадгезионного слоя и последующей намоткой пленки на обмоточной машине.The wire is made according to the technology traditional for this type of product. As an example, a conductive core (1) can be made by twisting carbon filaments from graphene on a twisting machine, insulation (2) can be applied by applying an anti-adhesive layer and then winding the film on a winding machine. The screen (3) of graphene carbon filaments can be made on a braiding machine. The sheath (4) can be applied by applying an anti-adhesive layer and then winding the film on a winding machine.

Таким образом, заявляемый монтажный провод облегченный за счет своих улучшенных массовых, а также эксплуатационных характеристик может найти широкое применение в кабельной технике, в том числе предназначенной для внутреннего монтажа электрических приборов, радиоэлектронной аппаратуры и бортовой кабельной сети ракетно-космической техники.Thus, the inventive installation wire, lightweight due to its improved mass and operational characteristics, can be widely used in cable technology, including those intended for internal installation of electrical appliances, electronic equipment and on-board cable network of rocket and space technology.

Claims

1. Монтажный провод облегченный, содержащий сердечник, включающий в себя, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу с двухслойной изоляцией, где первый слой изоляции представляет собой наложенный антиадгезионный слой из суспензии фторопласта-4Д, второй слой изоляции представляет собой обмотку из полиимидных пленок с термосваривамым полиимидным покрытием, отличающийся тем, что токопроводящая жила выполнена из углеродных нитей из графена.1. A lightweight mounting wire containing a core that includes at least one conductive core with two-layer insulation, where the first insulation layer is an applied anti-adhesive layer from a fluoroplast-4D suspension, the second insulation layer is a winding of polyimide films with heat-sealing polyimide coating, characterized in that the conductive core is made of graphene carbon filaments.

2. Провод по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящая жила выполнена из одной углеродной нити из графена.2. The wire according to claim 1, characterized in that the conductive core is made of a single graphene carbon filament.

3. Провод по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящая жила выполнена из углеродных нитей из графена без покрытия.3. The wire according to claim 1, characterized in that the conductive core is made of graphene carbon filaments without coating.

4. Провод по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящая жила выполнена из посеребренных углеродных нитей из графена.4. The wire according to claim 1, characterized in that the conductive core is made of silver-plated carbon filaments from graphene.

5. Провод по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящая жила выполнена из углеродных нитей из графена толщиной от 0,01 мм до 0,7 мм.5. The wire according to claim 1, characterized in that the conductive core is made of graphene carbon filaments with a thickness of 0.01 mm to 0.7 mm.

6. Провод по п. 1, отличающийся тем, что на сердечник наложен экран из углеродных нитей из графена.6. The wire according to claim 1, characterized in that a screen of graphene carbon filaments is superimposed on the core.

7. Провод по п. 1, отличающийся тем, что экран выполнен в виде оплетки из углеродных нитей из графена без покрытия.7. The wire according to claim 1, characterized in that the screen is made in the form of a braid of carbon filaments made of graphene without coating.

8. Провод по п. 1, отличающийся тем, что экран выполнен в виде оплетки из посеребренных углеродных нитей из графена.8. The wire according to claim 1, characterized in that the screen is made in the form of a braid of silver-plated carbon filaments from graphene.

9. Провод по п. 8, отличающийся тем, что поверх экрана наложена двухслойная оболочка, где первый слой оболочки представляет собой наложенный антиадгезионный слой из суспензии фторопласта-4Д, второй слой оболочки представляет собой обмотку из полиимидных пленок с термосваривамым полиимидным покрытием.9. The wire according to claim 8, characterized in that a two-layer sheath is superimposed over the screen, where the first sheath layer is a superimposed anti-adhesion layer from a fluoroplast-4D suspension, the second sheath layer is a winding of polyimide films with a heat-sealable polyimide coating.