БОРТОВОЙ АВИАЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОВОД

Полезная модель относится к области электротехнической промышленности и может быть использована в качестве токопроводящей жилы для бортового или монтажного провода для передачи электроэнергии и сигналов.
Как правило, как в монтажных, так и в бортовых проводах применяются токопроводящие жилы из меди или медных сплавов. В технике, где применяются монтажные и бортовые провода, зачастую есть определенные ограничения по весу и габаритам комплектующих изделий. Немаловажным параметром так же является возможность применения токопроводящей жилы для заделки проводов к различным наконечникам и соединителям.
Во всех известных конструкциях в качестве материала для токопроводящих жил (ТПЖ) используется медь или медь с нанесенным металлическим покрытием типа олова, никеля или серебра. Медь имеет хорошую электропроводность, гибкость и эластичность. В ряде случаев, когда к проводам предъявляются требования по снижению веса токопроводящей жилы, применяются алюминиевые проволоки.
Недостатком известных проводов и кабелей с алюминиевыми ТПЖ является необходимость обеспечивать требуемое значение электропроводности увеличением диаметра ТПЖ, что приводит к увеличению габаритов кабеля (во многих практических случаях это неприемлемо).
Существуют технические решения, которые позволяют снизить вес электрического провода или кабеля без усложнения конструкции и без увеличения его размеров.
Алюмомедный провод представляет собой композицию алюминия, который расположен в центре, и 10, 20 или 30 процентов меди распределены по объему на поверхности проводника, выполняющей роль своеобразной оболочки. Получают такой проводник термомеханическим способом (плакирование). Так, изначально изготавливают отрезки алюминиевого провода и медные пластины, в которые затем помещается провод из алюминия. Обертывание медных пластин вокруг алюминиевого сердечника осуществляется на специальном станке и при определенных температурах, шов, который делают продольным, может дополнительно обрабатываться различными материалами. Используя метод волочения, затем получают провода различного диаметра. Благодаря молекулярной связи, которая образуется между слоями в процессе плакирования, при волочении сохраняется соотношение меди и алюминия (алюминиевого сплава). Так же для защиты проволоки используют покрытия из таких материалов как олово, серебро или никель. Поверхность проволоки не подвержена окислению, которое возможно при соединениях медных проводов с алюминиевыми.
Применение алюмомедных проволок в токопроводящей жиле провода позволяет уменьшить массу провода. При этом в жиле из алюмомедных (Al-Cu) проволок при обжиме происходит деформация более мягких проволок. В частности, алюмомедь является более аморфным материалом и может “вытекать” из места обжатия, в результате чего происходит механическое разрушение медного слоя и последующее окисление алюминия. Таким образом, не обеспечивается надежный контакт токопроводящей жилы в контакте электрического соединителя.
Для решения указанной проблемы токопроводящую жилу выполняют комбинированной с применением разных по твердости материалов и разных видов проволок, в частности меди и алюмомеди (Al-Cu), при этом в наружном повиве токопроводящей жилы содержатся только проволоки из меди.
Задачей заявляемой полезной модели является создание бортового авиационного электрического провода, содержащего токопроводящую жилу с комбинированными проволоками с применением разных по твердости материалов и разных видов проволок для достижения снижения массы токопроводящей жилы при обеспечении необходимых требований по механической прочности при обжатии в электрические соединители.
Технический результат - снижение массы бортового или монтажного провода путем применения комбинированной токопроводящей жилы с сохранением электрических характеристик.
Технический результат достигается тем, что провод содержит многопроволочную токопроводящую жилу из медных проволок и алюмомедных проволок одинакового диаметра, покрытую изоляцией, число медных проволок может быть от 1 до (n-1) проволок, число алюмомедных проволок может быть от 1 до (n-1) проволок, где n – общее число проволок, при этом в наружном повиве токопроводящей жилы содержатся только проволоки из меди.
На проволоки токопроводящей жилы дополнительно может быть нанесено защитное металлическое покрытие типа олова или оловянного припоя, никеля или серебра.
Токопроводящая жила может состоять из двух и более повивов, причем число медных проволок в токопроводящей жиле в целом может быть от 1 до (n-1) проволок, число алюмомедных проволок может быть от 1 до (n-1) проволок, где n – общее число проволок. Направление повивов может быть как однонаправленным, так и разнонаправленным. Токопроводящая жила покрывается изоляцией. Подбор количества проволок разных типов обусловлен необходимостью сохранения требований по электрическому сопротивлению, механической прочности при обжатии и для достижения снижения массы токопроводящей жилы.
Наилучшие результаты, обеспечивающие массу и электрическое сопротивление бортового провода на уровне прототипов, показали токопроводящие жилы, соответствующие фиг. 1.
Краткое описание рисунка:
Фиг.1 -  сечение токопроводящей жилы согласно заявляемой полезной модели, токопроводящая жила которого состоит из 7 алюмомедных луженых проволок в центре (поз.1) и 12 медных луженых проволок в наружном повиве (поз.2).
В таблице 1 приведены сравнительные характеристики проводов полезной модели и прототипа.
Таблица 1
Характеристики
Провод (фиг. 1)
БС 35-1298 0,20 (прототип)
Конструкция жилы
1 проволока в центре и 6 проволок из Al-Cu в первом повиве и 12 проволок из Cu во втором повиве. Диаметр всех проволок – 0,12 мм
19 проволок из Cu диаметром 0,12 мм равномерно расположены в два повива
Номинальное сечение, мм<sup>2</sup>
0,20
Электрическое сопротивление, Ом/км, не более
113,4
113,4
Расчетная масса токопроводящей жилы, кг/км
1,590
1,921
Максимальный диаметр провода, мм
1,12
1,12
Расчетная масса провода, кг/км
2,568
3,115
Предложенная конструкция обеспечивает хорошее обжатие. Более мягкий материал (Al-Cu) находится как бы в матрице (гильзе) из более твердой меди, которая менее деформируется и происходит более качественное обжатие, чем, если бы в верхнем повиве применялась проволока (Al-Cu). Защитный медный слой из медных проволок предохраняет от повреждения алюмомедь (Al-Cu).
Таким образом, поставленная задача решается тем, что снижение веса провода и более качественный обжим токопроводящей жилы в контакте электрических соединителей обеспечивается в многопроволочной токопроводящей жиле, выполненной комбинированной с применением проволок из разных по твердости материалов, в частности меди, алюмомеди.