本發(fā)明涉及衛(wèi)星上大電流傳輸電纜布局,特別涉及一次電源多母線供電電纜大電流傳輸而造成衛(wèi)星磁距過大的電纜布局方法。
背景技術:
為滿足新一代衛(wèi)星的使用要求,衛(wèi)星的功耗大幅攀升,衛(wèi)星配置的蓄電池功率也越來越大大,隨之帶來大電流功率傳輸引入衛(wèi)星剩磁距的問題。盡管通過電源線與回線之間采用雙絞處理能夠在一定程度上減小干擾、緩解剩磁距,但受到蓄電池布局和串并聯(lián)等制約,仍存在不能雙絞的情況,受電源線和回線之間形成閉合環(huán)路的形狀和環(huán)路面積的影響,當多條母線大電纜傳輸時,形成的剩磁距問題成為一個尖銳的矛盾限制了衛(wèi)星的可行性論證。因此,必須在大電流傳輸電纜布局設計上提供一種新的方法解決上述問題。
目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術的說明或報道,也尚未收集到國內外類似的資料。
技術實現(xiàn)要素:
為解決衛(wèi)星一次電源多母線供電電纜大電流傳輸而造成衛(wèi)星磁距過大的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種衛(wèi)星上大電流傳輸電纜布局方法。
為了達到上述發(fā)明目的,本發(fā)明為解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種衛(wèi)星上大電流傳輸電纜布局方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1、區(qū)分大電流傳輸電纜:
根據(jù)連線的作用和信號性質,找出兩條平臺母線和兩條T/R母線以及四條母線涉及大電流一次電源線的星上電纜,一條平臺母線電流最大為20A,一條T/R母線電流最大為100A,確定四條母線大電流傳輸路徑上可以雙絞和不可以雙絞的部分;
步驟2、合理布線設計:
將四條母線同一類型信號的電纜集中在一起進行布線走向,供電線路盡量采用雙絞線,對于供電線因正負線分離無法雙絞,則將正負母線按同一路徑進行走線,以減小電流回路的面積,同時正負母線采用整束電纜絞合方式用于抵消由電流產(chǎn)生的雜散磁矩,通過計算可知每條平臺母線電流回路面積約0.1m2,每條T/R母線電流回路面積約0.5m2;
步驟3、試驗驗證:
采用強制檢驗點對涉及大電流一次電源線的星上電纜走向進行控制;并在整星磁測試過程中,對電纜走向引起的剩磁變化進行測試和計算,確保整星由于電纜大電流傳輸引起的磁距變化在3A.m2以內。
本發(fā)明具有以下有益效果:
利用對稱布局和盡量減小電纜環(huán)路面積的結合方法,成功解決了衛(wèi)星一次電源多母線供電電纜大電流傳輸而造成衛(wèi)星磁距過大的問題,從布局設計思想上取得突破,為衛(wèi)星方案的可行性奠定基礎。經(jīng)計算和試驗驗證,本發(fā)明的衛(wèi)星剩磁距僅相當于原布局下衛(wèi)星剩磁距的10%,只有3A.m2,取得了較小剩磁距、減少供電回路面積、提高多母線供配電可靠性等有益效果。
附圖說明
圖1是原大電流供電電纜布局示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明方法改進的大電流供電電纜布局示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是,對本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明以某衛(wèi)星為實施例,其上安裝兩組共八塊120Ah鋰離子蓄電池,每組蓄電池為一條T/R母線,由于衛(wèi)星構型限制,需要將兩組120Ah鋰離子蓄電池組安裝在服務平臺位置,兩組蓄電池分別輸出至兩臺天線配電器,再由兩臺天線配電器分流至天線陣面各設備,由于一條T/R母線傳輸電流最大為100A,盡管通過電源線與回線之間采用雙絞處理能夠在一定程度上減小干擾、緩解剩磁距,但受到四塊蓄電池需要串聯(lián)后輸出,因此仍存在不能雙絞的情況,受電源線和回線之間形成閉合環(huán)路的形狀和環(huán)路面積的影響,當兩條母線大電纜傳輸時,磁距變化將到達30A.m2左右。這就要求兩組蓄電池大電流傳輸電纜均盡量相同,本發(fā)明一種衛(wèi)星上大電流傳輸電纜布局方法旨在解決上述問題。
下面結合附圖說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
本發(fā)明衛(wèi)星上大電流傳輸電纜布局方法,包括如下的步驟:
步驟1、區(qū)分大電流傳輸電纜
由圖1可見,衛(wèi)星上的兩條T/R母線供電回路分別包括:四塊120Ah鋰離子蓄電池組通過串聯(lián)輸出至一臺天線配電器,大電流傳輸電纜長度約5m。
按照連線的作用和信號性質,找出兩條平臺母線和兩條T/R母線共四條母線涉及大電流一次電源線的星上電纜,一條平臺母線電流最大為20A,一條T/R母線電流最大為100A,確定四條母線大電流傳輸路徑上可以雙絞和不可以雙絞的部分;造成電源線和回路形成的回路面積不同。
步驟2、合理布線設計
將四條母線同一類型信號的電纜集中在一起進行布線走向,供電線路盡量采用雙絞線,對于供電線因正負線分離無法雙絞,則將正負母線盡可能按同一路徑進行走線,以減小電流回路的面積,同時正負母線可采用整束電纜絞合方式用于抵消由電流產(chǎn)生的雜散磁矩,通過計算可知每條平臺母線電流回路面積約0.1m2,每條T/R母線電流回路面積約0.5m2;
如圖2的實施例所示,將兩副天線的共有部分;TR母線正負供電線路絞合處理情況,要求兩條TR母線正負供電線路從匯合點至分開走向點一起走向捆扎的部分,兩根電纜(正負線)應每隔100-200mm旋轉一圈絞合處理,造成電源線和回路形成的回路面積不同
步驟3、試驗驗證
通過采用強制檢驗點對涉及大電流一次電源線的星上電纜走向進行控制,在整星磁測試過程中,對電纜走向引起的剩磁變化進行測試和計算,確保整星由于電纜大電流傳輸引起的磁距變化在3A.m2以內。
從上述布局方案的描述中可以看出:發(fā)明衛(wèi)星上大電流傳輸電纜布局方法,利用對稱布局和盡量減小電纜環(huán)路面積的結合方法,成功解決了衛(wèi)星一次電源多母線供電電纜大電流傳輸而造成衛(wèi)星磁距過大的問題,從布局設計思想上取得突破,為衛(wèi)星方案的可行性奠定基礎。經(jīng)計算和試驗驗證,本發(fā)明的衛(wèi)星剩磁距僅相當于原布局下衛(wèi)星剩磁距的10%,只有3A.m2,重量問題迎刃而解。
本具體實施對于我國后續(xù)配置多母線大電纜供電電纜的布局設計上創(chuàng)造了一個新的設計方法,特別是母線電流顯著增大時,該方法從根源上減少了大電纜供電電纜帶來的剩磁距,成為衛(wèi)星多母線大電纜供電電纜的布局設計人員的首選,該發(fā)明在本領域內應用將十分廣泛。
顯然,本領域的技術人員可以對本發(fā)明的電纜布局技術基礎上進行各種改動和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變形屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內,則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形在內。