CN106328270A - 一种高分子复合改性绝缘充电桩电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高分子复合改性绝缘充电桩电缆，包括铜导体、高分子复合改性聚烯烃内绝缘层、PTFE薄膜包带层、金属屏蔽层、耐高温柔性聚酯PP包带层、高分子改性辐照交联聚烯烃外护套，所述的电缆不仅能够符合纯电动汽车用充电配套系统要求的耐压、耐高温、耐磨、抗切割、耐久等特性，而且制造该电缆产品的成本价格低廉，在当地采购的原材料资源丰富，便于规模化生产和普及。

Description

一种高分子复合改性绝缘充电桩电缆

技术领域

本发明涉及一种高分子复合改性绝缘电缆，尤其涉及一种专供纯电动汽车配套充电连接用的充电桩电缆。

背景技术

目前，国内外清洁新能源行业的发展以及纯电动汽车技术的迅速崛起，给相关行业尤其是对纯电动车配套电缆技术的需求带来了广泛的商机，如上述配套电缆导体必须满足绝缘、耐高/低温、耐油、耐水、耐腐蚀，具备较高的机械强度，化学稳定性高以及介电性能优良等，才能保障整体电缆其安全性能。纯电动汽车用配套充电连接用电缆产品，越来越得到非常普遍的关注，市场需求不断增大的同时，也出现了很多不利因素，存在着可能造成供电配套系统安全的意外。由于现有纯电动汽车用充电桩电缆的内导体在特殊条件下容易发生意外，瞬间产生的放电高压形成对外部绝缘层的损伤后波及影响到外金属屏蔽层互联，造成导电线芯瞬间的高压串入到金属层，给整条充电设备造成损坏，因此，现有的纯电动汽车用充电连接电缆远远满足不了现代清洁新能源纯电动汽车配套的要求。

另外，现有的纯电动汽车用充电连接用电缆是采用常规用汽车配套产品，其结构虽然具备一般汽车的耐压、耐火、耐腐蚀等功能，但其结构还是较为简单，耐压等级受限与绝缘材料的特殊要求，往往因电气点火启动产生的瞬间高电压对外部绝缘层产生高频短路冲击作用，其耐久性、耐压达不到规定要求，容易造成整体线路及配套充电系统交换站的破坏，存在安全隐患。纯电动汽车因特定的用电安全特性，在较高要求的高耐温及防火、耐磨、耐腐蚀等性能方面亟待有更大的改进。经过与多家国内知名品牌纯电动汽车公司的合作研究，专门开发适用于纯电动汽车充电用的一种高分子复合改性绝缘充电桩电缆，是纯电动汽车充电配套系统耐压、耐高温、耐磨、抗切割、耐久等特性专用电缆，大大提升了该类电缆产品的耐压、耐温性能特性等级，使其更具安全性、应用性，填补了这一领域内的空白。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明提供了一种高分子复合改性绝缘充电桩电缆，其目的在于解决纯电动汽车用充电桩配套系统用的电缆能够在耐压、耐高温、耐磨、抗切割、耐久等特殊场合的应用问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高分子复合改性绝缘充电桩电缆，包括铜导体、高分子复合改性聚烯烃内绝缘层、PTFE薄膜包带层、金属屏蔽层、耐高温柔性聚酯PP包带层、高分子改性辐照交联聚烯烃外护套。

作为优选，所述电缆中的铜导体采用了国际标准六类退火多丝多股绞合的软裸铜导体，经加工后，该铜导体不仅可满足在额定电压交流450/750V及以下正常运作的性能要求，并且可满足耐压3.5KV/5min的火花实验。

作为优选，在所述电缆中的铜导体表面紧密挤包一层高分子复合改性聚烯烃内绝缘层，然后在高分子复合改性聚烯烃内绝缘层的外表，采用双层重叠搭盖技术再包覆PTFE薄膜包带层。

作为优选，在所述电缆中的PTFE薄膜包带层的外表绕包一层采用了五类镀锡软铜丝经束绞后，按#字型圆筒搭盖编织并且编织密度为不小于80％的金属屏蔽层，在屏蔽金属接地后，可消除外护套循环电流，以减少线路损耗，由于开路端正常运行时有感应电压，当电缆产品的外护层不能承受这种过电压的作用而损坏时，就会形成金属护层的多点接地，更好的保护电缆内部铜导体的正常运作。

作为优选，所述电缆中的PTFE薄膜包带层主要是由熔点为400℃的聚四氟乙烯薄膜塑料组成，PTFE材料是氟塑料中耐温和耐电压等级最高的一种高结晶度的聚合物，可应用于工作温度在300摄氏度至零下40摄氏度的特殊环境中，完全能满足纯电动汽车充电用配套电缆产品耐高压和耐高温的性能要求，可以有效地隔离其外部的金属屏蔽层接地时所生产的瞬间高压，还可避免有外来金属屏蔽对高分子复合改性聚烯烃内绝缘层带来的损伤。

作为优选，在所述电缆的金属屏蔽层的外表，采用双层重叠搭盖技术绕包耐高温柔性聚酯PP包带层，该耐高温柔性聚酯PP包带层是由耐高温矿物绝缘防火材料组成。可以有效消除因金属屏蔽产生的压印对电缆物理机械性能的影响以及便于电缆后续的加工。

作为优选，在所述电缆的耐高温柔性聚酯PP包带层外表挤包了一层高分子改性辐照交联聚烯烃外护套，该外护套主要由高分子复合改性低烟无卤辐照交联聚烯烃材料组成，将聚烯烃材料通过加速器辐照交联后，分子结构发生了强强改变，其塑性结构改变成密实的网状结构，密度及结构强度得到了不同程度地提高，对整体电缆起到综合保护作用，让电缆具备耐油、耐水、耐潮、耐高温、耐腐蚀、耐低温、粘结力强和不易开裂等良好性能。

与现有技术相比，本专利所带来的有益效果为：

1、本专利技术通过在电缆内部绕包了一层耐高压、耐高温的PTFE薄膜包带层，该PTFE薄膜包带层主要是由熔点为400℃的聚四氟乙烯薄膜塑料组成，可以有效地隔离其外部的金属屏蔽层接地时所生产的瞬间高压，还可避免有外来金属屏蔽对高分子复合改性聚烯烃内绝缘层带来的损伤。

2、本专利所述的电缆在铜导体表面挤包了一层高分子复合改性聚烯烃内绝缘层，其能够承载在产生高频放电的特殊工作条件下或因意外产生的过载或放电火花瞬间对外部绝缘层的冲击影响。

3、由于电缆外护套循环电流可达到线芯电流的50％-90％，从而引起外护套发热，严重降低电缆的载流能力，因此本专利所述的电缆通过增加了一层金属屏蔽层，采用金属屏蔽层可有效降低外护套阻抗对整体电缆的影响，确保整条电缆更好的工作，并且能够屏蔽内绝缘层因导体传导的感应电压对外来设备的影响，在屏蔽金属接地后，可消除护层循环电流，以减少线路损耗，由于开路端正常运行时有感应电压，当电缆产品的外护层不能承受这种过电压的作用而损坏时，就会形成金属护层的多点接地，更好的保护电缆内部铜导体的正常运作，屏蔽铜导体因高压而产生的外内绝缘层的互感电压。

4、本专利所述的电缆在最外层增加了一层高分子改性低烟无卤辐照交联聚烯烃外外护套，经加速器辐照交联后，分子结构在辐照后发生强强改变，其塑性结构改变成密实的网状结构，密度及结构强度得到了不同程度地提高，对整体电缆起综合保护作用。

5、本专利所述的一种高分子复合改性绝缘充电桩电缆，经过多次实验，产品性能不仅能够符合纯电动汽车用充电配套系统要求的耐压、耐高温、耐磨、抗切割、耐久等特性，填补了这一技术领域的空白，而且制造该电缆产品的成本价格低廉，在当地采购的原材料资源丰富，便于规模化生产和普及。

附图说明

图1是本专利所述的高分子复合改性绝缘充电桩电缆的径向剖面图；

图2是本专利所述的高分子复合改性绝缘充电桩电缆的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本专利技术作进一步说明：

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

如图1和图2所示，一种高分子复合改性绝缘充电桩电缆，包括铜导体1、高分子复合改性聚烯烃内绝缘层2、PTFE薄膜包带层3、金属屏蔽层4、耐高温柔性聚酯PP包带层5、高分子改性辐照交联聚烯烃外护套6。

首先在铜导体1表面紧密挤包一层高分子复合改性聚烯烃内绝缘层2，其中，铜导体1采用了国际标准六类退火多丝多股绞合的软裸铜导体；然后在高分子复合改性聚烯烃内绝缘层2的外表采用双层重叠搭盖技术包覆PTFE薄膜包带层3，接着在PTFE薄膜包带层3的外表再绕包一层采用五类镀锡软铜丝经束绞后按#字型圆筒搭盖编织，并且编织密度为不小于80％的金属屏蔽层4，PTFE薄膜包带层3主要是由熔点为400℃并且具有耐高压和耐高温性能的聚四氟乙烯薄膜塑料组成。

接着，在金属屏蔽层4的外表，采用双层重叠搭盖技术绕包耐高温柔性聚酯PP包带层5，最后，在耐高温柔性聚酯PP包带层5的外部挤包一层高分子改性辐照交联聚烯烃外护套6，该外护套主要是由高分子复合改性低烟无卤辐照交联聚烯烃材料组成，经加速器辐照交联后，分子结构发生了强强改变，其塑性结构改变成密实的网状结构。

上述实施例只是本专利技术的较佳实施例，并不是对本专利技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本技术专利的权利保护范围内。

Claims (5)

1.一种高分子复合改性绝缘充电桩电缆，包括铜导体、高分子复合改性聚烯烃内绝缘层、PTFE薄膜包带层、金属屏蔽层、耐高温柔性聚酯PP包带层、高分子改性辐照交联聚烯烃外护套，其特征在于：所述电缆的铜导体采用了国际标准六类退火多丝多股绞合的软裸铜导体，经加工后，该铜导体不仅可满足在额定电压交流450/750V及以下正常运作的性能要求，并且可满足耐压3.5KV/5min的火花实验。

2.根据权利要求1所述的高分子复合改性绝缘充电桩电缆，其特征在于：所述电缆的铜导体的表面紧密挤包了一层高分子复合改性聚烯烃内绝缘层，然后在高分子复合改性聚烯烃内绝缘层的外表，采用双层重叠搭盖技术再包覆PTFE薄膜包带层，接着在PTFE薄膜包带层的外表绕包一层采用了五类镀锡软铜丝经束绞后，按#字型圆筒搭盖编织并且编织密度为不小于80％的金属屏蔽层。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的高分子复合改性绝缘充电桩电缆，其特征在于：所述电缆的PTFE薄膜包带层主要是由熔点为400℃的聚四氟乙烯薄膜塑料组成，所采用的PTFE材料是氟塑料中耐温和耐电压等级最高的一种高结晶度的聚合物，可应用于工作温度在300摄氏度至零下40摄氏度的特殊环境中。

4.根据权利要求1和权利要求2所述的高分子复合改性绝缘充电桩电缆，其特征在于：所述电缆的金属屏蔽层的外表，采用双层重叠搭盖技术绕包耐高温柔性聚酯PP包带层，该耐高温柔性聚酯PP包带层主要是由耐高温矿物绝缘防火材料组成。

5.根据权利要求1所述的高分子复合改性绝缘充电桩电缆，其特征在于：所述电缆的耐高温柔性聚酯PP包带层的外表挤包了一层高分子改性辐照交联聚烯烃外护套，该外护套主要由高分子复合改性低烟无卤辐照交联聚烯烃材料组成，将聚烯烃材料通过加速器辐照交联后，分子结构发生了强强改变，其塑性结构改变成密实的网状结构。