CN107871549A - 一种车辆用铝合金芯电缆 - Google Patents

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杜国平
吴昊
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Abstract

本发明公开了一种车辆用铝合金芯电缆，包括铝合金芯五类导体、依次包覆在所述导体的外侧的绝缘层、屏蔽层以及外护层，所述绝缘层由125℃辐照交联聚烯烃绝缘料组成，所述屏蔽层由铜丝或者镀锡铜丝编织而成，所述外护层为125℃高柔韧性热塑性弹性体。本发明由铝合金芯五类导体的外侧包覆有绝缘层、屏蔽层以及外护层而成，抗拉强度在110MPa以上，电导率在58％IACS以上；柔软度高，成品弯曲半径不小于电缆外径的3倍，满足汽车内部狭小空间的安装要求；在相同载流量情况下，与铜芯电缆相比较，本发明汽车内部布线用轻量化铝合金芯高压电缆重量可降低一半，价格便宜近40％。

Description

一种车辆用铝合金芯电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，主要涉及一种车辆用铝合金芯电缆。
背景技术
汽车线束就像人体的血管一样，遍布车身内部，通过汽车线束可以将车载电脑与车辆上的各项相关功能连接在一起；据统计，现有的铜芯汽车线束重量约占汽车重量的1-2％，一辆高级汽车的线束使用量可达2km，重量在20-30kg。
随着汽车电子化、信息化的快速发展，汽车电子电气功能越来越多，这些电子设备的大量使用，使车内的电气布线越来越长、越来越复杂，汽车线束重量不断增加，导致整车成本和能耗也增加。汽车每行驶100km，25kg重的线束消耗能量约50W，相当于燃烧0.1kg的燃油；研究表明，若汽车整车重量降低10％，燃油消耗可降低8％，车重每减轻100kg，百公里油耗可降低0.3-0.6L，CO2排放量可减少约5g/km。通过上述分析可以看到，如果能实现汽车线束的轻量化，不仅可以降低汽车的成本，还可以达到降低能耗、减少废气排放从而达到保护环境的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种重量轻、价格便宜，具备优异的耐热性、耐磨性、耐高压、防电气干扰性能，可满足汽车长期安全可靠运行的车辆用铝合金芯电缆。
本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：
一种车辆用铝合金芯电缆，其特征在于，包括铝合金芯五类导体、依次包覆在所述导体的外侧的绝缘层、屏蔽层以及外护层，所述绝缘层由125℃辐照交联聚烯烃绝缘料组成，所述屏蔽层由铜丝或者镀锡铜丝编织而成，所述外护层为125℃高柔韧性热塑性弹性体。
在本发明的一个优选实施例中，所述铝合金芯五类导体的配方各组分含量比为：0.3-0.8wt％的铁，0.15-0.3wt％的铜，0.04-0.1wt％的硅，0.005-0.02wt％的硼，其余为铝以及其他杂质。
在本发明的一个优选实施例中，所述铝合金芯五类导体的单丝直径介于0.1mm-0.5mm之间。
在本发明的一个优选实施例中，所述绝缘层的厚度介于0.5mm-2.0mm之间。
本发明的有益效果是：一种车辆用铝合金芯电缆，由铝合金芯五类导体的外侧包覆有绝缘层、屏蔽层以及外护层而成，抗拉强度在110MPa以上，电导率在58％IACS以上；柔软度高，成品弯曲半径不小于电缆外径的3倍，满足汽车内部狭小空间的安装要求；在相同载流量情况下，与铜芯电缆相比较，本发明汽车内部布线用轻量化铝合金芯高压电缆重量可降低一半，价格便宜近40％。
附图说明
图1是本发明一种车辆用铝合金芯电缆的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，图中给出的是一种车辆用铝合金芯电缆，包括铝合金芯五类导体100、依次包覆在导体100的外侧的绝缘层200、屏蔽层300以及外护层400，导体100为特别开发的铝合金芯五类导体，单丝直径介于0.1mm-0.5mm之间，优选的，铝合金芯五类导体100的单丝直径为0.3mm。铝合金芯五类导体100的生产工序为：连铸连轧-大拉-细拉-并丝-退火-束丝-将若干根铝合金丝进行同心复绞得到电缆线芯。
按照汽车电线的使用要求，以增强柔韧性和抗蠕变性以目的，合理增减合金元素的成分，制备出新型铝合金杆。铝合金芯五类导体100的配方各组分含量比为：0.3-0.8wt％的铁，0.15-0.3wt％的铜，0.04-0.1wt％的硅，0.005-0.02wt％的硼，其余为铝及不可避免的杂质。
众所周知，铝金属的密度仅有铜金属的三分之一左右、电导率则达到了铜金属的60％左右，也就是说，在相同电阻情况下，铝导体的重量要远低于铜导体重量，最多可减少线束重量47％；若能用相同规格的铝芯替代铜芯，重量可降低一半左右。此外，铝作为地壳中的第三大元素，其价格远低于铜的价格，电线是一种重料轻工的商品，其价格主要决定于导体价格，因此使用铝芯电线可以大幅度的降低线束成本。并且铝金属价格波动很小，而铜金属的价格波动很大，这就可以保证所生产产品的价值稳定，可以降低库存压力。
绝缘层200由125℃辐照交联聚烯烃绝缘料组成，该材料以聚烯烃树脂为基料，加入优质高效的无卤阻燃剂、交联剂及其它加工助剂，其不仅具有优良的机械物理性能、电性能、阻燃性能及加工工艺性能，而且耐温等级高、耐油、不含卤素、发烟量低，柔软，硬度75-80A等特点，符合电动汽车内部的使用环境。绝缘层200厚度介于0.5mm-2.0mm之间，优选的，绝缘层200的厚度为1.75mm。
在绝缘层200的外侧设置有三角形绝缘套500，绝缘套500采用陶瓷化聚烯烃绝缘材料制成或者由陶瓷化硅橡胶带和云母带绕包复合而成；优选的，绝缘套500由陶瓷化硅橡胶带和云母带绕包复合而成。
屏蔽层300由铜丝或者镀锡铜丝编织而成，编织密度≥80％。在绝缘套500外侧与屏蔽层300之间设置有防火隔离层600，防火隔离层600由硅酸钠、珍珠岩、氢氧化钙、氢氧化铝、氢氧化镁、陶瓷粉、玻璃粉、膨润土、云母粉中的一种或多种混合组成。
外护层400为125℃高柔韧性热塑性弹性体，厚度介于0.5mm-2.0mm之间，优选的，外护层400的厚度为1.75mm。在外护层400的内侧设置有内护层700，内护层700采用陶瓷化硅胶低烟无卤护套材料制成。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及同等物界定。

Claims (4)

1.一种车辆用铝合金芯电缆，其特征在于，包括铝合金芯五类导体、依次包覆在所述导体的外侧的绝缘层、屏蔽层以及外护层，所述绝缘层由125℃辐照交联聚烯烃绝缘料组成，所述屏蔽层由铜丝或者镀锡铜丝编织而成，所述外护层为125℃高柔韧性热塑性弹性体。
2.如权利要求1所述的一种车辆用铝合金芯电缆，其特征在于，所述铝合金芯五类导体的配方各组分含量比为：0.3-0.8wt％的铁，0.15-0.3wt％的铜，0.04-0.1wt％的硅，0.005-0.02wt％的硼，其余为铝以及其他杂质。
3.如权利要求2所述的一种车辆用铝合金芯电缆，其特征在于，所述铝合金芯五类导体的单丝直径介于0.1mm-0.5mm之间。
4.如权利要求3所述的一种车辆用铝合金芯电缆，其特征在于，所述绝缘层的厚度介于0.5mm-2.0mm之间。
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