CN107910111A - 一种电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种电缆，包括三条动力线芯，一条信号控制线芯；包裹所述三条动力线芯和一条信号控制线芯的编织层；填充在所述编织层和所述三条动力线芯、一条信号控制线芯之间的树脂填充层；挤包在所述编织层外的外护套；所述动力线芯由导体，挤包在所述导体外的绝缘层组成；所述信号控制线芯由包括三条信号传输控制线；包裹三条信号传输控制线的绕包层；填充在所述绕包层和所述三条信号传输控制线之间的树脂屏蔽层。本发明的电动汽车充电装置电缆，采用特殊的结构设计和环保材料，具有无卤低烟低毒特性，电缆燃烧时的透光率高，无HCL腐蚀气体释放(气体PH值为6.78)；本电缆具有良好的柔软弯曲性能和优异的屏蔽性能。

Description

一种电缆
技术领域
本发明涉及一种电缆，特别是涉及一种电动汽车充电装置电缆。
背景技术
新能源电动汽车与传统汽车相比，具有运行平稳、无噪声、无污染、低碳排放、高安全等特性，而具有广阔的市场应用前景，已列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和《国家“十二五”科学和技术发展规划》，随着电动汽车的大范围推广及产业化应用，电动汽车充电桩电缆需求量也随之倍增。由于充电桩用电缆负荷电流值较大（最大约达400A），电缆通电运行中导体易发热，以及在使用过程中频繁拖拽移动，长期暴露于室外环境，易受汽车碾压、日光照射、空气氧化、湿水环境以及酸碱化合物等因数的破坏腐蚀，因此，需对充电桩用电缆的耐氧化、耐候性、耐磨性以及抗机械外力等性能指标提出了更高的要求。
中国专利公开了一种充电桩电缆(CN201320068080)，该电缆由内向外依次为：多根相互绞合的绝缘线芯、绕包带、编织层、外护套，所述绝缘线芯由内向外依次为镀银铜导体和绝缘层，于所述绝缘线芯之间，以及所述绝缘线芯与绕包带之间设置有填充物，填充物选自非吸湿性材料，编织层为钢丝编织，所述电缆外径为8～30mm。
中国专利公开了一种直流充电桩专用电缆(CN201420171093)，包括缆芯，缆芯外周由内向外依次绕包有OPP 绕包带、无纺布绕包带以及护套，缆芯包括连接确认线缆、通信线缆、正极电源线、负极电源线以及接地线，连接确认线缆包括外部绕包有OPP 绕包带的两根连接确认线和一根芳纶纱线，通信线缆包括由内向外依次设置有OPP 绕包带、镀锡铜丝编织层、绝缘层的线芯，线芯包括两根通信线和一根芳纶纱线，正极电源线、负极电源线、接地线均由外部设置有绝缘层的导体组成，导体由多股铜丝绞合而成，缆芯内的间隙部分均设置有填充物。
发明内容
本发明的目的是克服现有电缆的技术缺陷，提供一种具有高强度、高韧性、耐磨、耐油、耐老化、无卤低烟低毒的特点；具有优异的弯曲性能和屏蔽性能，以及突出的导热散热性能的电动汽车充电装置电缆。
本发明的电动汽车充电装置电缆，包括三条动力线芯，一条信号控制线芯；包裹所述三条动力线芯和一条信号控制线芯的编织层；填充在所述编织层和所述三条动力线芯、一条信号控制线芯之间的树脂填充层；挤包在所述编织层外的外护套；所述动力线芯由导体，挤包在所述导体外的绝缘层组成；所述信号控制线芯由包括三条信号传输控制线；包裹三条信号传输控制线的绕包层；填充在所述绕包层和所述三条信号传输控制线之间的树脂屏蔽层。
作为优化，该电动汽车充电装置电缆，包括三条动力线芯，一条信号控制线芯；包裹所述三条动力线芯和一条信号控制线芯的PET编织网管层；填充在所述PET编织网管层和所述三条动力线芯、一条信号控制线芯之间的树脂填充层；挤包在所述PET编织网管层外的热塑性聚氨酯弹性体外护套；所述动力线芯由多股软铜丝绞合导体，挤包在所述多股软铜丝绞合导体外的热塑性聚酯弹性体绝缘层组成；所述信号控制线芯由包括三条信号传输控制线；包裹三条信号传输控制线的特氟龙胶带绕包层；填充在所述特氟龙胶带绕包层和所述三条信号传输控制线之间的树脂屏蔽层。
作为优化，该电动汽车充电装置电缆，三条信号传输控制线均由镀锡铜包钢导体，挤包在所述镀锡铜包钢导体外的绝缘护层组成。
作为优化，该电动汽车充电装置电缆，所述树脂屏蔽层和树脂填充层，均由以下重量份数的组分制成：丙烯酸树脂65～70份、水性聚氨酯树脂35～40份、异构醇聚氧乙烯醚1～1.2份、平均粒径40nm纳米钛酸锶2～2.5份、平均粒径30nm纳米铁酸锌3～4份、二乙二醇单丁醚3～4份、平均粒径20um羟基磷灰石4～5份、醋酸仲丁酯2～3份、乙酰丙酮钛1.2～1.5份、平均粒径8um二氧化硅18～20份、平均粒径4um煅烧高岭土粉10～12份、平均粒径2um亚氧化钛4～5份、没食子酸丙酯1～1.5份、赤藻糖酸钠2～2.5份。
该电动汽车充电装置电缆，树脂屏蔽层和树脂填充层所用复合树脂，均通过以下方法制成：
(1)将异构醇聚氧乙烯醚1份,加入到20份的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米钛酸锶2份、平均粒径30nm纳米铁酸锌3份；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在90℃烘箱中干燥6小时；
(2)将乙酰丙酮钛1.2份、平均粒径8um二氧化硅18份、平均粒径4um煅烧高岭土粉10份、平均粒径2um亚氧化钛4份，加入高速捏合机混合加热到90～100℃，混合均匀；
(3)将二乙二醇单丁醚3份、醋酸仲丁酯2份、平均粒径20um羟基磷灰石4份混合,在50～60℃,搅拌均匀;
(4) 将丙烯酸树脂65份、水性聚氨酯树脂35份，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(3)中的混合物在90～95℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在70～75℃条件下搅拌3分钟，最后在45～55℃条件下，依次加入没食子酸丙酯1份、赤藻糖酸钠2份，搅拌3分钟即成复合树脂。
本发明的电动汽车充电装置电缆，采用特殊的结构设计和环保材料，具有无卤低烟低毒特性，电缆燃烧时的透光率高，无HCL腐蚀气体释放(气体PH值为6.78)；本电缆具有良好的柔软弯曲性能和优异的屏蔽性能，在充电过程中对电压，电流等的信号控制和传输，具有良好的防电磁干扰，信号传输稳定的特点；抗歪折20000次以上，耐磨50000次以上，耐磨50000次以上。特别是本电缆具有突出的导热散热性能，适合大电流充电时散热。本发明采用具有高强度、高韧性、耐磨、耐油等优异的综合性能的外护套；本发明产品体积小、重量轻、耐老化，物理机械性能优良、安装方便、使用安全、运行可靠。
附图说明
图1为本发明电动汽车充电装置电缆的结构示意图。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1：如图1所示，电动汽车充电装置电缆，包括三条动力线芯1，一条信号控制线芯2；包裹所述三条动力线芯1和一条信号控制线芯2的PET编织网管层3；填充在所述PET编织网管层3和所述三条动力线芯1、一条信号控制线芯2之间的树脂填充层4；挤包在所述PET编织网管层3外的热塑性聚氨酯弹性体德国巴斯夫1185A热塑性聚氨酯弹性体橡胶（TPU）5；动力线芯1由多股软铜丝绞合导体11，挤包在所述多股软铜丝绞合导体11外的美国杜邦TPEE-6356热塑性聚酯弹性体（TPEE）绝缘层12组成；信号控制线芯2由包括三条信号传输控制线21；包裹三条信号传输控制线21的特氟龙胶带绕包层22；填充在所述特氟龙胶带绕包层22和所述三条信号传输控制线21之间的树脂屏蔽层23。三条信号传输控制线21均由镀锡铜包钢导体211，挤包在所述镀锡铜包钢导体211外的美国杜邦TPEE-6356热塑性聚酯弹性体（TPEE）绝缘护层212组成。
电动汽车充电装置电缆，树脂屏蔽层和树脂填充层，均通过以下方法制成：
(1)将异构醇聚氧乙烯醚（EH-9）1千克,加入到20千克的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米钛酸锶2千克、平均粒径30nm纳米铁酸锌3千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在90℃烘箱中干燥6小时；
(2)将南京品宁偶联剂有限公司（AA-75）乙酰丙酮钛1.2千克、平均粒径8um二氧化硅18千克、平均粒径4um煅烧高岭土粉10千克、平均粒径2um亚氧化钛4千克，加入高速捏合机混合加热到90～100℃，混合均匀；
(3)将二乙二醇单丁醚3千克、醋酸仲丁酯2千克、平均粒径20um羟基磷灰石4千克混合,在50～60℃,搅拌均匀；
(4)将天津市滨海新区安德隆科技发展有限公司DM-2221丙烯酸树脂65千克、济宁铭达新材料有限公司HK7080水性聚氨酯树脂35千克，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(3)中的混合物在90～95℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在70～75℃条件下搅拌3分钟，最后在45～55℃条件下，依次加入没食子酸丙酯1千克、赤藻糖酸钠2千克，搅拌3分钟即成复合树脂。
本发明树脂材料，采用独特的配方，各组分之间协同作用突出；具有良好的导热性能和突出的阻燃性能；具有优异的耐热老化耐油性能和意想不到的电磁屏蔽性能,达到了采用其他组分和助剂组合难以达到的性能。该复合树脂材料，导热系数0.467W/mK；阻燃性(m)，炭化高度为0.48，氧指数40%。采用SJ20524材料屏蔽效能的测试方法测试屏蔽性能≥56dB(30MHz～1.5GHz)；拉伸强度21.79MPa，断裂伸长率386%，撕裂强度29.61KN/m。热空气老化实验185℃×168 h，拉伸强度变化率：10.7%、断裂伸长率变化率-11.6%。
实施例2：电动汽车充电装置电缆，结构如同实施例1，不同之处在于，树脂屏蔽层和树脂填充层，均通过以下方法制成：
(1)将异构醇聚氧乙烯醚（EH-9）1.2千克,加入到20千克的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米钛酸锶2.5千克、平均粒径30nm纳米铁酸锌4千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在90℃烘箱中干燥6小时；
(2)将南京品宁偶联剂有限公司（AA-75）乙酰丙酮钛1.5千克、平均粒径8um二氧化硅20千克、平均粒径4um煅烧高岭土粉12千克、平均粒径2um亚氧化钛5千克，加入高速捏合机混合加热到90～100℃，混合均匀；
(3)将二乙二醇单丁醚4千克、醋酸仲丁酯3千克、平均粒径20um羟基磷灰石5千克混合,在50～60℃,搅拌均匀；
(4)将天津市滨海新区安德隆科技发展有限公司DM-2221丙烯酸树脂70千克、济宁铭达新材料有限公司HK7080水性聚氨酯树脂40千克，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(3)中的混合物在90～95℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在70～75℃条件下搅拌3分钟，最后在45～55℃条件下，依次加入没食子酸丙酯1.5千克、赤藻糖酸钠2.5千克，搅拌3分钟即成复合树脂。本发明树脂材料，采用独特的配方，各组分之间协同作用突出；具有良好的导热性能和突出的阻燃性能；具有优异的耐热老化耐油性能和意想不到的电磁屏蔽性能,达到了采用其他组分和助剂组合难以达到的性能。该复合树脂材料，导热系数0.461W/mK；阻燃性(m)，炭化高度为0.48，氧指数40%。采用SJ20524材料屏蔽效能的测试方法测试屏蔽性能≥57dB(30MHz～1.5GHz)；拉伸强度21.55MPa，断裂伸长率385%，撕裂强度29.33KN/m。热空气老化实验185℃×168 h，拉伸强度变化率：10.9%、断裂伸长率变化率-11.8%。
对比例1：电动汽车充电装置电缆，结构如同实施例1，不同之处在于，树脂屏蔽层和树脂填充层，均通过以下方法制成：
(1)将异构醇聚氧乙烯醚（EH-9）1千克,加入到20千克的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米钛酸锶2千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在90℃烘箱中干燥6小时；
(2)将南京品宁偶联剂有限公司（AA-75）乙酰丙酮钛1.2千克、平均粒径8um二氧化硅18千克、平均粒径4um煅烧高岭土粉10千克、平均粒径2um亚氧化钛4千克，加入高速捏合机混合加热到90～100℃，混合均匀；
(3)将天津市滨海新区安德隆科技发展有限公司DM-2221丙烯酸树脂65千克、济宁铭达新材料有限公司HK7080水性聚氨酯树脂35千克，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在70～75℃条件下搅拌3分钟，最后在45～55℃条件下，依次加入没食子酸丙酯1千克、赤藻糖酸钠2千克，搅拌3分钟即成复合树脂。该复合树脂材料，导热系数0.412W/mK；阻燃性(m)，炭化高度为0.38，氧指数39%。采用SJ20524材料屏蔽效能的测试方法测试屏蔽性能≥50dB(30MHz～1.5GHz)；拉伸强度18.79MPa，断裂伸长率369%，撕裂强度26.61KN/m。热空气老化实验185℃×168 h，拉伸强度变化率：10.7%、断裂伸长率变化率-12.2%。
对比例2：电动汽车充电装置电缆，结构如同实施例1，不同之处在于，树脂屏蔽层和树脂填充层，均通过以下方法制成：
(1)将异构醇聚氧乙烯醚（EH-9）1.2千克,加入到20千克的纯净水中，然后加入平均粒径30nm纳米铁酸锌4千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在90℃烘箱中干燥6小时；
(2)将南京品宁偶联剂有限公司（AA-75）乙酰丙酮钛1.5千克、平均粒径8um二氧化硅30千克、平均粒径2um亚氧化钛5千克，加入高速捏合机混合加热到90～100℃，混合均匀；
(3)将二乙二醇单丁醚4千克、平均粒径20um羟基磷灰石5千克混合,在50～60℃,搅拌均匀；
(4)将天津市滨海新区安德隆科技发展有限公司DM-2221丙烯酸树脂70千克、济宁铭达新材料有限公司HK7080水性聚氨酯树脂40千克，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(3)中的混合物在90～95℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在70～75℃条件下搅拌3分钟，最后在45～55℃条件下，加入没食子酸丙酯1.5千克，搅拌3分钟即成复合树脂。该复合树脂材料，导热系数0.391W/mK；阻燃性(m)，炭化高度为0.42，氧指数39%。采用SJ20524材料屏蔽效能的测试方法测试屏蔽性能≥55dB(30MHz～1.5GHz)；拉伸强度18.95MPa，断裂伸长率378%，撕裂强度25.33KN/m。热空气老化实验185℃×168 h，拉伸强度变化率：12.2%、断裂伸长率变化率-14.5%。

Claims (1)

1.一种电动汽车充电装置电缆，其特征在于：包括三条动力线芯，一条信号控制线芯；包裹所述三条动力线芯和一条信号控制线芯的PET编织网管层；填充在所述PET编织网管层和所述三条动力线芯、一条信号控制线芯之间的树脂填充层；挤包在所述PET编织网管层外的热塑性聚氨酯弹性体外护套；
所述动力线芯由多股软铜丝绞合导体，挤包在所述多股软铜丝绞合导体外的热塑性聚酯弹性体绝缘层组成；
所述信号控制线芯由包括三条信号传输控制线；包裹三条信号传输控制线的特氟龙胶带绕包层；填充在所述特氟龙胶带绕包层和所述三条信号传输控制线之间的树脂屏蔽层；
所述树脂屏蔽层和树脂填充层，由以下重量份数的组分制成：丙烯酸树脂65份、水性聚氨酯树脂35份、异构醇1聚氧乙烯醚1份、平均粒径40nm纳米钛酸锶2份、平均粒径30nm纳米铁酸锌3份、二乙二醇单丁醚3份、平均粒径20um羟基磷灰石4份、醋酸仲丁酯2份、乙酰丙酮钛1.2份、平均粒径8um二氧化硅18份、平均粒径4um煅烧高岭土粉10份、平均粒径2um亚氧化钛4份、没食子酸丙酯1份、赤藻糖酸钠2份；
树脂屏蔽层和树脂填充层所用复合树脂，均通过以下方法制成：
(1)将异构醇聚氧乙烯醚1份,加入到20份的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米钛酸锶2份、平均粒径30nm纳米铁酸锌3份；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在90℃烘箱中干燥6小时；
(2)将乙酰丙酮钛1.2份、平均粒径8um二氧化硅18份、平均粒径4um煅烧高岭土粉10份、平均粒径2um亚氧化钛4份，加入高速捏合机混合加热到90～100℃，混合均匀；
(3)将二乙二醇单丁醚3份、醋酸仲丁酯2份、平均粒径20um羟基磷灰石4份混合,在50～60℃,搅拌均匀；
(4) 将丙烯酸树脂65份、水性聚氨酯树脂35份，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(3)中的混合物在90～95℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在70～75℃条件下搅拌3分钟，最后在45～55℃条件下，依次加入没食子酸丙酯1份、赤藻糖酸钠2份，搅拌3分钟即成复合树脂。
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