CN109148015A - 一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆及其生产工艺。其中电缆由内至外依次为缆芯、无纺布绕包层和护套；所述缆芯包括一根控制线芯、六根交联聚乙烯气管、三根动力线芯和两根辅助线芯；所述交联聚乙烯气管内通冷却液体。本发明的电缆设置交联聚乙烯气管，在交联聚乙烯气管通冷却液体，冷却电缆由于充电过程过度发热，使电缆的载流能力增大，可在同等安培电流下，减小电缆的横截面至20％左右。

Description

一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆及其生产工艺
技术领域
本发明涉新能源汽车领域，特指一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆及其生产工艺。
背景技术
近年来新能源汽车技术飞速发展，同时对配套的电缆性能要求非常高。新能源汽车及充电装置要求电缆具有阻燃、耐磨、无卤环保等特性。新能源汽车充电用电缆使用环境会接触矿物油、汽油、柴油等，因此要求电缆护套具有良好的耐油性。新能源汽车用高速大功率充电抗拉软电缆用于充电站充电桩与新能源电动汽车充电系统连接，使用时需要较小的弯曲半径，对电缆的柔软度及抗拉度要求很高。
发明内容
本发明的第一个目的是解决现有技术存在的问题，提供一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆。
实现本发明第一个目的的技术方案是：一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆，由内至外依次为缆芯、无纺布绕包层和护套；
所述缆芯包括一根控制线芯、六根交联聚乙烯气管、三根动力线芯和两根辅助线芯；所述交联聚乙烯气管内通冷却液体。
所述三根动力线芯两两相切设置，在外部形成三个空隙；所述一根控制线芯和两根辅助线芯分别设置在前述三个空隙中，且均分别与两根动力线芯相切；所述六根交联聚乙烯气管等分为三组，每组两根分别设置在控制线芯和辅助线芯两侧。
所述动力线芯由内至外依次控制线芯组、铝塑复合带和铜丝屏蔽层；所述控制线芯组由六根控制线芯绝缘芯组成，六根控制线芯绝缘芯六等分均匀设置，在中心空隙部分设置控制线芯填充；所述控制线芯填充采用聚丙烯网状撕裂纤维绳形成蓬松状填充。
所述控制线芯绝缘芯包括控制线芯导体和控制线芯绝缘层；所述控制线芯导体采用六类铜丝加铜箔丝绞合，绞合节距不超过导体外径的12倍。
所述六根控制线芯绝缘芯六等分成缆形成控制线芯组，成缆节距不大于10倍。
所述无纺布绕包层采用厚度为0.12mm，宽度为40mm的无纺布，无纺布的搭盖率15％～20％。
所述动力线芯包括动力线芯导体和动力线芯绝缘层；所述辅助线芯包括辅助线芯导体和辅助线芯绝缘层。
本发明的第二个目的是提供一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆的生产工艺。
实现本发明的第二个目的的技术方案是一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆的生产工艺，包含以下步骤：
步骤一、确定电缆结构如权利要求7所述；
步骤二、制作控制线芯导体、动力线芯导体和辅助线芯导体；
步骤三、挤出控制线芯绝缘层、动力线芯绝缘层和辅助线芯绝缘层；
步骤四、将六根控制线芯绝缘芯成缆组成控制线芯组；中心填充控制线芯填充；
步骤五、在步骤四得到的含有填充的控制线芯组外绕包铝塑复合带，再进行铜丝编织，形成铜丝屏蔽层；
步骤六、制作交联聚乙烯气管；
步骤七、按照步骤一确定的结构，将辐照后的交联聚乙烯气管与控制线芯、动力线芯和辅助线芯成缆；
步骤八、绕包无纺布，再挤包护套。
所述步骤二中，控制线芯导体采用六类铜丝加铜箔丝绞合，绞合节距不超过导体外径的12倍；包括以下步骤：
将六类铜丝平分成六等分进行束绞；
将铜箔丝进行束绞；
将束绞后的六类铜丝和铜箔丝进行复绞。
所述步骤六中制作交联聚乙烯气管包括以下步骤：
将交联聚乙烯拉制成所需尺寸的内管；
在内管上采用芳纶丝编织加强；
在编织后的内管外部挤出交联聚乙烯外管；
辐照。
采用了上述技术方案，本发明具有以下有益结果：(1)本发明的电缆设置交联聚乙烯气管，在交联聚乙烯气管通冷却液体，冷却电缆由于充电过程过度发热，使电缆的载流能力增大，可在同等安培电流下，减小电缆的横截面至20％左右。
(2)本发明在控制线芯导体中间加入铜箔丝，抗拉度大幅提高。
(3)本发明的交联聚乙烯气管分内管和外管，中间用芳纶丝编织加强，再通过辐照工艺，使得内管外管更好地结合在一起，承重抗拉能力更强。
(4)本发明的控制线芯组采用六等花瓣结构排列，增加了电缆在使用过程中结构的稳定性，同时提升了相互之间的抗拉力。
(5)本发明的控制线芯填充采用具有抗拉性能的非吸湿性材质纯聚丙烯填充绳，置于控制线芯组中心位置，增加了控制线芯组的抗拉力。
(6)本发明的三种线芯因其导体直径不一致，故挤出标称厚度不同的绝缘厚度。为了使辐照性能达到最佳，根据绝缘厚度和外径的不同分别选择了能量、道数、剂量不同的辐照参数。
(7)本发明的护套表面外观呈雾面磨砂型大大的增加了电缆护套的摩擦力，减少了电缆在使用过程中表面外观的磨损，同时增加了客户的使用体验感。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明的结构示意图。
附图中标号为：
控制线芯1、控制线芯导体11、控制线芯绝缘层12、控制线芯填充13、铝塑复合带14、铜丝屏蔽层15、交联聚乙烯气管2、动力线芯3、动力线芯导体31、动力线芯绝缘层32、辅助线芯4、辅助线芯导体41、辅助线芯绝缘层42、无纺布5、护套6。
具体实施方式
(实施例1)
见图1，一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆，由内至外依次为缆芯、无纺布绕包层5和护套6；
缆芯包括一根控制线芯1、六根交联聚乙烯气管2、三根动力线芯3和两根辅助线芯4；交联聚乙烯气管2内通冷却液体。
三根动力线芯3两两相切设置，在外部形成三个空隙；一根控制线芯1和两根辅助线芯4分别设置在前述三个空隙中，且均分别与两根动力线芯3相切；六根交联聚乙烯气管2等分为三组，每组两根分别设置在控制线芯1和辅助线芯4两侧。
动力线芯3由内至外依次控制线芯组、铝塑复合带14和铜丝屏蔽层15；控制线芯组由六根控制线芯绝缘芯组成，六根控制线芯绝缘芯六等分均匀设置，在中心空隙部分设置控制线芯填充13；控制线芯填充13采用聚丙烯网状撕裂纤维绳形成蓬松状填充，颜色为白色。
控制线芯绝缘芯包括控制线芯导体11和控制线芯绝缘层12；控制线芯导体11采用六类铜丝加铜箔丝绞合，绞合节距不超过导体外径的12倍。
六根控制线芯绝缘芯六等分成缆形成控制线芯组，成缆节距不大于10倍。
无纺布绕包层5采用厚度为0.12mm，宽度为40mm的无纺布，无纺布的搭盖率15％～20％。
动力线芯3包括动力线芯导体31和动力线芯绝缘层32；辅助线芯4包括辅助线芯导体41和辅助线芯绝缘层42。
具体来说，生产工艺按照以下步骤：
步骤一、确定如图1所示的电缆结构；
步骤二、制作控制线芯导体11、动力线芯导体31和辅助线芯导体41；
动力线芯导体31和辅助线芯导体41采用六类铜丝绞合；
控制线芯导体11采用六类铜丝加铜箔丝绞合，绞合节距不超过导体外径的12倍；包括以下步骤：
将六类铜丝平分成六等分进行束绞，方向右向，节距不大于12倍；
将铜箔丝进行束绞，方向右向，节距不大于12倍；
将束绞后的六类铜丝和铜箔丝进行复绞，铜箔丝股线置于中间，六类铜丝股线在铜箔丝股线周围按六等分排列，方向左向，节距不大于12倍。
步骤三、挤出控制线芯绝缘层12、动力线芯绝缘层32和辅助线芯绝缘层42；
采用进口挤塑机挤出辐照乙丙绝缘，绝缘厚度平均值：控制线芯绝缘层12不小于0.6mm、辅助线芯绝缘层42不小于0.8mm、动力线芯绝缘层32不小于1.1mm；
对控制线芯绝缘线芯、动力线芯3和辅助线芯4进行辐照，各线芯辐照参数为：
动力线芯3：能量2.5MeV，束下道数10，剂量设定0.8m/min/mA；
辅助线芯4：能量2.5MeV，束下道数10，剂量设定1.0m/min/mA；
控制线芯绝缘线芯：能量1.4MeV，束下道数38，剂量设定5.0m/min/mA。
使辐照乙丙绝缘抗张强度不小于12MPa、断裂伸长率不小于300％。
步骤四、将六根控制线芯绝缘芯成缆组成控制线芯组，成缆节距不大于10倍，方向右向；中心填充控制线芯填充13，规格为27000dt的白色蓬松状加强型纯聚丙烯网状撕裂纤维绳；
步骤五、在步骤四得到的含有填充的控制线芯组外绕包铝塑复合带14，再进行铜丝编织，形成铜丝屏蔽层15；
铝塑复合带14的厚度为0.05mm，宽度为10～15mm，铝塑复合带带的搭盖率为15％～20％；
铜丝编织的编织密度≥80％，编织角度40～50°，根据铜丝屏蔽层计算公式：P＝(2p-p2)*100其中P为编织密度、p为单向覆盖系数、m为编织机同一方向锭数、n为每锭编织线根数、d为编织丝丝径、D为编织前序电缆外径、L为编织节距。选择铜丝丝径为0.13mm，选择锭数为16锭的编织机，计算得到每锭根数为9根铜丝，编织屏蔽的节距不大于25.06；
步骤六、制作交联聚乙烯气管2；
将交联聚乙烯拉制成所需尺寸的内管；
在内管上采用芳纶丝编织加强；采用24锭每股2根规格为300dt的芳纶丝进行编织加强，编织密度≥70％，角度45°；
在编织后的内管外部挤出交联聚乙烯外管；
辐照，辐照参数：能量2.5MeV、剂量设定1.0m/min/mA，两层总壁厚2.0mm。
步骤七、按照步骤一确定的结构，将辐照后的交联聚乙烯气管2与控制线芯1、动力线芯3和辅助线芯4成缆；
步骤八、绕包无纺布5，再挤包护套6；
无纺布厚度为0.12mm，宽度为40mm，搭盖率为15％～20％；
选用28.5mm的模芯、34.0mm的模套挤包一层阻燃耐磨雾面型聚氨酯形成护套6，挤出温度为：第一区150℃；第二区165℃；第三区165℃；第四区165℃；第五区170℃；第六区170℃；第七区170℃；第八区175℃；第九区175℃，挤出速度1.5m/min。护套厚度为3.2mm，抗张强度不小于25MPa、断裂伸长率不小于500％，抗撕强度不小于45N/mm，表面外观呈雾面磨砂型。
以上所述的具体实施例，对本发明专利的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆，其特征在于由内至外依次为缆芯、无纺布绕包层(5)和护套(6)；
所述缆芯包括一根控制线芯(1)、六根交联聚乙烯气管(2)、三根动力线芯(3)和两根辅助线芯(4)；所述交联聚乙烯气管(2)内通冷却液体。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆，其特征在于：所述三根动力线芯(3)两两相切设置，在外部形成三个空隙；所述一根控制线芯(1)和两根辅助线芯(4)分别设置在前述三个空隙中，且均分别与两根动力线芯(3)相切；所述六根交联聚乙烯气管(2)等分为三组，每组两根分别设置在控制线芯(1)和辅助线芯(4)两侧。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆，其特征在于：所述动力线芯(3)由内至外依次控制线芯组、铝塑复合带(14)和铜丝屏蔽层(15)；所述控制线芯组由六根控制线芯绝缘芯组成，六根控制线芯绝缘芯六等分均匀设置，在中心空隙部分设置控制线芯填充(13)；所述控制线芯填充(13)采用聚丙烯网状撕裂纤维绳形成蓬松状填充。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆，其特征在于：所述控制线芯绝缘芯包括控制线芯导体(11)和控制线芯绝缘层(12)；所述控制线芯导体(11)采用六类铜丝加铜箔丝绞合，绞合节距不超过导体外径的12倍。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆，其特征在于：所述六根控制线芯绝缘芯六等分成缆形成控制线芯组，成缆节距不大于10倍。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆，其特征在于：所述无纺布绕包层(5)采用厚度为0.12mm，宽度为40mm的无纺布，无纺布的搭盖率15％～20％。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆，其特征在于：所述动力线芯(3)包括动力线芯导体(31)和动力线芯绝缘层(32)；所述辅助线芯(4)包括辅助线芯导体(41)和辅助线芯绝缘层(42)。
8.一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆的生产工艺，其特征在于包含以下步骤：
步骤一、确定电缆结构如权利要求7所述；
步骤二、制作控制线芯导体(11)、动力线芯导体(31)和辅助线芯导体(41)；
步骤三、挤出控制线芯绝缘层(12)、动力线芯绝缘层(32)和辅助线芯绝缘层(42)；
步骤四、将六根控制线芯绝缘芯成缆组成控制线芯组；中心填充控制线芯填充(13)；
步骤五、在步骤四得到的含有填充的控制线芯组外绕包铝塑复合带(14)，再进行铜丝编织，形成铜丝屏蔽层(15)；
步骤六、制作交联聚乙烯气管(2)；
步骤七、按照步骤一确定的结构，将辐照后的交联聚乙烯气管(2)与控制线芯(1)、动力线芯(3)和辅助线芯(4)成缆；
步骤八、绕包无纺布(5)，再挤包护套(6)。
9.根据权利要求8所述一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆的生产工艺，其特征在于：所述步骤二中，控制线芯导体(11)采用六类铜丝加铜箔丝绞合，绞合节距不超过导体外径的12倍；包括以下步骤：
将六类铜丝平分成六等分进行束绞；
将铜箔丝进行束绞；
将束绞后的六类铜丝和铜箔丝进行复绞。
10.根据权利要求8所述一种新能源汽车高速大功率充电抗拉软电缆的生产工艺，其特征在于：所述步骤六中制作交联聚乙烯气管(2)包括以下步骤：
将交联聚乙烯拉制成所需尺寸的内管；
在内管上采用芳纶丝编织加强；
在编织后的内管外部挤出交联聚乙烯外管；
辐照。
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