CN109741884B - 一种新能源车内高压电缆制造方法 - Google Patents

一种新能源车内高压电缆制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源车内高压电缆制造方法，以导体为中心，在其上依次绕包设置半导电尼龙带、交联聚乙烯绝缘层、半导电屏蔽层后形成绝缘线芯；在绝缘线芯外依次包覆设置编织屏蔽层、阻燃PET带；采用半挤压模具在阻燃PET带外挤包设置交联聚乙烯外护套，形成预成品电缆；采用干式交联方法，将预成品电缆连续均匀地通过密封交联管完成交联，密封交联管中设置氮气，氮气温度为200℃‑350℃、压力为0.8 Mpa‑1.2Mpa；将预成品电缆连续均匀地通过三节水槽进行护套冷却降温；将预成品电缆放入去气室，采用热泵技术、热风循环系统；有益效果是：增加新能源汽车高压电缆型号种类，提高品种多样性，承受干扰强度高，应用效果优越。

Description

一种新能源车内高压电缆制造方法
技术领域
本发明属于新能源汽车电缆领域，尤其涉及一种高压交联电缆的制造方法。
背景技术
目前我国新能源汽车用车内高压电缆行业于传统电缆企业为主导，但行业集中度低，自主创新能力较弱，新能源汽车的普及与推广是必然趋势。新能源汽车采用电力作为动力，车内电缆所需的耐压等级、载流量相对于传统汽车要高出数倍乃至数十倍。
而高电压、高电流带来的高频脉冲与高温又为车内电缆带来了新的要求，车内狭小的平台空间对车内电缆的柔韧性也提出了挑战，在如耐久度、耐弯折性、耐刮磨性、耐油性等诸多方面对新能源汽车内部用电缆也有更高的要求。故现有的新能源汽车内部用电缆品种单一，生产厂家众多，市场竞争激烈，不能满足更高市场发展的需求，经济效益差。
研发一系列具有高耐压等级、高载流量、耐高温、屏蔽效果好、柔韧性好、使用寿命长等特性的车内电缆可为新能源汽车的普及与推广助力。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种新能源车内高压电缆制造方法，包括以下步骤，
第一步，以导体为中心，在其上依次绕包设置半导电尼龙带、交联聚乙烯绝缘层、半导电屏蔽层后形成绝缘线芯；
第二步，在绝缘线芯外依次包覆设置编织屏蔽层、阻燃PET带；
第三步，采用半挤压模具在阻燃PET带外挤包设置交联聚乙烯外护套，形成预成品电缆；
第四步，采用干式交联方法，将预成品电缆连续均匀地通过密封交联管完成交联，密封交联管中填充氮气，氮气温度为200℃-350℃、压力为0.8 Mpa-1.2Mpa；
第五步，采用水冷却工艺，将预成品电缆连续均匀地通过三节水槽进行护套冷却降温；
第六步，将预成品电缆放入去气室，采用热泵技术、热风循环系统，调节去气室温度为(65±5)℃对预成品电缆去气，去除进行消除应力和交联时产生的挥发气体；
去气时间的计算公式：t＝L2*ln(Q0/Qt)/(π2*D)
L：交联聚乙烯绝缘层和半导电屏蔽层的厚度cm；
Q0：最初甲烷气体含量cc/g.PE
Qt：t时间后的甲烷气体含量含量cc/g.PE
D：为扩散系数，D＝D0*e(-E/K*T)，
(D0为扩散系数73260cm2/H，E为活化能10900cal/mol，K为玻尔兹曼常数1.98cal/mol.deg，T为温度343K)。
优选的，半导电屏蔽层材料组分包括纳米MgO、纳米Al2O3、纳米SiC。
优选的，所述交联聚乙烯绝缘层、半导电屏蔽层采用双层共挤方式、用半挤压模具挤包。
本发明的有益效果是：
1.增加新能源汽车高压电缆型号种类，提高品种多样性；
2.由于采用了半导电屏蔽层，屏蔽效果稳定，承受干扰强度高，应用效果优越；并且半导电屏蔽层能在一定程度上抑制绝缘层中电荷注入和电树枝的生长，从而延长电缆的使用寿命；
3.电缆采用新型交联聚乙烯绝缘/护套成型，材料性能好成本低。
附图说明
图1为本发明试制样品剖面图；
图2为本发明局部绞合方式原理参考图。
图中：1导体，2半导电尼龙带，3交联聚乙烯绝缘层，4半导电屏蔽层，5编织屏蔽层，6阻燃PET带，7交联乙烯外护套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明：
一种新能源车内高压电缆制造方法，包括以下步骤，
实施例1：
第一步，以导体1为中心，在其上依次绕包设置半导电尼龙带2、交联聚乙烯绝缘层3、半导电屏蔽层4后形成绝缘线芯，所述交联聚乙烯绝缘层3、半导电屏蔽层4采用双层共挤方式、用半挤压模具挤包，半导电屏蔽层4材料组分包括纳米MgO、纳米Al2O3、纳米SiC；
第二步，在绝缘线芯外依次包覆设置编织屏蔽层5、阻燃PET带6；
第三步，采用半挤压模具在阻燃PET带6外挤包设置交联聚乙烯外护套7，形成预成品电缆；
第四步，采用干式交联方法，将预成品电缆连续均匀地通过密封交联管完成交联，密封交联管中设置氮气，氮气温度为200℃、压力为0.8Mpa；
第五步，采用水冷却工艺，将预成品电缆连续均匀地通过三节水槽进行护套冷却降温；
第六步，将预成品电缆放入去气室，采用热泵技术、热风循环系统，调节去气室温度为60℃对预成品电缆去气，去除进行消除应力和交联时产生的挥发气体。
实施例2：
第一步，以导体1为中心，在其上依次绕包设置半导电尼龙带2、交联聚乙烯绝缘层3、半导电屏蔽层4后形成绝缘线芯，所述交联聚乙烯绝缘层3、半导电屏蔽层4采用双层共挤方式、用半挤压模具挤包，半导电屏蔽层4材料组分包括纳米MgO、纳米Al2O3、纳米SiC；
第二步，在绝缘线芯外依次包覆设置编织屏蔽层5、阻燃PET带6；
第三步，采用半挤压模具在阻燃PET带6外挤包设置交联聚乙烯外护套7，形成预成品电缆；
第四步，采用干式交联方法，将预成品电缆连续均匀地通过密封交联管完成交联，密封交联管中设置氮气，氮气温度为350℃、压力为1.2Mpa；
第五步，采用水冷却工艺，将预成品电缆连续均匀地通过三节水槽进行护套冷却降温；
第六步，将预成品电缆放入去气室，采用热泵技术、热风循环系统，调节去气室温度为70℃对预成品电缆去气，去除进行消除应力和交联时产生的挥发气体。
实施例3：
第一步，以导体1为中心，在其上依次绕包设置半导电尼龙带2、交联聚乙烯绝缘层3、半导电屏蔽层4后形成绝缘线芯，所述交联聚乙烯绝缘层3、半导电屏蔽层4采用双层共挤方式、用半挤压模具挤包，半导电屏蔽层4材料组分包括纳米MgO、纳米Al2O3、纳米SiC；
第二步，在绝缘线芯外依次包覆设置编织屏蔽层5、阻燃PET带6；
第三步，采用半挤压模具在阻燃PET带6外挤包设置交联聚乙烯外护套7，形成预成品电缆；
第四步，采用干式交联方法，将预成品电缆连续均匀地通过密封交联管完成交联，密封交联管中设置氮气，氮气温度为300℃、压力为1.0Mpa；
第五步，采用水冷却工艺，将预成品电缆连续均匀地通过三节水槽进行护套冷却降温；
第六步，将预成品电缆放入去气室，采用热泵技术、热风循环系统，调节去气室温度为65℃对预成品电缆去气，去除进行消除应力和交联时产生的挥发气体。
上述双层共挤方式、干式交联方法、半挤压模具均为公知技术，为常用的一种工艺。
去气室技术的一种方式可以参见201721299514.7专利。
本发明提供的产品执行ISO标准ISO 19642-2(道路车辆-汽车电缆-额定电压AC600V/DC900V、AC1000V/DC 1500V)--试验方法和要求；
实施例1经试验检测发现，本发明的试制产品所达到的性能指标：
a.转移阻抗试验：在30MHz时小于31mΩ/m；
b.交流耐压试验：在4.5KV下30min，电缆不击穿；
c.耐老化试验：在150℃下2000h,电缆不击穿；
d.循环弯曲试验：15000个循环弯曲周期后，在4.5KV下15min，电缆不击穿；
e.温湿度循环试验:湿度循环箱中进行10个循环，在6KV下10min，电缆不击穿；
g.成品偏心率：6％。
此外，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种新能源车内高压电缆制造方法，其特征在于：包括以下步骤，
第一步，以导体（1）为中心，在其上依次绕包设置半导电尼龙带（2）、交联聚乙烯绝缘层（3）、半导电屏蔽层（4）后形成绝缘线芯；
第二步，在绝缘线芯外依次包覆设置编织屏蔽层（5）、阻燃PET带（6）；
第三步，采用半挤压模具在阻燃PET带（6）外挤包设置交联聚乙烯外护套（7），形成预成品电缆；
第四步，采用干式交联方法，将预成品电缆连续均匀地通过密封交联管完成交联，密封交联管中设置氮气，氮气温度为200℃-350℃、压力为0.8Mpa -1.2Mpa；
第五步，采用水冷却工艺，将预成品电缆连续均匀地通过三节水槽进行护套冷却降温；
第六步，将预成品电缆放入去气室，采用热泵技术、热风循环系统，调节去气室温度为（65±5）℃对预成品电缆去气，去除进行消除应力和交联时产生的挥发气体；
其中，所述交联聚乙烯绝缘层（3）、半导电屏蔽层（4）采用双层共挤方式、用半挤压模具挤包；
去气时间的计算公式：t＝L2*ln(Q0/Qt)/(π2*D)
L：交联聚乙烯绝缘层和半导电屏蔽层的厚度cm；
Q0：最初甲烷气体含量cc/g.PE
Qt：t时间后的甲烷气体含量含量cc/g.PE
D：为扩散系数，D＝D0*e(-E/K*T)，
(D0为扩散系数73260cm2/H，E为活化能10900cal/mol，K为玻尔兹曼常数1.98cal/mol.deg，T为温度343K)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源车内高压电缆制造方法，其特征在于：所述半导电屏蔽层（4）材料组分包括聚乙烯、纳米MgO、纳米Al2O3、纳米SiC。
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