CN110634623A - 一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法，其中，步骤1中，采用铝合金作为单线的材料制造出来的产品相比于软圆铜或镀锡软圆铜来说，重量更轻，适应于对电缆重量要求轻的场景；而采用纯度在99.99％以上的软圆铜或镀锡软圆铜来说，材料更环保，应用于对环保性能要求更高的场景；步骤3中、采用低烟无卤阻燃型的无纺布带，可以使得成品具有阻燃性能；步骤4中、采用所述绝缘层的最薄点≥绝缘标称厚度的80％，确保绝缘性能，所述绝缘层不容易被损伤而破损导致绝缘失效；所述绝缘层的材料采用聚氯乙烯、交联聚烯烃或者硅橡胶，其中采用聚氯乙烯或交联聚烯烃则成本相比硅橡胶材料较低，而采用硅橡胶则可以使得成品电缆的柔软性更好。

Description

一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车电缆制造技术，特别是一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法。
背景技术
随着新能源汽车的飞速发展，对于不同车型，不同价格，不同的性能要求，使得汽车上的电缆也有多种多样的结构，以适应不同的使用需求。
例如，电缆分为单芯电缆和多芯电缆，根据不同的成本、使用环境等要求进行选择使用。
而对于单芯电缆来说，其性能受本身的结构、材料以及制造工艺影响，不同的结构、材料、制造工艺制造出来的单线电缆的性能也各部相同。随着市场竞争越来越激烈，需要不断的开发新的电缆，以适应不断发展的市场需求。而对于不同的电缆来说，不同的制备方法制造出来的产品性能千差万别，因此，对于不同的电缆来说，并不能生搬照抄现有制备方法。
因此，需要设计一种新的制备方法，来制造新的单芯电缆。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种新的新能源汽车专用单芯电缆的制备方法，从而制造出新的单芯电缆，丰富产品的种类，以适应不同的市场需求。
本发明是这样实现的：一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法，包括：
步骤1、通过绞线机将若干束线按照节径比20～25倍进行绞合为一股线，绞合方向为左向，其中，每个所述束线由若干根单线拉制而成，且各个所述束线的单线的数量相同或不同，所述单线的材料采用铝合金、纯度在99.99％以上的软圆铜或者镀锡软圆铜；
步骤2、通过绞线机将若干所述股线进行绞合为一导体单芯，绞合方向为向左；
步骤3、通过绕包机在所述导体单芯外表面重叠绕包一层厚度为0.1mm～0.2mm的低烟无卤阻燃型的无纺布带，所述无纺布带绕包的重叠率为15％～20％；
步骤4、绕包完成后，在所述无纺布带外面通过挤压机采用挤压式均匀挤出一层绝缘层，所述绝缘层的材料采用聚氯乙烯、交联聚烯烃或者硅橡胶，所述绝缘层的最薄点≥绝缘标称厚度的80％，所述绝缘层的同心度≥75％；
步骤5、用编织机在所述绝缘层外用镀锡铜丝编织第一屏蔽层，编织密度为85％～90％，编织角度为45°～50°，所述镀锡铜丝的直径为0.15mm或者0.2mm；
步骤6、通过绕包机在所述第一屏蔽层外面重叠绕包一层厚度为0.02mm～0.03mm的铝塑复合带，重叠率为20％～25％，所述铝塑复合带的铝箔面向内与所述第一屏蔽层接触并导通，塑料面向外；
步骤7、通过挤压机在所述铝塑复合带外面均匀挤包一层护套，所述护套的材料和所述绝缘层的材料保持一致，所述护套的同心度≥75％。
进一步地，当单芯电缆的截面积为10mm2～70mm2时，所述单线的直径≤0.21mm。
进一步地，当单芯电缆的截面积≤35mm2时，所述导体单芯由7股所述股线绞合而成，其中，中间为1股所述股线，外层呈圆周均匀布置6股所述股线，然后再按照节径比为15～20倍进行绞合形成所述导体单芯。
进一步地，当单芯电缆的截面积＞35mm2时，所述导体单芯由19股所述股线绞合而成，其中，中间为1股所述股线，次外层呈圆周均匀布置6股所述股线，最外层均匀布置12股所述股线，然后再按照次外层的节径比为30～35倍，最外层的节径比为15～20倍进行绞合形成所述导体单芯。
进一步地，所述绝缘层和护套的材料中还分别均匀混合有橙色的染色剂。
本发明具有如下优点：
步骤1中，所述单线的材料采用铝合金、纯度在99.99％以上的软圆铜或者镀锡软圆铜，采用铝合金作为单线的材料制造出来的产品相比于软圆铜或镀锡软圆铜来说，重量更轻，适应于对电缆重量要求轻的场景；而采用纯度在99.99％以上的软圆铜或镀锡软圆铜来说，材料更环保，应用于对环保性能要求更高的场景；
步骤3中、采用低烟无卤阻燃型的无纺布带，可以使得成品具有阻燃性能；
步骤4中、采用所述绝缘层的最薄点≥绝缘标称厚度的80％，确保绝缘性能，所述绝缘层不容易被损伤而破损导致绝缘失效；所述绝缘层的材料采用聚氯乙烯、交联聚烯烃或者硅橡胶，其中采用聚氯乙烯或交联聚烯烃则成本相比硅橡胶材料较低，而采用硅橡胶则可以使得成品电缆的柔软性更好。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明所述的单芯电缆的结构示意图。
图2为本发明所述制备方法的流程图。
附图标记说明：
单芯电缆 100，导体单芯 1，股线 11，无纺布带 2，绝缘层 3，第一屏蔽层 4，铝塑复合带 5，护套 6。
具体实施方式
请参阅图1和图2所示，本发明提供一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法，包括：
步骤1、通过绞线机将若干束线按照节径比20～25倍进行绞合为一股线11，绞合方向为左向，其中，每个所述束线由若干根单线拉制而成，且各个所述束线的单线的数量相同或不同，所述单线的材料采用铝合金、纯度在99.99％以上的软圆铜或者镀锡软圆铜；采用铝合金作为单线的材料制造出来的产品相比于软圆铜或镀锡软圆铜来说，重量更轻，适应于对电缆重量要求轻的场景；而采用纯度在99.99％以上的软圆铜或镀锡软圆铜来说，材料更环保，应用于对环保性能要求更高的场景，可以根据厂家对于新能源汽车的价格定位进行灵活配置，以适应需求；
步骤2、通过绞线机将若干所述股线11进行绞合为一导体单芯1，绞合方向为向左；采用多股线11进行绞合，可以增加单芯电缆100的耐弯曲性；
步骤3、通过绕包机在所述导体单芯1外表面重叠绕包一层厚度为0.1mm～0.2mm的低烟无卤阻燃型的无纺布带2，所述无纺布带2绕包的重叠率为15％～20％，如果重叠率低于15％也可以，但是容易造成重叠部分的导体单芯1因外力而裸露，而如果大于20％，越大无疑会增加产品的重量；通过所述无纺布带2将若干股线11包裹住，使其不易散开，因为散开后会导致所述导体单芯1的外径变大，最终导致成品外径变大，从而增加了成品的体积。
步骤4、绕包完成后，在所述无纺布带2外面通过挤压机采用挤压式均匀挤出一层绝缘层3，所述绝缘层3的材料采用聚氯乙烯、交联聚烯烃或者硅橡胶，所述绝缘层3的最薄点≥绝缘标称厚度的80％，所述绝缘层3的同心度≥75％；所述绝缘层3采用硅橡胶制造，在同等情况下相比于采用聚氯乙烯或者交联聚烯烃来说，在满足绝缘要求的使用需求时，可以使得所述绝缘层3可以做的更薄，这样可以减小单芯电缆100的外径，从而减小单芯电缆100的体积，此时，单芯电缆的工作温度范围为-40℃～175℃，当超过该温度范围时，无法保证单芯电缆的性能。当所述绝缘层的材质为聚氯乙烯时，单芯电缆的工作温度范围为-40℃～100℃；当所述绝缘层的材质为交联聚烯烃时，单芯电缆的工作温度范围为-40℃～150℃。
所述绝缘层3的最薄点不低于绝缘层3标称厚度的80％；标称厚度即为设计的理论厚度，但是由于制造过程存在误差，使得制造出来的所述绝缘层3无法达到每个地方都是设计的理论厚度，无法达到每个地方都均匀一致，存在偏心的情况，因此，需要保证最薄点的厚度不低于标称厚度的80％，这样才能确保绝缘层3不易破损而失效。
步骤5、用编织机在所述绝缘层3外用镀锡铜丝编织第一屏蔽层4，编织密度为85％～90％，编织角度为45°～50°，所述镀锡铜丝的直径为0.15mm或者0.2mm；其中，当单芯电缆的截面积≤16mm2时，所述镀锡铜丝的直径采用0.15mm；当单芯电缆的截面积>16mm2时，所述镀锡铜丝的直径采用0.20mm；所述第一屏蔽层4具有可以阻挡电磁波传播的功能，可以防止电磁干扰，尤其对波长较长的电磁波则具有很好的拦截作用。
步骤6、通过绕包机在所述第一屏蔽层4外面重叠绕包一层厚度为0.02mm～0.03mm的铝塑复合带5，重叠率为20％～25％，所述铝塑复合带5的铝箔面向内与所述第一屏蔽层4接触并导通，塑料面向外；所述铝塑复合带5对波长较短的电磁波具有很好的屏蔽作用。
步骤7、通过挤压机在所述铝塑复合带5外面均匀挤包一层护套6，所述护套6的材料和所述绝缘层3的材料保持一致，所述护套6的同心度≥75％。所述护套6对单芯电缆100起最表层的保护作用。
当单芯电缆100的截面积为10mm2～70mm2时，所述单线的直径≤0.21mm，如果大于0.21mm则会造成单芯电缆100的截面积变大，即体积变大。
当单芯电缆100的截面积≤35mm2时，所述导体单芯1由7股所述股线绞合而成，其中，中间为1股所述股线11，外层呈圆周均匀布置6股所述股线11，然后再按照节径比为15～20倍进行绞合形成所述导体单芯1。
当单芯电缆100的截面积＞35mm2时，所述导体单芯1由19股所述股线11绞合而成，其中，中间为1股所述股线11，次外层呈圆周均匀布置6股所述股线11，最外层均匀布置12股所述股线11，然后再按照次外层的节径比为30～35倍，最外层的节径比为15～20倍进行绞合形成所述导体单芯1。
所述绝缘层3和护套6的材料中还分别均匀混合有橙色的染色剂。
实施例一：
QLJBJP21-E-SIR 600/900V 50mm2，所述单线采用裸铝合金制造，所述单线的直径为0.19mm，所述单线的总根数为1615根，所述导体单芯1由19股线11组成，每股线11为85根所述单线，85根所述单线分为6束线：其中有4束线为每束16根所述单线，有1束线为11根所述单线，最后1束线为10根所述单线；以20-25倍节径比左向绞合而成。
19股线11以中心1股线，中心的外层6股线11，接着最外层12股线11进行绞合，其中，中心的外层6股线11的节径比为30～35倍，最外层12股线的节径比为15～20倍，6股线、12股线的绞合方向均为向左。
所述导体单芯1绞合好后，在其外绕包一层厚度为0.12mm，宽度为35mm的低烟无卤阻燃型无纺布带，带重叠率在15％～20％。
所述绝缘层3采用挤压式挤出一层硅橡胶，挤包在低烟无卤阻燃型无纺布带外，颜色为橙色，标称厚度为0.90mm，最薄点不小于0.72，同心度不小于75％。
所述绝缘层3外采用216根直径为0.2mm的镀锡铜线编织，并丝每股9根，用24锭编织机，编织角度45°～50°，编织密度在85％～90％。从而编织所述第一屏蔽层4。
在编织的所述第一屏蔽层4外绕包一层0.025mm的所述铝塑复合带5，从而形成第二屏蔽层，其宽度为40mm，搭盖率为20％～25％，铝面朝编织层。
最外层挤包一层橙色硅橡胶的护套6，标称厚度为1.5mm，最薄点为1.00mm。
成品电缆耐电压测试：1KV、30min，升至5KV、5min，结果未击穿，符合要求。
优点：成品相比于软圆铜或镀锡软圆铜来说，重量更轻。适用于轻量化高压电缆的使用场景。
实施例二:
QBJP21-D-XLPO 600/900 50mm2(FHLR2XCB2X T150 50mm2)，所述单线采用裸软圆铜线，所述单线的直径为0.19mm，所述单线的总根数为1615根，所述导体单芯1由19股线11组成，每股线11为85根所述单线，85根所述单线分为6束线：其中有4束线为每束16根所述单线，有1束线为11根所述单线，最后1束线为10根所述单线；以20-25倍节径比左向绞合而成。
19股线11以中心1股线，中心的外层6股线，接着最外层12股线进行绞合，其中，中心的外层6股线的节径比为30～35倍，最外层12股线的节径比为15～20倍，6股线12股线的绞合方向均为向左。
所述导体单芯1绞合好后，在其外绕包一层厚度为0.12mm，宽度为35mm的低烟无卤阻燃型无纺布带，带重叠率在15％～20％。
所述绝缘层3采用挤压式挤出一层交联聚烯烃，挤包在低烟无卤阻燃型无纺布带外，颜色为红色，标称厚度为0.90mm，最薄点不小于0.72mm，同心度不小于75％。
所述绝缘层3外采用216根直径为0.2mm的镀锡铜线编织，并丝每股9根，用24锭编织机，编织角度45°～50°，编织密度在85％～90％。从而编织所述屏蔽金属网层4。
在编织的所述屏蔽金属网层4外绕包一层0.025mm的所述铝塑复合带5，其宽度为40mm，搭盖率为20％～25％，铝面朝编织层。
最外层挤包一层橙色交联聚烯烃的护套6，标称厚度为1.5mm，最薄点为1.00mm。
屏蔽性能的检测：
检测依据：LV216-2:2012机动车辆及其电力驱动用屏蔽高压护套电缆要求和测试。依据：ISO19642-9：2019道路车辆-汽车电缆-9部分：交流600V或直流900V和交流1000V或直流1500V圆形、护套、屏蔽或非屏蔽、多芯或单芯铜芯电缆的尺寸和要求。
Figure BDA0002199110000000071
成品电缆耐电压测试：1KV、30min，升至5KV、5min，结果未击穿，符合要求。
优点：采用裸软圆铜线，环保性能相比于铝合金来说更好，适用于环保性能要求更高的场景。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法，其特征在于：包括：
步骤1、通过绞线机将若干束线按照节径比20～25倍进行绞合为一股线，绞合方向为左向，其中，每个所述束线由若干根单线拉制而成，且各个所述束线的单线的数量相同或不同，所述单线的材料采用铝合金、纯度在99.99％以上的软圆铜或者镀锡软圆铜；
步骤2、通过绞线机将若干所述股线进行绞合为一导体单芯，绞合方向为向左；
步骤3、通过绕包机在所述导体单芯外表面重叠绕包一层厚度为0.1mm～0.2mm的低烟无卤阻燃型的无纺布带，所述无纺布带绕包的重叠率为15％～20％；
步骤4、绕包完成后，在所述无纺布带外面通过挤压机采用挤压式均匀挤出一层绝缘层，所述绝缘层的材料采用聚氯乙烯、交联聚烯烃或者硅橡胶，所述绝缘层的最薄点≥绝缘标称厚度的80％，所述绝缘层的同心度≥75％；
步骤5、用编织机在所述绝缘层外用镀锡铜丝编织第一屏蔽层，编织密度为85％～90％，编织角度为45°～50°，所述镀锡铜丝的直径为0.15mm或者0.2mm；
步骤6、通过绕包机在所述第一屏蔽层外面重叠绕包一层厚度为0.02mm～0.03mm的铝塑复合带，重叠率为20％～25％，所述铝塑复合带的铝箔面向内与所述第一屏蔽层接触并导通，塑料面向外；
步骤7、通过挤压机在所述铝塑复合带外面均匀挤包一层护套，所述护套的材料和所述绝缘层的材料保持一致，所述护套的同心度≥75％。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法，其特征在于：当单芯电缆的截面积为10mm2～70mm2时，所述单线的直径≤0.21mm。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法，其特征在于：当单芯电缆的截面积≤35mm2时，所述导体单芯由7股所述股线绞合而成，其中，中间为1股所述股线，外层呈圆周均匀布置6股所述股线，然后再按照节径比为15～20倍进行绞合形成所述导体单芯。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法，其特征在于：当单芯电缆的截面积＞35mm2时，所述导体单芯由19股所述股线绞合而成，其中，中间为1股所述股线，次外层呈圆周均匀布置6股所述股线，最外层均匀布置12股所述股线，然后再按照次外层的节径比为30～35倍，最外层的节径比为15～20倍进行绞合形成所述导体单芯。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车专用单芯电缆的制备方法，其特征在于：所述绝缘层和护套的材料中还分别均匀混合有橙色的染色剂。
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