CN113223764B - 一种耐低温抗拉伸充电桩电缆 - Google Patents

一种耐低温抗拉伸充电桩电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆，包括两根直流电源电缆、加强芯和屏蔽层，两根直流电源电缆关于加强芯对称分布，主线芯上方设有通讯电缆，主线芯下方设有接地电缆，直流电源电缆、加强芯、通讯电缆和接地电缆均设于屏蔽层内，屏蔽层内填充有交联聚乙烯，屏蔽层外侧设有铠装层，铠装层外侧设有保温层，保温层外侧设有抗拉层，抗拉层外侧设有防护橡胶层；通过在电缆中心采用加强芯，能够保证电缆在承受外界力的时候不会对电缆造成较大的损伤，通过增加保温层进行保温，保证电缆适应高海拔的寒冷天气，提高电缆的适用范围，通过增加抗拉层和橡胶防护层使电缆具有较强的抗拉伸性，对电缆的保护效果好，能够极大增加电缆的使用寿命。

Description

一种耐低温抗拉伸充电桩电缆
技术领域
本发明涉及充电桩电缆技术领域，具体为一种耐低温抗拉伸充电桩电缆。
背景技术
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
电缆通常是由几根或几组导线组成，电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等。它们都是由单股或多股导线和绝缘层组成，用来连接电路、电器等，由于新能源车的使用，现有的电缆又补充有充电桩电缆，充电桩电缆是用于将充电桩与新能源汽车或市政供电系统相连接的电缆。
现有的充电桩电缆使用的多是普通的电缆，抗拉伸能力不强，在拖拽过程中，容易造成电缆的损伤，从而导致电缆失效，并且随着新能源汽车的广泛使用，不可避免的新能源汽车进入到我国的高原地区，而高原地区的海拔较高，导致高原地区的温度普遍较低，现有的充电桩电缆不具有耐寒性，在高原地区较为寒冷的天气下，严重影响了电缆的使用寿命，提高了充电桩维护的成本。
基于此，本发明设计了一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，以解决上述提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，包括两根直流电源电缆、加强芯和屏蔽层，两根所述直流电源电缆关于加强芯对称分布，所述主线芯上方设有通讯电缆，所述主线芯下方设有接地电缆，所述直流电源电缆、加强芯、通讯电缆和接地电缆均设于屏蔽层内，所述屏蔽层内填充有交联聚乙烯，所述屏蔽层外侧设有铠装层，所述铠装层外侧设有保温层，所述保温层外侧设有抗拉层，所述抗拉层外侧设有防护橡胶层。
优选的，所述直流电源电缆包括主线芯，所述主线芯外侧设有保护层，所述保护层外侧设有隔热层，所述隔热层外侧设有加强层，所述加强层外侧设有绝缘橡胶层，所述绝缘橡胶层与加强芯外壁相接触。
优选的，所述主线芯为多根铜丝绞合而成，所述铜丝为铜合金材料制成，其中铜的含量不低于90％。
优选的，所述加强芯包括钢绞线，所述钢绞线外侧设有铝塑复合层，所述铝塑复合层外侧设有硫化橡胶层，所述硫化橡胶层与两组直流电源电缆外壁、通讯电缆外壁和接地电缆外壁相接触。
优选的，所述防护橡胶层外侧设有耐磨层，所述耐磨层为PVC材料制成，所述耐磨层外侧凃有防腐蚀漆；所述铠装层为镀铬铝合金丝编织而成，所述铠装层编织密度不小于90％；所述保温层为保温硅胶制成。
优选的，所述防护橡胶层由以下重量份数的材料制成：环氧树脂20～30份、氯乙烯树脂10～20份、碳酸钙3～7份、氢氧化镁3～7份、低密度聚乙烯10～14份、聚苯乙烯4～6份、硫化剂1～2份、增塑剂1～3份、防老剂5～9份、硅烷偶联剂2～4份和稳定剂1～2份。
优选的，所述防护橡胶层由以下重量份数的材料制成：环氧树脂20份、氯乙烯树脂10份、碳酸钙3份、氢氧化镁3份、低密度聚乙烯10份、聚苯乙烯4份、硫化剂1份、增塑剂1份、防老剂5份、硅烷偶联剂2份和稳定剂1份。
优选的，所述防护橡胶层由以下重量份数的材料制成：环氧树脂25份、氯乙烯树脂15份、碳酸钙5份、氢氧化镁5份、低密度聚乙烯12份、聚苯乙烯5份、硫化剂1.5份、增塑剂2份、防老剂7份、硅烷偶联剂3份和稳定剂1.5份。
优选的，所述防护橡胶层由以下重量份数的材料制成：环氧树脂30份、氯乙烯树脂20份、碳酸钙7份、氢氧化镁7份、低密度聚乙烯14份、聚苯乙烯6份、硫化剂2份、增塑剂3份、防老剂9份、硅烷偶联剂4份和稳定剂2份。
所述电缆的生产方法包括以下步骤：
S1，选取若干根铜丝，将铜丝通过绞线机进行绞合，得到主线芯，取若干根钢丝，将钢丝通过绞线机进行绞合，得到钢绞线：
S2，将主线芯上依次包裹保护层、隔热层、加强层和绝缘橡胶层，得到直流电源电缆；
S3，将钢绞线上依次包裹铝塑复合层和硫化橡胶层，得到加强芯；
S4，将两组直流电源电缆分别置于主线芯的左右两侧，将通讯电缆和接地电缆分别置于主线芯的上下两侧，使两组直流电源电缆、通讯电缆和接地电缆绕主线芯成圆周分布，通过挤包机在两组直流电源电缆、通讯电缆和接地电缆外侧挤包出屏蔽层，并填充交联聚乙烯；
S5，在屏蔽层外侧包裹铠装层，在铠装层外侧包裹保温层，在保温层外侧包裹抗拉层；
S6，制作防护橡胶层：
S61，将环氧树脂、氯乙烯树脂、碳酸钙、氢氧化镁、低密度聚乙烯和聚苯乙烯按照配比称量后混合，加入适量的水，在高温反应釜内进行搅拌，使其为粘稠状，搅拌温度为160～180℃；
S62，向上述混合物内按照配比加入硫化剂、增塑剂、防老剂、硅烷偶联剂和稳定剂，在高温反应釜内进行搅拌，搅拌温度为240～260℃，搅拌时间为2h；
S63，将上述混合物取出，冷却到常温，即可得到防护橡胶；
S7，将制作得到的防护橡胶通过挤包机在抗拉层外侧挤包出防护橡胶层，并在防护橡胶层外侧包裹耐磨层，再耐磨层外侧涂上防腐蚀漆，即可得到电缆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在电缆中心采用加强芯，能够保证电缆在承受外界力的时候不会对电缆造成较大的损伤，通过增加保温层进行保温，保证电缆适应高海拔的寒冷天气，提高电缆的适用范围，通过增加抗拉层和橡胶防护层使电缆具有较强的抗拉伸性，对电缆的保护效果好，能够极大增加电缆的使用寿命。
2、本发明中，防护橡胶层由环氧树脂、氯乙烯树脂、碳酸钙、氢氧化镁、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、硫化剂、增塑剂、防老剂、硅烷偶联剂和稳定剂组成，对电缆的整体防护效果好，通过环氧树脂和氯乙烯树脂进行共混，之间相互补足，通过增加碳酸钙和氢氧化镁，能有效提高防护橡胶层的耐磨性，通过增加低密度聚乙烯和聚苯乙烯，能够提高防护橡胶层的韧性，通过增加增塑剂和防老剂，能够防止防护橡胶层老化，提高使用寿命，通过增加硅烷偶联剂和稳定剂，保证防护橡胶层的使用寿命。
3、本发明中，防护橡胶层外侧设有耐磨层，能够防止电缆因拖拉而发生磨损，通过耐磨层外侧凃有防腐蚀漆，能够避免电缆被腐蚀，保温层为保温硅胶制成，保温效果好，保证电缆在寒冷天气的使用，同时电缆的制备工艺也较为简单，使用起来十分的方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明直流电源电缆结构示意图；
图3为本发明加强芯结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-3，本发明提供一种耐低温抗拉伸充电桩电缆技术方案：包括两根直流电源电缆2、加强芯1和屏蔽层5，两根所述直流电源电缆2关于加强芯1对称分布，所述主线芯201上方设有通讯电缆3，所述主线芯201下方设有接地电缆4，所述直流电源电缆2、加强芯1、通讯电缆3和接地电缆4均设于屏蔽层5内，所述屏蔽层5内填充有交联聚乙烯11，所述屏蔽层5外侧设有铠装层6，所述铠装层6外侧设有保温层7，所述保温层7外侧设有抗拉层8，所述抗拉层8外侧设有防护橡胶层9。
其中，所述直流电源电缆2包括主线芯201，所述主线芯201外侧设有保护层202，所述保护层202外侧设有隔热层203，所述隔热层203外侧设有加强层204，所述加强层204外侧设有绝缘橡胶层205，所述绝缘橡胶层205与加强芯1外壁相接触，所述主线芯201为多根铜丝绞合而成，所述铜丝为铜合金材料制成，其中铜的含量不低于90％。
其中，所述加强芯1包括钢绞线101，所述钢绞线101外侧设有铝塑复合层102，所述铝塑复合层102外侧设有硫化橡胶层103，所述硫化橡胶层103与两组直流电源电缆2外壁、通讯电缆3外壁和接地电缆4外壁相接触。
其中，所述防护橡胶层9外侧设有耐磨层10，所述耐磨层10为PVC材料制成，所述耐磨层10外侧凃有防腐蚀漆；所述铠装层6为镀铬铝合金丝编织而成，所述铠装层6编织密度不小于90％；所述保温层7为保温硅胶制成。
其中，所述防护橡胶层9由以下重量份数的材料制成：环氧树脂20份、氯乙烯树脂10份、碳酸钙3份、氢氧化镁3份、低密度聚乙烯10份、聚苯乙烯4份、硫化剂1份、增塑剂1份、防老剂5份、硅烷偶联剂2份和稳定剂1份。
实施例2
请参阅图1-3，本发明提供一种耐低温抗拉伸充电桩电缆技术方案：包括两根直流电源电缆2、加强芯1和屏蔽层5，两根所述直流电源电缆2关于加强芯1对称分布，所述主线芯201上方设有通讯电缆3，所述主线芯201下方设有接地电缆4，所述直流电源电缆2、加强芯1、通讯电缆3和接地电缆4均设于屏蔽层5内，所述屏蔽层5内填充有交联聚乙烯11，所述屏蔽层5外侧设有铠装层6，所述铠装层6外侧设有保温层7，所述保温层7外侧设有抗拉层8，所述抗拉层8外侧设有防护橡胶层9。
其中，所述直流电源电缆2包括主线芯201，所述主线芯201外侧设有保护层202，所述保护层202外侧设有隔热层203，所述隔热层203外侧设有加强层204，所述加强层204外侧设有绝缘橡胶层205，所述绝缘橡胶层205与加强芯1外壁相接触，所述主线芯201为多根铜丝绞合而成，所述铜丝为铜合金材料制成，其中铜的含量不低于90％。
其中，所述加强芯1包括钢绞线101，所述钢绞线101外侧设有铝塑复合层102，所述铝塑复合层102外侧设有硫化橡胶层103，所述硫化橡胶层103与两组直流电源电缆2外壁、通讯电缆3外壁和接地电缆4外壁相接触。
其中，所述防护橡胶层9外侧设有耐磨层10，所述耐磨层10为PVC材料制成，所述耐磨层10外侧凃有防腐蚀漆；所述铠装层6为镀铬铝合金丝编织而成，所述铠装层6编织密度不小于90％；所述保温层7为保温硅胶制成。
其中，所述防护橡胶层9由以下重量份数的材料制成：环氧树脂25份、氯乙烯树脂15份、碳酸钙5份、氢氧化镁5份、低密度聚乙烯12份、聚苯乙烯5份、硫化剂1.5份、增塑剂2份、防老剂7份、硅烷偶联剂3份和稳定剂1.5份。
实施例3
请参阅图1-3，本发明提供一种耐低温抗拉伸充电桩电缆技术方案：包括两根直流电源电缆2、加强芯1和屏蔽层5，两根所述直流电源电缆2关于加强芯1对称分布，所述主线芯201上方设有通讯电缆3，所述主线芯201下方设有接地电缆4，所述直流电源电缆2、加强芯1、通讯电缆3和接地电缆4均设于屏蔽层5内，所述屏蔽层5内填充有交联聚乙烯11，所述屏蔽层5外侧设有铠装层6，所述铠装层6外侧设有保温层7，所述保温层7外侧设有抗拉层8，所述抗拉层8外侧设有防护橡胶层9。
其中，所述直流电源电缆2包括主线芯201，所述主线芯201外侧设有保护层202，所述保护层202外侧设有隔热层203，所述隔热层203外侧设有加强层204，所述加强层204外侧设有绝缘橡胶层205，所述绝缘橡胶层205与加强芯1外壁相接触，所述主线芯201为多根铜丝绞合而成，所述铜丝为铜合金材料制成，其中铜的含量不低于90％。
其中，所述加强芯1包括钢绞线101，所述钢绞线101外侧设有铝塑复合层102，所述铝塑复合层102外侧设有硫化橡胶层103，所述硫化橡胶层103与两组直流电源电缆2外壁、通讯电缆3外壁和接地电缆4外壁相接触。
其中，所述防护橡胶层9外侧设有耐磨层10，所述耐磨层10为PVC材料制成，所述耐磨层10外侧凃有防腐蚀漆；所述铠装层6为镀铬铝合金丝编织而成，所述铠装层6编织密度不小于90％；所述保温层7为保温硅胶制成。
其中，所述防护橡胶层9由以下重量份数的材料制成：环氧树脂30份、氯乙烯树脂20份、碳酸钙7份、氢氧化镁7份、低密度聚乙烯14份、聚苯乙烯6份、硫化剂2份、增塑剂3份、防老剂9份、硅烷偶联剂4份和稳定剂2份。
实施例4
1.所述电缆的生产方法包括以下步骤：
S1，选取若干根铜丝，将铜丝通过绞线机进行绞合，得到主线芯201，取若干根钢丝，将钢丝通过绞线机进行绞合，得到钢绞线101：
S2，将主线芯201上依次包裹保护层202、隔热层203、加强层204和绝缘橡胶层205，得到直流电源电缆2；
S3，将钢绞线101上依次包裹铝塑复合层102和硫化橡胶层103，得到加强芯1；
S4，将两组直流电源电缆2分别置于主线芯201的左右两侧，将通讯电缆3和接地电缆4分别置于主线芯201的上下两侧，使两组直流电源电缆2、通讯电缆3和接地电缆4绕主线芯201成圆周分布，通过挤包机在两组直流电源电缆2、通讯电缆3和接地电缆4外侧挤包出屏蔽层5，并填充交联聚乙烯11；
S5，在屏蔽层5外侧包裹铠装层6，在铠装层6外侧包裹保温层7，在保温层7外侧包裹抗拉层8；
S6，制作防护橡胶层9：
S61，将环氧树脂、氯乙烯树脂、碳酸钙、氢氧化镁、低密度聚乙烯和聚苯乙烯按照配比称量后混合，加入适量的水，在高温反应釜内进行搅拌，使其为粘稠状，搅拌温度为160～180℃；
S62，向上述混合物内按照配比加入硫化剂、增塑剂、防老剂、硅烷偶联剂和稳定剂，在高温反应釜内进行搅拌，搅拌温度为240～260℃，搅拌时间为2h；
S63，将上述混合物取出，冷却到常温，即可得到防护橡胶；
S7，将制作得到的防护橡胶通过挤包机在抗拉层8外侧挤包出防护橡胶层9，并在防护橡胶层9外侧包裹耐磨层10，再耐磨层10外侧涂上防腐蚀漆，即可得到电缆。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (9)

1.一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，包括两根直流电源电缆(2)、加强芯(1)和屏蔽层(5)，其特征在于：两根所述直流电源电缆(2)关于加强芯(1)对称分布，所述加强芯(1)上方设有通讯电缆(3)，所述加强芯(1)下方设有接地电缆(4)，所述直流电源电缆(2)、加强芯(1)、通讯电缆(3)和接地电缆(4)均设于屏蔽层(5)内，所述屏蔽层(5)内填充有交联聚乙烯(11)，所述屏蔽层(5)外侧设有铠装层(6)，所述铠装层(6)外侧设有保温层(7)，所述保温层(7)外侧设有抗拉层(8)，所述抗拉层(8)外侧设有防护橡胶层(9)；
所述防护橡胶层(9)由以下重量份数的材料制成：环氧树脂20～30份、氯乙烯树脂10～20份、碳酸钙3～7份、氢氧化镁3～7份、低密度聚乙烯10～14份、聚苯乙烯4～6份、硫化剂1～2份、增塑剂1～3份、防老剂5～9份、硅烷偶联剂2～4份和稳定剂1～2份。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，其特征在于：所述直流电源电缆(2)包括主线芯(201)，所述主线芯(201)外侧设有保护层(202)，所述保护层(202)外侧设有隔热层(203)，所述隔热层(203)外侧设有加强层(204)，所述加强层(204)外侧设有绝缘橡胶层(205)，所述绝缘橡胶层(205)与加强芯(1)外壁相接触。
3.根据权利要求2所述的一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，其特征在于：所述主线芯(201)为多根铜丝绞合而成，所述铜丝为铜合金材料制成，其中铜的含量不低于90％。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，其特征在于：所述加强芯(1)包括钢绞线(101)，所述钢绞线(101)外侧设有铝塑复合层(102)，所述铝塑复合层(102)外侧设有硫化橡胶层(103)，所述硫化橡胶层(103)与两组直流电源电缆(2)外壁、通讯电缆(3)外壁和接地电缆(4)外壁相接触。
5.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，其特征在于：所述防护橡胶层(9)外侧设有耐磨层(10)，所述耐磨层(10)为PVC材料制成，所述耐磨层(10)外侧凃有防腐蚀漆；所述铠装层(6)为镀铬铝合金丝编织而成，所述铠装层(6)编织密度不小于90％；所述保温层(7)为保温硅胶制成。
6.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，其特征在于：所述防护橡胶层(9)由以下重量份数的材料制成：环氧树脂20份、氯乙烯树脂10份、碳酸钙3份、氢氧化镁3份、低密度聚乙烯10份、聚苯乙烯4份、硫化剂1份、增塑剂1份、防老剂5份、硅烷偶联剂2份和稳定剂1份。
7.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，其特征在于：所述防护橡胶层(9)由以下重量份数的材料制成：环氧树脂25份、氯乙烯树脂15份、碳酸钙5份、氢氧化镁5份、低密度聚乙烯12份、聚苯乙烯5份、硫化剂1.5份、增塑剂2份、防老剂7份、硅烷偶联剂3份和稳定剂1.5份。
8.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，其特征在于：所述防护橡胶层(9)由以下重量份数的材料制成：环氧树脂30份、氯乙烯树脂20份、碳酸钙7份、氢氧化镁7份、低密度聚乙烯14份、聚苯乙烯6份、硫化剂2份、增塑剂3份、防老剂9份、硅烷偶联剂4份和稳定剂2份。
9.根据权利要求8所述的一种耐低温抗拉伸充电桩电缆，其特征在于：
电缆的生产方法包括以下步骤：
S1，选取若干根铜丝，将铜丝通过绞线机进行绞合，得到主线芯(201)，取若干根钢丝，将钢丝通过绞线机进行绞合，得到钢绞线(101)：
S2，将主线芯(201)上依次包裹保护层(202)、隔热层(203)、加强层(204)和绝缘橡胶层(205)，得到直流电源电缆(2)；
S3，将钢绞线(101)上依次包裹铝塑复合层(102)和硫化橡胶层(103)，得到加强芯(1)；
S4，将两组直流电源电缆(2)分别置于加强芯(1)的左右两侧，将通讯电缆(3)和接地电缆(4)分别置于加强芯(1)的上下两侧，使两组直流电源电缆(2)、通讯电缆(3)和接地电缆(4)绕加强芯(1)成圆周分布，通过挤包机在两组直流电源电缆(2)、通讯电缆(3)和接地电缆(4)外侧挤包出屏蔽层(5)，并填充交联聚乙烯(11)；
S5，在屏蔽层(5)外侧包裹铠装层(6)，在铠装层(6)外侧包裹保温层(7)，在保温层(7)外侧包裹抗拉层(8)；
S6，制作防护橡胶层(9)：
S61，将环氧树脂、氯乙烯树脂、碳酸钙、氢氧化镁、低密度聚乙烯和聚苯乙烯按照配比称量后混合，加入适量的水，在高温反应釜内进行搅拌，使其为粘稠状，搅拌温度为160～180C；
S62，向上述混合物内按照配比加入硫化剂、增塑剂、防老剂、硅烷偶联剂和稳定剂，在高温反应釜内进行搅拌，搅拌温度为240～260C，搅拌时间为2h；
S63，将上述混合物取出，冷却到常温，即可得到防护橡胶；
S7，将制作得到的防护橡胶通过挤包机在抗拉层(8)外侧挤包出防护橡胶层(9)，并在防护橡胶层(9)外侧包裹耐磨层(10)，在耐磨层(10)外侧涂上防腐蚀漆，即可得到电缆。
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