CN114709017B - 一种大电流电力电缆及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种大电流电力电缆及其使用方法。针对电缆的内部温度既不能太低，也不能太高的问题，本发明提供一种大电流电力电缆，该大电流电力电缆可以根据内部电缆芯的实际温度，来改变电缆芯的散热性，保证电缆芯始终处在一个合适的工作温度。

Description

一种大电流电力电缆及其使用方法
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种大电流电力电缆。
背景技术
电动汽车的多采用快充技术，因此需要用到大电流电力电缆，大电流的传输使得电缆发热问题更加严重，电缆绝缘及护套的材料往往是聚合物材料，其导热能力极差，过多热量的积累将会加速电缆绝缘层的老化，且限制了电缆传输电流的能力。
同时，电缆的内部温度也不是越低越好，过低的温度会使绝缘层变脆，降低绝缘层的柔软度，不仅带来使用上的不方便，且多次弯折后绝缘层容易出现裂缝，带来漏电的安全隐患，在我国很多地区，冬季的温度会达到0度以下，电动车用充电电缆在使用过程中经常弯折，上述问题尤其容易发生。
针对上述诸多问题，需要我们开发一种新的电缆，使电缆芯温度保持在一定范围内，从而在保证电缆电缆载流能力同时，可以安全方便的使用电缆。
发明内容
为了满足上述要求，本发明提供一种大电流电力电缆，该大电流电力电缆可以根据内部电缆芯的实际温度，来改变电缆芯的散热性，保证电缆芯始终处在一个合适的工作温度，且结构可靠。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大电流电力电缆，包括电缆芯，所述电缆芯包括若干导线和至少1根加热电阻线，每根导线外均包裹有柔性导热片，所述电缆芯外套有若干导热环，所述导热环外壁上设有若干隔热柱，所述导热环外壁上还设有若干空心的安装柱，所述安装柱内设有伸缩柱，所述伸缩柱和安装柱之间设有热膨胀材料；
所述导热环两侧设有安装凹槽，一侧安装凹槽内设有伸缩套管，伸缩套管内设有若干形状记忆合金骨架，所述形状记忆合金骨架低温为伸张状，高温为收缩状；
另一侧安装凹槽内设有压力开关A，电缆芯内两根导线用作加热控制设备的电源线，所述压力开关A通过连接线并联于加热控制设备的电源线之间，每个压力开关A所在支路均串联有保护电阻；
所述导热环外设有散热环，导热环和散热环通过隔热柱相连，所述散热环上设有若干安装孔，安装孔一一同心对应，对应的安装孔之间设有软管，所述散热环上固定有压力开关B，所述压力开关B与伸缩柱对应设置，电缆芯内两根导线用作液冷循环设备的电源线，所述压力开关B通过连接线并联于液冷设备的电源线之间，每个压力开关B所在支路均串联有保护电阻；
所述散热环外设有高强度纤维布层，所述高强度纤维布层外设有护套层；
除压力开关B对应的安装柱和伸缩柱外，其余安装柱和伸缩柱均由高导热材料制成。
优选的，所述柔性导热片为柔性石墨片，铝箔或铜箔中任意一种。
优选的，导线结构为：内层为若干铜线绞合而成的导体，所述导体外设有绝缘层。
优选的，高强度纤维布层的材质为玄武岩纤维、硅酸铝纤维或芳砜纶纤维中任意一种。
优选的，护套层的材质为氯醇橡胶、三元乙丙橡胶或高温硫化硅橡胶中任意一种。
优选的，所述伸缩套管由记忆性热缩材料制成。
优选的，散热环内壁上设有与伸缩柱对应的凹槽。
优选的，压力开关对应的安装柱和伸缩柱由聚氨酯制成，其余安装柱和伸缩柱均由金属制成。
优选的，软管上外设有套管，套管内设有若干支撑环。
使用方法：在电缆铺设到预定位置后，将加热电阻线接入加热控制设备，加热控制设备接入电源线，将软管接入液体循环设备，液体循环设备接入电源线。
当电缆芯所在工作温度过低时，形状记忆合金挤压压力开关A，启动加热电阻线，同时电缆芯会被伸缩套管套住，导热环和散热环仅靠隔热柱相连，多种保温措施，使电缆芯的所处的工作温度不会过低。
当电缆芯内部温度过高时，伸缩套管在形状记忆合金的作用下收回导热环，伸缩柱被热膨胀物挤出与散热环连接，导热环上的热量可以传导到散热环上，伸缩柱还会触发压力开关B，使液体循环设备的工作电路联通，液冷软管工作，带来极强的散热效果。
散热环和高强度纤维布提供支撑性，方便挤包护套层。
优选的方案中，散热环内壁上设有与伸缩柱对应的凹槽，可以增加伸缩柱和散热环的接触面积，提高散热效率。
优选的方案中，软管上外设有套管，套管内设有若干支撑环，可防止软管被压迫，导致液冷循环不畅。
本发明的有益效果是：通过结构的设计和材料的选择，使得电缆可以根据内部电缆芯的实际温度，来改变电缆芯的散热性，保证电缆芯始终处在一个合适的工作温度，采用机械结构触发加热和散热，具有极好的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明散热状态下的结构示意图。
图3是本发明的侧视图。
图4是本发明散热状态下的结构示意图。
图5是加热电阻线的安装示意图。
图6是实例2的侧视图。
图中：1.加热电阻线，2.导线，3.电源线，4.导热环，5.隔热柱，6.伸缩套管，7安装柱，8.伸缩柱，9.散热环，10.高强度纤维布层，11.护套层，12.电缆芯，13.软管，14.电源，15.加热控制设备，16.保护电阻，17.压力开关A，18.套管。
实施方式
实例1
图1至图5中是一种大电流电力电缆，图中：1.加热电阻线，2.导线，3.电源线，4.导热环，5.隔热柱，6.伸缩套管，7安装柱，8.伸缩柱，9.散热环，10.高强度纤维布层，11.护套层，12.电缆芯，13.软管，14.电源，15.加热控制设备，16.保护电阻，17.压力开关A。
所述电缆芯外套有若干导热环，所述导热环外壁上设有若干隔热柱，所述导热环外壁上还设有若干空心的安装柱，所述安装柱内设有伸缩柱，所述伸缩柱和安装柱之间设有热膨胀材料；
所述导热环两侧设有安装凹槽，一侧安装凹槽内设有伸缩套管，伸缩套管内设有若干形状记忆合金骨架，所述形状记忆合金骨架低温为伸张状，高温为收缩状；
另一侧安装凹槽内设有压力开关A，电缆芯内两根导线用作加热控制设备的电源线，所述压力开关A通过贯穿导热环的连接线并联于加热控制设备的电源线之间，每个压力开关A所在支路均串联有保护电阻；
所述导热环外设有散热环，导热环和散热环通过隔热柱相连，所述散热环上设有若干安装孔，安装孔一一同心对应，对应的安装孔之间设有软管，所述散热环上固定有压力开关B，所述压力开关B与伸缩柱对应设置，电缆芯内两根导线用作液冷循环设备的电源线，所述压力开关B通过贯穿导热环的连接线并联于液冷设备的电源线之间，每个压力开关B所在支路均串联有保护电阻；
所述散热环外设有高强度纤维布层，所述高强度纤维布层外设有护套层；
除压力开关B对应的安装柱和伸缩柱外，其余安装柱和伸缩柱均由高导热材料制成。
本实例中，所述柔性导热片为柔性石墨片。
本实例中，导线结构为：内层为若干铜线绞合而成的导体，所述导体外设有绝缘层。
本实例中，高强度纤维布层的材质为玄武岩纤维。
本实例中，护套层的材质为氯醇橡胶。
实例2
图1、图2、图5和图6中是一种大电流电力电缆，图中：1.加热电阻线，2.导线，3.电源线，4.导热环，5.隔热柱，6.伸缩套管，7安装柱，8.伸缩柱，9.散热环，10.高强度纤维布层，11.护套层，12.电缆芯，13.软管，14.电源，15.加热控制设备，16.保护电阻，17.压力开关A，18.套管。
所述电缆芯外套有若干导热环，所述导热环外壁上设有若干隔热柱，所述导热环外壁上还设有若干空心的安装柱，所述安装柱内设有伸缩柱，所述伸缩柱和安装柱之间设有热膨胀材料；
所述导热环两侧设有安装凹槽，一侧安装凹槽内设有伸缩套管，伸缩套管内设有若干形状记忆合金骨架，所述形状记忆合金骨架低温为伸张状，高温为收缩状；
另一侧安装凹槽内设有压力开关A，电缆芯内两根导线用作加热控制设备的电源线，所述压力开关A通过连接线并联于加热控制设备的电源线之间，每个压力开关A所在支路均串联有保护电阻；
所述导热环外设有散热环，导热环和散热环通过隔热柱相连，所述散热环上设有若干安装孔，安装孔一一同心对应，对应的安装孔之间设有软管，所述散热环上固定有压力开关B，所述压力开关B与伸缩柱对应设置，电缆芯内两根导线用作液冷循环设备的电源线，所述压力开关B通过连接线并联于液冷设备的电源线之间，每个压力开关B所在支路均串联有保护电阻；
所述散热环外设有高强度纤维布层，所述高强度纤维布层外设有护套层；
除压力开关B对应的安装柱和伸缩柱外，其余安装柱和伸缩柱均由高导热材料制成。
本实例中，所述柔性导热片为铜箔。
本实例中，导线结构为：内层为若干铜线绞合而成的导体，所述导体外设有绝缘层。
本实例中，高强度纤维布层的材质为硅酸铝纤维。
本实例中，护套层的材质为三元乙丙橡胶中任意一种。
本实例中，所述伸缩套管由记忆性热缩材料制成。
本实例中，散热环内壁上设有与伸缩柱对应的凹槽。
本实例中，压力开关对应的安装柱和伸缩柱由聚氨酯制成，其余安装柱和伸缩柱，以及导热环和散热环均由金属制成。
本实例中，软管上外设有套管，套管内设有若干支撑环，
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种大电流电力电缆，包括电缆芯，所述电缆芯包括若干导线和至少1根加热电阻线，每根导线外均包裹有柔性导热片，其特征是：所述电缆芯外套有若干导热环，所述导热环外壁上设有若干隔热柱，所述导热环外壁上还设有若干空心的安装柱，所述安装柱内设有伸缩柱，所述伸缩柱和安装柱之间设有热膨胀材料；
所述导热环两侧设有安装凹槽，一侧安装凹槽内设有伸缩套管，伸缩套管内设有若干形状记忆合金骨架，所述形状记忆合金骨架低温为伸张状，高温为收缩状；
另一侧安装凹槽内设有压力开关A，电缆芯内两根导线用作加热控制设备的电源线，所述压力开关A通过连接线并联于加热控制设备的电源线之间，每个压力开关A所在支路均串联有保护电阻；
所述导热环外设有散热环，导热环和散热环通过隔热柱相连，所述散热环上设有若干安装孔，安装孔一一同心对应，对应的安装孔之间设有软管，所述散热环上固定有压力开关B，所述压力开关B与伸缩柱对应设置，电缆芯内两根导线用作液冷循环设备的电源线，所述压力开关B通过连接线并联于液冷设备的电源线之间，每个压力开关B所在支路均串联有保护电阻；
所述散热环外设有高强度纤维布层，所述高强度纤维布层外设有护套层；
除压力开关B对应的安装柱和伸缩柱外，其余安装柱和伸缩柱均由高导热材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种大电流电力电缆，其特征是：所述柔性导热片为柔性石墨片，铝箔或铜箔中任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种大电流电力电缆，其特征是：导线结构为：内层为若干铜线绞合而成的导体，所述导体外设有绝缘层。
4.根据权利要求1所述的一种大电流电力电缆，其特征是：高强度纤维布层的材质为玄武岩纤维、硅酸铝纤维或芳砜纶纤维中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种大电流电力电缆，其特征是：护套层的材质为氯醇橡胶、三元乙丙橡胶或高温硫化硅橡胶中任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种大电流电力电缆，其特征是：所述伸缩套管由记忆性热缩材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种大电流电力电缆，其特征是：散热环内壁上设有与伸缩柱对应的凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种大电流电力电缆，其特征是：压力开关对应的安装柱和伸缩柱由聚氨酯制成，其余安装柱和伸缩柱均由金属制成。
9.根据权利要求1所述的一种大电流电力电缆，其特征是：软管上外设有套管，套管内设有若干支撑环。
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