DE102010046955A1 - Electric cable for current transmission in automobile industry, has single wires made of copper and copper-tin alloy and extended in longitudinal direction of cable, where percentage of tin in alloy is defined by preset equation - Google Patents
Electric cable for current transmission in automobile industry, has single wires made of copper and copper-tin alloy and extended in longitudinal direction of cable, where percentage of tin in alloy is defined by preset equation Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010046955A1 DE102010046955A1 DE201010046955 DE102010046955A DE102010046955A1 DE 102010046955 A1 DE102010046955 A1 DE 102010046955A1 DE 201010046955 DE201010046955 DE 201010046955 DE 102010046955 A DE102010046955 A DE 102010046955A DE 102010046955 A1 DE102010046955 A1 DE 102010046955A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- copper
- tin
- alloy
- cable
- individual wires
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/0009—Details relating to the conductive cores
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
- H01B1/026—Alloys based on copper
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kabel, das mehrere Einzeldrähte aus Kupfer und aus einer Kupfer-Zinn-Legierung aufweist, die sich in Längsrichtung des Kabels erstrecken, wobei die Einzeldrähte verdrillt sind, um eine Litze zu formen, bei welchem die Litze aus x Einzeldrähten aus Kupfer und aus y Einzeldrähten aus Kupfer-Zinn-Legierung geformt ist, mit x ≥ 1, y ≥ 1, und x + y ≥ 7.The invention relates to an electrical cable having a plurality of individual wires of copper and a copper-tin alloy, which extend in the longitudinal direction of the cable, wherein the individual wires are twisted to form a strand, wherein the strand of x Single wires are made of copper and y single wires are made of copper-tin alloy, with x ≥ 1, y ≥ 1, and x + y ≥ 7.
Die Erfindung betrifft typischerweise, aber nicht ausschließlich, elektrische Steuerkabel oder Energiekabel, die zur Stromübertragung verwendet werden.The invention typically, but not exclusively, relates to electrical control cables or power cables used for power transmission.
Derartige Kabel werden auf verschiedenen Gebieten der Industrie verwendet, wie zum Beispiel in der Automobilindustrie, wobei sie in Bündeln zur Stromversorgung verschiedener Geräte zusammengefaßt werden. Diese Kabel müssen daher insbesondere so leicht wie möglich sein und einen geringen Platzbedarf aufweisen, wobei sie gleichzeitig eine gute mechanische Festigkeit haben sollen.Such cables are used in various fields of industry, such as in the automotive industry, where they are bundled together to supply power to various devices. These cables must therefore be as light as possible and have a small footprint, while at the same time having good mechanical strength.
Solche Kabel werden üblicherweise aus mehreren Kupferdrähten geformt, die allgemein verdrillt sind, um eine Litze zu bilden, um die Flexibilität des Kabels zu erhöhen. Sie sind von einer Isolierhülle umgeben, die zum Beispiel durch Extrudieren erhalten wird.Such cables are usually formed from a plurality of copper wires which are generally twisted to form a strand to increase the flexibility of the cable. They are surrounded by an insulating sheath, which is obtained for example by extrusion.
Bekannte elektrische Kabel verwenden eine überdimensionierte Menge an Kupfer im Vergleich mit den tatsächlichen Bedürfnissen, die der vom Kabel zu übertragenden Strommenge entsprechen. Genauer gesagt, wird fast die Hälfte des Kupfers im Aufbau dieser Kabel eingesetzt, um die Reißfestigkeit des Kabels zu erhöhen. Diese Menge ist jedoch für die notwendigen elektrischen Funktionen überdimensioniert.Known electrical cables use an oversized amount of copper as compared to the actual needs, which correspond to the amount of current to be transmitted by the cable. Specifically, almost half of the copper is used in the construction of these cables to increase the tensile strength of the cable. However, this quantity is oversized for the necessary electrical functions.
Kupfer wird aber immer teurer, und es ist wichtig, neue Kabelaufbauten zu finden, die die Menge an verwendetem Kupfer so weit wie möglich reduzieren.However, copper is becoming more and more expensive, and it is important to find new cable assemblies that reduce the amount of copper used as much as possible.
Aus der Druckschrift
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs beschriebene elektrische Kabel so zu gestalten, daß es einen geringen Platzbedarf, ein geringes Gewicht, sowie sehr gute elektrische und mechanische Eigenschaften aufweist.It is the object of the present invention to design the electrical cable described above so that it has a small footprint, low weight, as well as very good electrical and mechanical properties.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der Querschnitt der Einzeldrähte aus Kupfer und aus der Kupfer-Zinn-Legierung sowie der Prozentsatz an Zinn in der Legierung durch die drei folgenden Gleichungen definiert sind:
Vorteilhafterweise hat das Kabel gemäß der vorliegenden Erfindung eine Reißfestigkeit von mindestens 80 N und einen längenbezogenen spezifischen Widerstand von höchstens 125 Ohm/km, wodurch es möglich wird, die üblichen Bedingungen der Montage und der Verwendung der elektrischen Steuerkabel zu erfüllen.Advantageously, the cable according to the present invention has a tensile strength of at least 80 N and a length-specific resistivity of at most 125 ohm / km, which makes it possible to meet the usual conditions of assembly and use of the electrical control cables.
Vorzugsweise werden die verschiedenen Einzeldrähte so gewählt, dass der Querschnitt jedes Einzeldrahts aus Kupfer und/oder jedes Einzeldrahts aus einer Kupfer-Zinn-Legierung, die die Litze bilden, im Wesentlichen gleich ist (sind).Preferably, the various individual wires are selected so that the cross-section of each single wire of copper and / or each single wire of a copper-tin alloy forming the strand is (are) substantially equal.
Vorteilhafterweise sind die Einzeldrähte so in der Litze angeordnet, dass sie über ihre ganze Länge miteinander in Kontakt sind. Advantageously, the individual wires are arranged in the strand so that they are in contact with each other over their entire length.
Typischerweise besteht die Kupfer-Zinn-Legierung aus Kupfer, Zinn, ggf. aus Sauerstoff, und aus unvermeidlichen Verunreinigungen.Typically, the copper-tin alloy consists of copper, tin, possibly oxygen, and inevitable impurities.
Gemäß einer Variante, und um die elektrische Leitfähigkeit nicht zu beeinträchtigen, enthält die Kupfer-Zinn-Legierung höchstens 0,60 Gew.-% Zinn, vorzugsweise höchstens 0,30 Gew.-% Zinn, und noch bevorzugter höchstens 0,20 Gew.-% Zinn.According to a variant, and in order not to impair the electrical conductivity, the copper-tin alloy contains at most 0.60 wt .-% tin, preferably at most 0.30 wt .-% tin, and more preferably at most 0.20 wt. -% tin.
Als bevorzugtes Beispiel enthält die Kupfer-Zinn-Legierung:
- – einen Zinngehalt von mindestens 1500 ppm und höchstens 2500 ppm, vorzugsweise von mindestens 1700 und höchstens 2200,
- – einen Sauerstoffgehalt von höchstens 400 ppm, vorzugsweise zwischen 100 und 300 ppm,
- – einen Gehalt an unvermeidlichen Verunreinigungen von höchstens 100 ppm, vorzugsweise von höchstens 65 ppm, und
- – der Rest des Gehalts der Legierung ist Kupfer.
- A tin content of at least 1500 ppm and not more than 2500 ppm, preferably at least 1700 and not more than 2200,
- An oxygen content of at most 400 ppm, preferably between 100 and 300 ppm,
- A content of unavoidable impurities of not more than 100 ppm, preferably not more than 65 ppm, and
- - the remainder of the alloy content is copper.
Wenn man eine Legierung auf der Basis von CuOF, für ”sauerstofffreies” Kupfer, betrachtet, enthält die Kupfer-Zinn-Legierung:
- – einen Gehalt an Zinn von mindestens 700 ppm und von höchstens 1200 ppm, vorzugsweise zwischen 800 und 1000 ppm,
- – einen Gehalt an Sauerstoff von höchstens 50 ppm, vorzugsweise von höchstens 5 ppm,
- – einen Gehalt an unvermeidlichen Verunreinigungen von höchstens 100 ppm, und
- – der Rest des Gehalts der Legierung ist Kupfer.
- A content of tin of at least 700 ppm and not more than 1200 ppm, preferably between 800 and 1000 ppm,
- An oxygen content of not more than 50 ppm, preferably not more than 5 ppm,
- - a content of unavoidable impurities of not more than 100 ppm, and
- - the remainder of the alloy content is copper.
Die Untergrenze des Zinngehalts dieser Legierungen ermöglicht es, eine ausreichende mechanische Beständigkeit zu gewährleisten.The lower limit of the tin content of these alloys makes it possible to ensure sufficient mechanical resistance.
Die Abkürzung ”ppm” bedeutet in der vorliegenden Beschreibung ”Massenanteile pro Million”. Anders gesagt, wird die Menge (oder der Gehalt) × in ppm eines Elements z bezüglich des Gesamtgewichts der Legierung ausgedrückt.The abbreviation "ppm" in the present specification means "mass per million". In other words, the amount (or content) × in ppm of an element z is expressed in terms of the total weight of the alloy.
Das erfindungsgemäße Kabel enthält vorzugsweise eine Litze mit einem Querschnitt von höchstens 0,2 mm2.The cable according to the invention preferably comprises a strand having a cross section of at most 0.2 mm 2 .
Außerdem kann das Kabel eine Isolierhülle aufweisen, die die Litze entlang des Kabels umgibt.In addition, the cable may have an insulating sheath surrounding the strand along the cable.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die einzige kommentierte Figur der Zeichnung hervor, wobei die Beispiele und die Zeichnung rein veranschaulichend und keineswegs einschränkend zu verstehen sind.Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following embodiments with reference to the sole annotated figure of the drawing, wherein the examples and the drawings are purely illustrative and not restrictive.
Die Zeichnung stellt schematisch eine Struktur eines elektrischen Kabels gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt dar.The drawing schematically illustrates a structure of an electric cable according to the present invention in cross section.
Vorab ist anzumerken, dass nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente schematisch dargestellt sind, und dies ohne Beachtung des Maßstabs.It should be noted in advance that only the essential elements for understanding the invention are shown schematically, without regard to the scale.
Die Zeichnung zeigt ein elektrisches, so genanntes Steuerkabel
Der Durchmesser des Kabels, das die Litze aus sieben Einzeldrähten enthält, liegt zusammen mit der Isolierhülle
Typischerweise werden die Anzahl von Einzeldrähten, der Querschnitt der Einzeldrähte, sowie der Gehalt an Zinn der Kupfer-Zinn-Legierung so gewählt, dass sie einerseits den Erhalt einer Reißfestigkeit von mehr als 80 N und andererseits den Erhalt eines längenbezogenen elektrischen Widerstands von weniger als oder gleich 125 Ohm/km gemäß der vorliegenden Erfindung erlauben. Typically, the number of individual wires, the cross-section of the individual wires, and the content of copper-tin alloy tin are chosen such that on the one hand to obtain a tensile strength of more than 80 N and on the other hand to obtain a length-related electrical resistance of less than or equal to 125 ohms / km according to the present invention.
VergleichsbeispieleComparative Examples
Um die Vorteile des elektrischen Kabels gemäß der vorliegenden Erfindung aufzuzeigen, werden im Folgenden die mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Litzen gemäß der Erfindung (Versuch I1) und gemäß dem Stand der Technik (Versuche C1 bis C3) verglichen.In order to demonstrate the advantages of the electric cable according to the present invention, the mechanical and electrical properties of strands according to the invention (experiment I1) and according to the prior art (experiments C1 to C3) are compared below.
Mechanische Eigenschaft: die Reißfestigkeit (mechanische Beständigkeit)Mechanical property: the tensile strength (mechanical resistance)
Die Reißfestigkeit wird gemäß der
- – 5 Proben eines elektrischen Leiterdrahts einer Länge von 200 mm entnehmen,
- – die Backen des Dynamometers in 100 mm Abstand zueinander anordnen,
- – den oberen Bereich der Probe bzw. ihren unteren Bereich in der oberen und unteren Backe des Dynamometers anordnen, und
- – den Zugtest bis zum Reißen der Probe durchführen.
- - take 5 samples of an electrical conductor wire of 200 mm length,
- - arrange the jaws of the dynamometer 100 mm apart,
- - arrange the upper part of the sample or its lower part in the upper and lower jaw of the dynamometer, and
- - carry out the tensile test until the sample has ruptured.
Elektrische Eigenschaft: der längenbezogene spezifische elektrische WiderstandElectrical property: the length-specific electrical resistance
Der längenbezogene spezifische elektrische Widerstand wird gemäß der
Die Struktur jeder Litze sowie die Eigenschaften werden in der nachfolgenden Tabelle 1 im Einzelnen dargestellt. Tabelle 1
In den in der Tabelle 1 erwähnten Beispielen sind die Querschnitte jedes Einzeldrahts aus der Kupfer-Zinn-Legierung und aus Kupfer gleich.In the examples mentioned in Table 1, the cross sections of each single wire are made of the copper-tin alloy and copper.
Die verwendeten Einzeldrähte aus der Kupfer-Zinn-Legierung sind in einem so genannten harten metallographischen Zustand, oder anders gesagt, die Einzeldrähte werden keinem Glühschritt unterzogen. So haben die Einzeldrähte aus der Kupfer-Zinn-Legierung geringe Herstellungskosten, da der Glühschritt nicht notwendig ist. Dagegen werden die Einzeldrähte aus Kupfer einem Glühschritt unterzogen.The individual wires of the copper-tin alloy used are in a so-called hard metallographic state, or in other words, the individual wires are not subjected to an annealing step. So have the individual wires of the copper-tin alloy low production costs, since the annealing step is not necessary. In contrast, the individual wires made of copper are subjected to an annealing step.
In anderen Ausführungsformen können die Querschnitte jedes Einzeldrahts aus der Kupfer-Zinn-Legierung und jedes Einzeldrahts aus Kupfer unterschiedlich sein.In other embodiments, the cross sections of each single wire may be different from the copper-tin alloy and each copper single wire.
Das erfindungsgemäß erhaltene Kabel ist aufgrund der Verringerung der verwendeten Kupfermenge kostengünstig, und es weist außerdem sehr gute elektrische und mechanischen Eigenschaften auf.The cable obtained according to the invention is inexpensive due to the reduction in the amount of copper used, and it also has very good electrical and mechanical properties.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 6674011 [0007] US 6674011 [0007]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Norm NFEN1002-1 [0028] Standard NFEN1002-1 [0028]
- Norm CEI 60468: 1974 [0029] Standard CEI 60468: 1974 [0029]
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010046955 DE102010046955A1 (en) | 2010-04-08 | 2010-09-29 | Electric cable for current transmission in automobile industry, has single wires made of copper and copper-tin alloy and extended in longitudinal direction of cable, where percentage of tin in alloy is defined by preset equation |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010014286.7 | 2010-04-08 | ||
DE102010014286 | 2010-04-08 | ||
DE201010046955 DE102010046955A1 (en) | 2010-04-08 | 2010-09-29 | Electric cable for current transmission in automobile industry, has single wires made of copper and copper-tin alloy and extended in longitudinal direction of cable, where percentage of tin in alloy is defined by preset equation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010046955A1 true DE102010046955A1 (en) | 2011-10-13 |
Family
ID=44658253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201010046955 Ceased DE102010046955A1 (en) | 2010-04-08 | 2010-09-29 | Electric cable for current transmission in automobile industry, has single wires made of copper and copper-tin alloy and extended in longitudinal direction of cable, where percentage of tin in alloy is defined by preset equation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010046955A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103886982A (en) * | 2014-02-28 | 2014-06-25 | 安徽华源电缆集团有限公司 | Armor insulating sheathed cable for electricity generation |
DE102014214461A1 (en) * | 2014-07-23 | 2016-01-28 | Leoni Kabel Holding Gmbh | Method for producing an electrical line, electrical line and motor vehicle electrical system with a corresponding electrical line |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6674011B2 (en) | 2001-05-25 | 2004-01-06 | Hitachi Cable Ltd. | Stranded conductor to be used for movable member and cable using same |
-
2010
- 2010-09-29 DE DE201010046955 patent/DE102010046955A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6674011B2 (en) | 2001-05-25 | 2004-01-06 | Hitachi Cable Ltd. | Stranded conductor to be used for movable member and cable using same |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Norm CEI 60468: 1974 |
Norm NFEN1002-1 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103886982A (en) * | 2014-02-28 | 2014-06-25 | 安徽华源电缆集团有限公司 | Armor insulating sheathed cable for electricity generation |
DE102014214461A1 (en) * | 2014-07-23 | 2016-01-28 | Leoni Kabel Holding Gmbh | Method for producing an electrical line, electrical line and motor vehicle electrical system with a corresponding electrical line |
US10566113B2 (en) | 2014-07-23 | 2020-02-18 | Leoni Kabel Gmbh | Method for producing an electrical line, electrical line, and vehicle on-board power supply system having a corresponding electrical line |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3543106C2 (en) | ||
DE112011102402B4 (en) | Wire with connector | |
DE112007003179B4 (en) | Head of an electric wire | |
DE112017005596T5 (en) | Sheathed power cable, terminated power cable, copper alloy wire, and copper alloy strand | |
DE2438177C2 (en) | Aluminum alloy conductor wire | |
DE69118976T2 (en) | Electric conductor wires for motor vehicles | |
DE102004010886A1 (en) | Electrical cable for vehicles with compressed conductor, comprises central- and surrounding wires made of copper or copper alloy and stainless steel | |
DE112015003683T5 (en) | Copper alloy wire, copper alloy strand, covered electric wire and clamped electric wire | |
DE112017002913T5 (en) | Wire material for inclined spiral spring, inclined spiral spring and manufacturing method thereof | |
DE112010002552T5 (en) | Ladder for electrical and electrical wiring for vehicles | |
DE19549406C2 (en) | Process for manufacturing a sector conductor for electrical power cables | |
DE112017005501T5 (en) | Aluminum alloy cable, aluminum alloy power cable, covered electric cable and electric cord equipped with a terminal | |
DE102009043164B4 (en) | Electric cable | |
DE602006000576T2 (en) | Cable with inner conductor made of aluminum | |
EP2808873A1 (en) | Electrically conductive wire and method for its manufacture | |
DE10101641A1 (en) | Electrical line | |
DE2533138A1 (en) | ELECTRICAL CONDUCTOR | |
DE112010004765T5 (en) | Electricity transmission body and manufacturing method thereof | |
DE112017005492T5 (en) | Aluminum alloy wire, aluminum alloy strand, sheathed power cable and power cord provided with a connection | |
DE102010046955A1 (en) | Electric cable for current transmission in automobile industry, has single wires made of copper and copper-tin alloy and extended in longitudinal direction of cable, where percentage of tin in alloy is defined by preset equation | |
DE102009042723B4 (en) | Electrical cable comprising single wires of copper and a copper-tin alloy | |
DE112017005602T5 (en) | Covered electrical wire, electrical wire with a clamp, copper alloy wire and copper alloy strand | |
EP3335973A1 (en) | Vehicle part | |
DE102013201944A1 (en) | Cable with conductors with electrically conductive particles | |
DE112018003604B4 (en) | SHEATHED ELECTRICAL WIRE, ELECTRICAL WIRE EQUIPPED WITH A TERMINAL AND TWISTED WIRE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20111027 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |