CN104167254A - 具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属线缆技术领域，涉及具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，包括导体、包带、绝缘层、铝箔层、屏蔽层、护套层，其特征在于所述导体是由经退火处理的第五类软铝丝绞合而成的，并且导体的横截面积为1.5mm²～120mm²；绝缘层与护套层的材料满足以下之一：（1）绝缘层及护套层都为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE；（2）绝缘层及护套层都为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃；（3）绝缘层为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃,护套层为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE。本发明具以下主要有益效果：更柔软、更易弯曲、自重更轻、成本更低、更能耐高压、大电流；阻燃效果更好、使用更安全。

Description

具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆及制作方法

技术领域

本发明属于线缆技术领域，尤其是涉及具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆及制作方法。

背景技术

汽车内部用高压连接电缆是一种供电连接线，主用用于车辆内部的高压传输。通信电源用软电缆不仅要求具有良好的柔软性，以便在狭窄的空间内或类似的情形下方便敷设，而且要求具有理想的阻燃性，以适应较高的防火等级要求。

目前国内外汽车用电缆绝大部分采用铜导体，铜导体本身较重，而且柔软性较差；国内外通常采用通信电源用软电缆来进行替代使用。

关于通信电源用软电缆的技术信息可在公开的中国专利文献中见诸，例如CN201247632Y推荐有“通信电源用阻燃、耐火、屏蔽抗干扰软电缆”、CN201302849Y提供有“一种通信电源用阻燃耐火软电缆”、CN202230791Y披露有“一种通信电源用阻燃交联聚乙烯绝缘软电缆”、CN202720953U介绍有“用于通信电源的瓦形阻燃屏蔽软电缆”、CN202855416U揭示有“通信电源用耐火屏蔽软电缆”和CN202601277U公开的“一种通信电源用阻燃软电缆”，等等。

现有技术中的通信电源用软电缆虽然各有相应的技术效果，但是存在以下共同的缺陷：(1)由于是以绞合细铜丝作为导体的，其柔软程度并不能满足期望的要求。并且由于柔软度差而使弯曲半径受到限制，因而在狭窄空间、受不可移动的物体阻碍乃至拐弯抹角处之类的场合敷设时，极易影响施工速度,特别是在车辆等空间较小的场合；(2)由于在技术偏见下普遍择用铜作为软电缆的导体，因而不仅存在合理使用原材料方面的盲目性，而且导致软电缆的制造成本大；其三，由于铜密度大，故电缆重量较重，因而不仅物流运输、仓储环节中的成本高，而且在敷设过程中施工人员劳动强度大，所耗人工成本高。

鉴于上述已有技术，仍有改进的必要，为此本申请人作了有益的设计，形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是揭示具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆及制作方法，它们是采用以下技术方案来实现的。

具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，包括导体、包覆在导体外的包带、被覆在包带外的绝缘层、包覆在绝缘层外的单面铝箔层、包覆在单面铝箔层外的编织屏蔽层、挤塑包覆在编织屏蔽层外的护套层，其特征在于所述导体是由经退火处理的直径为0.10～0.45mm的第五类软铝丝绞合而成的，并且导体的横截面积为1.5mm²～120mm²，所述的绝缘层与护套层的材料组合为以下三种之一：（1）绝缘层为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE，护套层为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE；（2）绝缘层为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃, 护套层为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃；（3）绝缘层为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃, 护套层为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE；所述电缆的额定工作电压为1500V，电缆的长期工作温度≤125℃，电缆敷设时环境温度≥-40℃，电缆在温度为175℃下连续工作时间≥6h，电缆的最小弯曲半径为电缆外径的8倍。

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述导体由多层第五类软铝丝绞合形成，且相邻层之间的绞合方向相反；每层的绞合节距为该层中第五类软铝丝直径的10～25倍。 

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的绝缘层2的厚度为0.5～3.0mm。

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的包带的材料为阻水带或无纺布或聚酯带或玻璃纤维带。

具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆的制作方法，其特征在于它包含依次进行的以下步骤：

第一步：取多根经过退火处理的直径为0.10～0.45mm的第五类软铝丝在束丝机上进行绞合形成第一绞合层，第一绞合层中的第五类软铝丝的直径是相等的，第一绞合层的绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；另取多根经过退火处理的直径为0.10～0.45mm的第五类软铝丝在第一绞合层外进行绞合形成第二绞合层，第二绞合层中的第五类软铝丝的直径是相等的，第二绞合层的绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；依次类推，形成第N绞合层，第N绞合层中的第五类软铝丝的直径是相等的，第N绞合层的绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；相邻绞合层中：外层的节距比内层的节距大，且外层的节距是内层的节距的2～4倍；第N绞合层完成后形成导体，所述导体的横截面积为1.5mm²～120mm²；相邻绞合层的绞合方向相同；

第二步：在第一步中形成的导体外以缠绕的方式螺旋包覆包带，所述包带的材料为阻水带或无纺布或聚酯带或玻璃纤维带；

第三步：在第二步形成的包带外挤塑包覆上125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE或者所述的绝缘层为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃，所述绝缘层的厚度为0.5～3.0mm；

第四步：在第三步形成的绝缘层外缠绕包覆单面铝箔层，且相邻的单面铝箔层之间具有搭接，搭接宽度为2～4mm，所述的单面铝箔层的厚度为0.05～0.5mm；

第五步：在第四步形成的单面铝箔层外编织包覆屏蔽层；

第六步：在第五步形成的编织屏蔽层外挤塑包覆形成护套层，牵引、冷却形成具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆；所述的护套层的厚度为0.8～3.0mm。

本发明的制作方法中，采用了第五类软铝丝进行多层绞合，且相邻绞合层的绞合方向相同、外层的节距是内层的节距的2～4倍、绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；因此，电缆具有极高的柔软性能，经过小角度的多次反复弯曲仍能保持良好的电学及机械性能；本发明制作方法简单、易掌握。

本发明中，由于具有了绝绝缘层和外护层，因此，产品的阻燃、耐火性能大大提高。

本发明与现有技术相比，由于铝丝比铜丝更柔软，且本发明中的软铝丝不同于一般行业中的铝芯电缆中采用有一类或者二类导体的硬铝，因此本发明具有更加柔软的技术效果，大大提高了整根电缆的柔软度，便于电缆在车内狭窄的空间内弯曲敷设；另外，铝丝与铜丝相比较，铝丝不易氧化；由于铝的密度相比铜低，因此，电缆更轻，材料成本及运输成本更省、更易安装和敷设；本发明中，具有铝箔层及编织屏蔽层，使电缆的抗外界干扰能力更强、电缆在使用中对外的辐射更低；本发明中，电缆绝缘层、外护层采用环保阻燃热塑性弹性体TPE材料时，可有效地起到阻燃作用；电缆绝缘层、外护层采用环保阻燃辐照交联聚烯烃材料时，可有效地起到阻燃作用；电缆绝缘层采用环保阻燃辐照交联聚烯烃、外护层采用环保阻燃热塑性弹性体TPE材料时，可有效地起到阻燃作用。

   因此，本发明具有以下主要有益效果：更柔软、更易弯曲、更易施工、自重更轻、成本更低、更能耐高压、大电流；阻燃效果更好、使用更安全。

附图说明

图1为本发明实施的横截面结构示意图。

具体实施方式

请见图1，具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，包括导体1、包覆在导体1外的包带2、被覆在包带2外的绝缘层3、包覆在绝缘层3外的单面铝箔层5、包覆在单面铝箔层5外的编织屏蔽层6、挤塑包覆在编织屏蔽层6外的护套层4，其特征在于所述导体1是由经退火处理的直径为0.10～0.45mm的第五类软铝丝绞合而成的，并且导体的横截面积为1.5mm²～120mm²，所述的绝缘层3与护套层4的材料组合为以下三种之一：（1）绝缘层3为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE，护套层4为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE；（2）绝缘层3为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃, 护套层4为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃；（3）绝缘层3为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃, 护套层4为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE；所述电缆的额定工作电压为1500V，电缆的长期工作温度≤125℃，电缆敷设时环境温度≥-40℃，电缆在温度为175℃下连续工作时间≥6h，电缆的最小弯曲半径为电缆外径的8倍。

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的护套层4的厚度为0.8～3.0mm；较典型的厚度为0.8mm或1.0mm或1.2mm或1.5mm或1.6mm或1.8mm或2.0mm或2.5mm或3.0mm。

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的单面铝箔层的厚度为0.05～0.5mm；较典型的厚度为0.05mm、0.08mm、0.10mm、0.12mm、0.15mm、0.20mm、0.20mm、0.25mm、0.30mm、0.40mm、0.45mm。

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的单面铝箔层是缠绕包覆在绝缘层外的，且相邻的单面铝箔层之间具有搭接，搭接宽度为2～4mm；较典型的搭接宽度为2mm、3mm、4mm。

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述导体由多层第五类软铝丝绞合形成，且相邻层之间的绞合方向相反；每层的绞合节距为该层中第五类软铝丝直径的10～25倍。 

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述相邻层第五类软铝丝绞合中：外层的节距比内层的节距大，且外层的节距是内层的2～4倍；这样可以使电缆更加柔软、电性能更优良、更耐弯曲及弯折。

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的绝缘层2的厚度为0.5～3.0mm；较典型的厚度为0.5mm或0.7mm或0.8mm或1.0mm或1.5mm或2.0mm或3.0mm。

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的包带的材料为阻水带或无纺布或聚酯带或玻璃纤维带。

上述所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的包带的是以缠绕的方式螺旋包覆在导体外部的。

具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆的制作方法，其特征在于它包含依次进行的以下步骤：

第一步：取多根经过退火处理的直径为0.10～0.45mm的第五类软铝丝在束丝机上进行绞合形成第一绞合层，第一绞合层中的第五类软铝丝的直径是相等的，第一绞合层的绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；另取多根经过退火处理的直径为0.10～0.45mm的第五类软铝丝在第一绞合层外进行绞合形成第二绞合层，第二绞合层中的第五类软铝丝的直径是相等的，第二绞合层的绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；依次类推，形成第N绞合层，第N绞合层中的第五类软铝丝的直径是相等的，第N绞合层的绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；相邻绞合层中：外层的节距比内层的节距大，且外层的节距是内层的节距的2～4倍；第N绞合层完成后形成导体，所述导体的横截面积为1.5mm²～120mm²；相邻绞合层的绞合方向相同；

第二步：在第一步中形成的导体外以缠绕的方式螺旋包覆包带，所述包带的材料为阻水带或无纺布或聚酯带或玻璃纤维带；

第三步：在第二步形成的包带外挤塑包覆上125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE或者所述的绝缘层为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃，所述绝缘层的厚度为0.5～3.0mm；

第四步：在第三步形成的绝缘层外缠绕包覆单面铝箔层，且相邻的单面铝箔层之间具有搭接，搭接宽度为2～4mm，所述的单面铝箔层的厚度为0.05～0.5mm；

第五步：在第四步形成的单面铝箔层外编织包覆屏蔽层；

第六步：在第五步形成的编织屏蔽层外挤塑包覆形成护套层，牵引、冷却形成具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆；所述的护套层的厚度为0.8～3.0mm。

本发明的制作方法中，采用了第五类软铝丝进行多层绞合，且相邻绞合层的绞合方向相同、外层的节距是内层的节距的2～4倍、绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；因此，电缆具有极高的柔软性能，经过小角度的多次反复弯曲仍能保持良好的电学及机械性能；本发明制作方法简单、易掌握。

本发明与现有技术相比，由于铝丝比铜丝更柔软，且本发明中的软铝丝不同于一般行业中的铝芯电缆中采用有一类或者二类导体的硬铝，因此本发明具有更加柔软的技术效果，大大提高了整根电缆的柔软度，便于电缆在车内狭窄的空间内弯曲敷设；另外，铝丝与铜丝相比较，铝丝不易氧化；由于铝的密度相比铜低，因此，电缆更轻，材料成本及运输成本更省、更易安装和敷设；本发明中，具有铝箔层及编织屏蔽层，使电缆的抗外界干扰能力更强、电缆在使用中对外的辐射更低；本发明中，电缆绝缘层、外护层采用环保阻燃热塑性弹性体TPE材料时，可有效地起到阻燃作用；电缆绝缘层、外护层采用环保阻燃辐照交联聚烯烃材料时，可有效地起到阻燃作用；电缆绝缘层采用环保阻燃辐照交联聚烯烃、外护层采用环保阻燃热塑性弹性体TPE材料时，可有效地起到阻燃作用。

125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE，是市售型号线缆原材料中的一种,所在技术领域人员根据其全称可以在市场上采购到。

   因此，本发明具有以下主要有益效果：更柔软、更易弯曲、更易施工、自重更轻、成本更低、更能耐高压、大电流；阻燃效果更好、使用更安全。

   本发明不局限于上述最佳实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，包括导体、包覆在导体外的包带、被覆在包带外的绝缘层、包覆在绝缘层外的单面铝箔层、包覆在单面铝箔层外的编织屏蔽层、挤塑包覆在编织屏蔽层外的护套层，其特征在于所述导体是由经退火处理的直径为0.10～0.45mm的第五类软铝丝绞合而成的，并且导体的横截面积为1.5mm²～120mm²，所述的绝缘层与护套层的材料组合为以下三种之一：（1）绝缘层为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE，护套层为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE；（2）绝缘层为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃, 护套层为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃；（3）绝缘层为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃, 护套层为125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE；所述电缆的额定工作电压为1500V，电缆的长期工作温度≤125℃，电缆敷设时环境温度≥-40℃，电缆在温度为175℃下连续工作时间≥6h，电缆的最小弯曲半径为电缆外径的8倍。

2.根据权利要求1所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的单面铝箔层的厚度为0.05～0.5mm。

3.根据权利要求2所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的单面铝箔层是缠绕包覆在绝缘层外的，且相邻的单面铝箔层之间具有搭接，搭接宽度为2～4mm。

4.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述护套层的厚度为0.8～3.0mm。

5.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述绝缘层的厚度为0.5～3.0mm。

6.根据权利要求5所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述绝缘层的厚度为0.5mm或0.7mm或0.8mm或1.0mm或1.5mm或2.0mm或3.0mm。

7.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述的包带的材料为阻水带或无纺布或聚酯带或玻璃纤维带；所述的包带的是以缠绕的方式螺旋包覆在导体外部的。

8.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述导体由多层第五类软铝丝绞合形成，且相邻层之间的绞合方向相反；每层的绞合节距为该层中第五类软铝丝直径的10～25倍。

9.根据权利要求8所述的具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆，其特征在于所述相邻层第五类软铝丝绞合中：外层的节距比内层的节距大，且外层的节距是内层的2～4倍。

10.具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆的制作方法，其特征在于它包含依次进行的以下步骤：

第一步：取多根经过退火处理的直径为0.10～0.45mm的第五类软铝丝在束丝机上进行绞合形成第一绞合层，第一绞合层中的第五类软铝丝的直径是相等的，第一绞合层的绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；另取多根经过退火处理的直径为0.10～0.45mm的第五类软铝丝在第一绞合层外进行绞合形成第二绞合层，第二绞合层中的第五类软铝丝的直径是相等的，第二绞合层的绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；依次类推，形成第N绞合层，第N绞合层中的第五类软铝丝的直径是相等的，第N绞合层的绞合节距为该层中的第五类软铝丝直径的10～25倍；相邻绞合层中：外层的节距比内层的节距大，且外层的节距是内层的节距的2～4倍；第N绞合层完成后形成导体，所述导体的横截面积为1.5mm²～120mm²；相邻绞合层的绞合方向相同；

第二步：在第一步中形成的导体外以缠绕的方式螺旋包覆包带，所述包带的材料为阻水带或无纺布或聚酯带或玻璃纤维带；

第三步：在第二步形成的包带外挤塑包覆上125℃环保阻燃热塑性弹性体TPE或者所述的绝缘层为125℃环保阻燃辐照交联聚烯烃，所述绝缘层的厚度为0.5～3.0mm；

第四步：在第三步形成的绝缘层外缠绕包覆单面铝箔层，且相邻的单面铝箔层之间具有搭接，搭接宽度为2～4mm，所述的单面铝箔层的厚度为0.05～0.5mm；

第五步：在第四步形成的单面铝箔层外编织包覆屏蔽层；

第六步：在第五步形成的编织屏蔽层外挤塑包覆形成护套层，牵引、冷却形成具有超软铝导体的电动汽车内部用双护套高压连接电缆；所述的护套层的厚度为0.8～3.0mm。