一种中空电缆制造方法及电缆技术

技术编号:20548277 阅读:27 留言:0更新日期:2019-03-09 20:51
一种中空电缆制造方法,步骤包括:1)先制造导体用股线和铜箔导体;2)制造各个功能线缆;3)将制得的线缆以及循环冷却软管共同绞合成缆芯后,再绕包无纺布带;4)在无纺布带外挤包内护套料,冷却后,再依次包裹金属丝构成的网状结构以及隔离层,最后在隔离层外挤包外护套料构成外护套。一种上述方法制得的中空电缆,结构是缆芯外依次包裹绕包层和外护套;所述缆芯由循环冷却软管以及多根线缆绞合构成,各根线缆的间隙内的填充是聚丙烯填充绳;缆芯外绕包无纺布带构成无纺布层,无纺布层外还包裹内护套,内护套外包裹金属丝构成的网状结构,网状结构外包裹隔离层,隔离层外包裹外护套;各个功能线缆各有偶数根。本电缆重量,合格率高。

【技术实现步骤摘要】
一种中空电缆制造方法及电缆
本技术方案属于电缆
,具体是一种中空电缆制造方法及电缆。
技术介绍
目前新能源汽车常用的锂离子动力蓄电池存在着比能量低,一次充电续驶里程短的问题。因此,在目前动力电池不能提供更多续驶里程的情况下,如果能实现电池的充电快速化,从另一个角度来解决电动汽车续驶里程短的致命弱点。充电快速化成为发展的需求。同时三元催化技术、石墨烯技术的逐步成熟,动力蓄电池的比能量在不断提升,这就要求未来实现快速充电的同时,满足电池的大功率充电,实现充电的大功率的传递。不管是混合动力汽车、纯电动汽车还是燃料电池汽车,都离不开高压电气系统。纯电动汽车和插电式混合动力汽车采取超过300V的高电压和几百安培大电流。电压的提升会提高充电零部件的电性能要求,成本较高,未来的电压预计最高提升到1000V。电流的提升成为大功率充电的必选途径。目前的电流最大可达成250A,充电的电缆已采用95mm2的电缆,以保证实际使用的安全性。当电流继续增加到400A时,传统的充电电缆的导体截面需要达到185mm2或240mm2,电缆单重大、外径大、使用不便。如果电流再上升到500A时,充电电缆的导体截面、外径需继续增大,带来了电缆重、不易弯曲、采购成本高、操作不便、生产加工难控制等缺点。大功率充电的电流较大(250A提升至400A及以上),为解决电缆的发热现象,线束的直径随之变粗(50mm以上),充电的操作性降低,方案的经济性降低。故此必须要设计新的方案来解决大电流的发热问题,以较小的电缆来传递较大的电流。大功率充电技术包括冷却系统技术、冷却电缆技术和冷却接口技术、电缆温升测试技术等方面。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题,本技术方案提出一种中空电缆制造方法及电缆,具体为:一种中空电缆,缆芯外依次包裹绕包层和外护套;所述缆芯由循环冷却软管以及多根线缆绞合构成,各根线缆的间隙内的填充是聚丙烯填充绳;缆芯外绕包无纺布带构成无纺布层,无纺布层外还包裹内护套,内护套外包裹金属丝构成的网状结构,网状结构外包裹隔离层,隔离层外包裹外护套;所述缆芯的径向截面是圆形;按照线径大小,线径较大的功能线缆在内,线径较小的功能线缆在外,依次排列;线径最接近的两功能线缆的位置是沿穿过圆心的直线成轴对称;各根线缆分别为:A、辅助电源线芯:由辅助电源线芯导体外包裹辅助电源线芯绝缘层构成;B、信号芯组:由信号芯导体外包裹绝缘层构成信号线芯,多根信号线芯及填充绞合构成信号芯缆芯;E、地线芯:由地线芯导体外包裹地线芯绝缘层构成;F、主动力线芯:由软管外依次包裹的主线芯导体和主线芯绝缘层构成;G、循环冷却软管:由热塑性弹性体材料挤出构成的空心管道;所述辅助电源线芯、信号芯组、主动力线芯、地线芯和循环冷却软管各有偶数根。缆芯外的无纺布带的绕包搭盖率不小于5mm,无纺布带的厚度为0.1mm。主线芯导体包括多根股线,各根股线是由金属单丝绞合构成;各根股线延软管的轴线方向绞制在软管外,绞线最外层节距不大于150mm。所述主动力线芯导体和地线芯导体线芯铜导体的要求相同,它们都是由多股铜单丝构成;铜单丝的直径范围为0.1mm~0.2mm;铜单丝绞合的绞距不大于绞合后导体外径的18倍,每股铜单丝的绞距不大于绞合后股线外径的35倍;铜单丝是退火裸铜单丝,铜单丝中铜的氧含量不大于0.001%,20℃体积电阻率不大于0.01701Ω.mm2/m;所述辅助电源线芯导体、信号芯导体的要求相同,它们都是铜箔导体,铜箔导体是铜箔对接疏绕在纤维表面后,再与铜单丝绞合构成;铜单丝是退火裸铜单丝,铜单丝中铜的氧含量不大于0.001%,20℃体积电阻率不大于0.01701Ω.mm2/m。主动力线芯导体外还包裹有绕包层,绕包层外包裹主线芯绝缘层,主线芯绝缘层外包裹由金属丝编织层、金属带或纤维编织层构成的加强/防爆层。信号芯组中,信号芯缆芯外重叠绕包金属带构成金属绕包层,金属绕包层外包裹铜丝编织层构成金属屏蔽层,铜丝是镀锡铜丝,铜丝编织层表面还包裹护套层;金属绕包带的绕包为重叠绕包,重叠率不小于25%;金属屏蔽层的铜丝直径不大于0.15mm,编织密度80%~90%。所述缆芯外的网状结构的要求为:网孔密度不小于80%,金属丝是镀锡铜丝或裸铜丝,其中,镀锡铜丝20℃电阻率≤0.01780Ω·mm2/m,裸铜丝20℃电阻率≤0.017241Ω·mm2/m;网状结构的伸长率不低于15%;隔离层为环保非吸湿性材料构成,隔离层厚度不大于0.1mm。循环冷却软管的标称壁厚最小为0.7mm;外护套标称厚度不低于1.7mm。上述电缆在实际生产中遇到了问题:由于采用新的结构,采用传统生产工艺,或者是按照经验等在传统生产工艺上进行修正都无法生产出达到理论性能的电缆,甚至无法生产符合常规要求的电缆。为此,本专利技术创造提出一种新的制造方法,专用于该电缆,具体如下:一种上述电缆的制造方法,步骤包括:1)先制造导体用股线和铜箔导体:A、导体用股线:是由铜单丝绞合构成;铜单丝的直径范围为0.1mm~0.2mm;铜单丝绞合的绞距不大于绞合后导体外径的18倍;铜单丝是退火裸铜单丝,铜单丝中铜的氧含量不大于0.001%,20℃体积电阻率不大于0.01701Ω.mm2/m;B、铜箔导体:由铜箔疏绕纤维后再与铜单丝绞合构成;铜单丝是退火裸铜单丝,铜单丝中铜的氧含量不大于0.001%,20℃体积电阻率不大于0.01701Ω.mm2/m;铜箔导体依据其线径大小不同,分别作辅助电源线芯导体和信号芯导体,备用;2)各个功能线缆的制造:2.1)制造主动力线芯:取导体用股线,采用绞笼机在软管外表面绞制多股股线,多股股线延软管轴芯方向分布;绞制时,牵引速度为9.717±2m/min,牵引转速为10~15级;绞线最外层节距不大于150mm;再在其外挤包热固性绝缘料,备用;2.2)制造辅助电源线芯:取辅助电源线芯导体,并在其外挤包热固性绝缘料;备用;2.3)制造地线芯:取导体用股线进行绞合,再在其外挤包热固性绝缘料;备用;2.4)制造信号芯组:取信号芯导体,并在其外挤包热固性绝缘料,构成信号线芯;多根线芯绞合构成信号芯缆芯,间隙采用非吸湿性耐高温、加捻型填充绳;信号芯缆芯外重叠绕包铝箔带,绕包搭盖率不小于25%;再在铝箔带外包裹镀锡铜丝编织层,镀锡铜丝直径不大于0.15mm,编织密度80%~90%;各个信号芯组的绞合节距不相同,以避免信号芯组干扰;3)将上述步骤制得的线缆以及循环冷却软管共同绞合成缆芯后,再绕包无纺布带,这里成缆绞合节距范围是12~14倍线芯绞合后外径;4)在无纺布带外挤包内护套料,冷却后,再依次包裹金属丝构成的网状结构以及隔离层,最后在隔离层外挤包外护套料构成外护套。步骤3)中,缆芯的绞合设备是退扭式成缆机,成缆机的绞笼转速85~90r/min(优选87r/min),牵引速度4~5m/min(优选4m/min),绕包头转速10~20r/min;成缆机的成缆并线模采用钨钢模,内孔径等于线芯绞合外径,成缆方向为右向;无纺布带重叠绕包的搭盖率不小于25%;绕包时,牵引速度为4~5m/min,绕包节距为40±5mm,无纺布带上的张力为40~45N(优选40N);绕包方向为右向,绕包带厚度为0.1mm。所述步骤2)中,热固性绝缘本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种中空电缆制造方法,其特征是步骤包括:1)先制造导体用股线和铜箔导体:A、导体用股线:是由铜单丝绞合构成;铜单丝的直径范围为0.1mm~0.2mm;铜单丝绞合的绞距不大于绞合后导体外径的18倍;铜单丝是退火裸铜单丝,铜单丝中铜的氧含量不大于0.001%,20℃体积电阻率不大于0.01701Ω.mm2/m;B、铜箔导体:由铜箔疏绕纤维后再与铜单丝绞合构成;铜单丝是退火裸铜单丝,铜单丝中铜的氧含量不大于0.001%,20℃体积电阻率不大于0.01701Ω.mm2/m;铜箔导体依据其线径大小不同,分别作辅助电源线芯导体和信号芯导体,备用;2)各个功能线缆的制造:2.1)制造主动力线芯:取导体用股线,采用绞笼机在软管外表面绞制多股股线,多股股线延软管轴芯方向分布;绞制时,牵引速度为9.717±2m/min,牵引转速为10~15级;绞线最外层节距不大于150mm;再在其外挤包热固性绝缘料,备用;2.2)制造辅助电源线芯:取辅助电源线芯导体,并在其外挤包热固性绝缘料;备用;2.3)制造地线芯:取导体用股线进行绞合,再在其外挤包热固性绝缘料;备用;2.4)制造信号芯组:取信号芯导体,并在其外挤包热固性绝缘料,构成信号线芯;多根线芯绞合构成信号芯缆芯,间隙采用非吸湿性耐高温、加捻型填充绳;信号芯缆芯外重叠绕包铝箔带,绕包搭盖率不小于25%;再在铝箔带外包裹镀锡铜丝编织层,镀锡铜丝直径不大于0.15mm,编织密度80%~90%;各个信号芯组的绞合节距不相同,以避免信号芯组干扰;3)将上述步骤制得的线缆以及循环冷却软管共同绞合成缆芯后,再绕包无纺布带,这里成缆绞合节距范围是12~14倍线芯绞合后外径;4)在无纺布带外挤包内护套料,冷却后,再依次包裹金属丝构成的网状结构以及隔离层,最后在隔离层外挤包外护套料构成外护套。...

【技术特征摘要】
1.一种中空电缆制造方法,其特征是步骤包括:1)先制造导体用股线和铜箔导体:A、导体用股线:是由铜单丝绞合构成;铜单丝的直径范围为0.1mm~0.2mm;铜单丝绞合的绞距不大于绞合后导体外径的18倍;铜单丝是退火裸铜单丝,铜单丝中铜的氧含量不大于0.001%,20℃体积电阻率不大于0.01701Ω.mm2/m;B、铜箔导体:由铜箔疏绕纤维后再与铜单丝绞合构成;铜单丝是退火裸铜单丝,铜单丝中铜的氧含量不大于0.001%,20℃体积电阻率不大于0.01701Ω.mm2/m;铜箔导体依据其线径大小不同,分别作辅助电源线芯导体和信号芯导体,备用;2)各个功能线缆的制造:2.1)制造主动力线芯:取导体用股线,采用绞笼机在软管外表面绞制多股股线,多股股线延软管轴芯方向分布;绞制时,牵引速度为9.717±2m/min,牵引转速为10~15级;绞线最外层节距不大于150mm;再在其外挤包热固性绝缘料,备用;2.2)制造辅助电源线芯:取辅助电源线芯导体,并在其外挤包热固性绝缘料;备用;2.3)制造地线芯:取导体用股线进行绞合,再在其外挤包热固性绝缘料;备用;2.4)制造信号芯组:取信号芯导体,并在其外挤包热固性绝缘料,构成信号线芯;多根线芯绞合构成信号芯缆芯,间隙采用非吸湿性耐高温、加捻型填充绳;信号芯缆芯外重叠绕包铝箔带,绕包搭盖率不小于25%;再在铝箔带外包裹镀锡铜丝编织层,镀锡铜丝直径不大于0.15mm,编织密度80%~90%;各个信号芯组的绞合节距不相同,以避免信号芯组干扰;3)将上述步骤制得的线缆以及循环冷却软管共同绞合成缆芯后,再绕包无纺布带,这里成缆绞合节距范围是12~14倍线芯绞合后外径;4)在无纺布带外挤包内护套料,冷却后,再依次包裹金属丝构成的网状结构以及隔离层,最后在隔离层外挤包外护套料构成外护套。2.根据权利要求1所述的电缆制造方法,其特征是步骤3)中,缆芯的绞合设备是退扭式成缆机,成缆机的绞笼转速85~90r/min,牵引速度4~5m/min,绕包头转速10~20r/min;成缆机的成缆并线模采用钨钢模,内孔径等于线芯绞合外径,成缆方向为右向;无纺布带重叠绕包的搭盖率不小于25%;绕包时,牵引速度为4~5m/min,绕包节距为40±5mm,无纺布带上的张力为40~45N;绕包方向为右向,绕包带厚度为0.1mm。3.根据权利要求1所述的电缆制造方法,其特征是所述步骤2)中,热固性绝缘料是热固性弹性体绝缘料,根据各个绝缘层结构,采用相应的模具,挤包绝缘料,并冷却;在挤塑机并在机头上配模芯、模套,模芯孔径=导体直径+0.2mm;热固性绝缘料的挤包要求为:自进料到出料方向,挤塑机机身温区分别为:一区145±5℃、二区150±5℃、三区160±5℃、四区170±5℃、五区180±5℃;机头和机颈的各个温区的温度都是185±5℃;其中:一区为入料段,二区、三区为塑化段,四区、五区为均化段;绝缘料挤出后通过电子加速完成辐照,辐照能量1.2~2.1MEV,束流20mA~26mA,能量比1.2~2.0,生产线速度30~120m/min;所述步骤4)中,采用挤塑机挤包外护套料;自进料到出料方向,出料方向,机身温区为:一区145±5℃、...

【专利技术属性】
技术研发人员:张广柱张东杰王雪松祝军李斌
申请(专利权)人:江苏上上电缆集团有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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