一种高效电缆制造方法及电缆技术

一种高效电缆制造方法，步骤包括1)制造导体、2)各个线缆的制造、3)步骤2)制得的线缆以及循环冷却软管和填充绳共同绞合成缆芯后，再绕包无纺布带；4)在无纺布带外制得到内护套；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，隔离层外挤包护套料构成外护套。一种高效电缆，是由多根功能线缆绞合构成大缆芯，大缆芯间隙由填充绳填充；缆芯外重叠绕包无纺布带构成无纺布层，无纺布层外包裹内护套，内护套外包裹金属丝组成网状结构，网状结构外包裹有隔离层，隔离层外包裹外护套；所述电缆的径向截面是圆形；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；线径最接近的两功能线缆沿穿过圆心的直线对称。

【技术实现步骤摘要】
一种高效电缆制造方法及电缆
本技术方案属于电缆
，具体是一种高效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高效电缆及其制造方法，具体为：一种高效电缆，由多根功能线缆绞合构成大缆芯，大缆芯间隙由填充绳填充；缆芯外重叠绕包无纺布带构成无纺布层，无纺布层外包裹内护套，内护套外包裹金属丝组成网状结构，网状结构外包裹有隔离层，隔离层外包裹外护套；所述电缆的径向截面是圆形；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；所述功能线缆包括：A、辅助电源线芯：由辅助电源线芯铜导体外包裹辅助电源线芯绝缘层构成辅助电源线芯；辅助电源线芯有多根；B、第一信号芯组：由铜导体外包裹绝缘层构成信号线芯，多根信号线芯绞合构成信号芯缆芯，信号芯缆芯外包裹护套层，信号芯缆芯外重叠绕包金属带构成金属绕包层，金属绕包层外包裹镀锡铜丝编织层，铜丝编织层外包裹护套层构成第一信号芯组；多根信号芯绞合时，缆芯间隙内有填充绳；C、第二信号芯组：由铜导体外包裹绝缘层构成信号线芯，多根信号线芯绞合构成信号芯缆芯；信号芯缆芯外重叠绕包金属带构成金属绕包层，金属绕包层外包裹镀锡铜丝编织层，铜丝编织层外包裹护套层构成第二信号芯组；多根信号芯绞合时，缆芯间隙内有填充绳；E、地线芯：由地线芯导体外包裹地线芯绝缘层构成地线芯；F、主动力线芯：由主动力线芯导体外绕包无纺布带，无纺布带外包导体绝缘层，导体绝缘层外是防粘连层；防粘连层外是内绝缘层，内绝缘层外是外绝缘层，内、外绝缘层之间由多根连接筋支撑构成多个冷却通道；各个连接筋围绕一轴线对称；外绝缘层表面包裹有金属丝、金属带或纤维丝构成的加强/防爆结构；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；主动力线芯导体外的无纺布带绕包搭盖率不小于5mm，无纺布带的厚度为0.1mm；内绝缘层的标称厚度最薄为0.7mm；外绝缘层是由热塑性弹性体绝缘料挤包构成，外绝缘层的标称厚度不小于1.0mm。主动力线芯中，导体绝缘层是挤包绝缘料构成；内绝缘层、连接筋和外绝缘层是三层共挤同样绝缘料构成。所述主动力线芯导体、地线芯导体的要求相同，它们都是由多股裸铜单丝绞合构成；裸铜单丝的直径范围为0.1mm～0.2mm；裸铜单丝绞合的绞距不大于绞合后导体外径的18倍，每股裸铜丝的绞距不大于绞合后股线外径的35倍；裸铜单丝是退火裸铜单丝，裸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；所述辅助电源线芯铜导体、第一信号芯组的铜导体和第二信号芯组的铜导体的要求相同，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。所述信号芯组中：第一信号芯组和第二信号芯组中，多根信号线芯以及填充绳绞合构成信号芯缆芯的节径比不大于20倍；金属绕包层是由重叠绕包的铝箔带构成，绕包搭盖率不小于25％；铜丝编织层的编织丝直径不大于0.15mm，编织密度80％～90％。所述辅助电源线芯、主动力线芯、地线芯和循环冷却软管各有两根；第一、二信号芯组各有一根；大缆芯间隙的填充绳是聚丙烯填充绳。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：一种高效电缆的制造方法，步骤包括：1)先制造导体：A、用于主动力线芯和地线芯的导体：是由多股裸铜单丝绞合构成；裸铜单丝的直径范围为0.1mm～0.2mm；裸铜单丝绞合的绞距不大于绞合后导体外径的18倍，每股裸铜丝的绞距不大于绞合后股线外径的35倍；裸铜单丝是退火裸铜单丝，裸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；导体的线径大小不同，分别作为主动力线芯导体和地线芯导体，备用；B、用于辅助电源线芯、第一信号芯组和第二信号芯组的铜导体：由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；铜箔导体的线径大小，分别作为辅助电源线芯铜导体和信号芯组铜导体，备用；2)各个线缆的制造：2.1)制造主动力线芯：取用于主动力线芯的导体，并在其外挤包固性弹性体绝缘料，再涂涂抹防粘连材料；然后挤包内绝缘层、连接筋和外绝缘层，最后，包裹加强/防爆层，备用；2.2)制造辅助电源线芯：取用于辅助电源线芯的铜导体，并在其外挤包热固性绝缘料，备用；2.3)制造地线芯：取用于地线芯的导体，并在其外挤包热固性绝缘料，备用；2.4)制造第一信号芯组：取用于第一信号芯组的铜导体，并在其外挤包热固性绝缘料，构成信号线芯；多根信号线芯以及填充绳绞合构成信号芯缆芯，节径比不大于20倍；信号芯缆芯外包裹护套层，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作为金属屏蔽层，镀锡铜丝编织丝的直径不大于0.15mm，编织密度80％～90％；镀锡铜丝编织层外挤包护套料，备用；2.5)制造第二信号芯组：取用于第二信号芯组的铜导体，并在其外挤包热固性绝缘料，构成信号线芯；多根及填充绳线芯及填充绳绞合构成信号芯缆芯，节径比不大于20倍；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作为金属屏蔽层，镀锡铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效电缆制造方法，其特征是步骤包括：1)先制造导体：A、用于主动力线芯和地线芯的导体：是由多股裸铜单丝绞合构成；裸铜单丝的直径范围为0.1mm～0.2mm；裸铜单丝绞合的绞距不大于绞合后导体外径的18倍，每股裸铜丝的绞距不大于绞合后股线外径的35倍；裸铜单丝是退火裸铜单丝，裸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；导体的线径大小不同，分别作为主动力线芯导体和地线芯导体，备用；B、用于辅助电源线芯、第一信号芯组和第二信号芯组的铜导体：由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；铜箔导体的线径大小，分别作为辅助电源线芯铜导体和信号芯组铜导体，备用；2)各个线缆的制造：2.1)制造主动力线芯：取用于主动力线芯的导体，并在其外挤包固性弹性体绝缘料，再涂涂抹防粘连材料；然后挤包内绝缘层、连接筋和外绝缘层，最后，包裹加强/防爆层，备用；2.2)制造辅助电源线芯：取用于辅助电源线芯的铜导体，并在其外挤包热固性绝缘料，备用；2.3)制造地线芯：取用于地线芯的导体，并在其外挤包热固性绝缘料，备用；2.4)制造第一信号芯组：取用于第一信号芯组的铜导体，并在其外挤包热固性绝缘料，构成信号线芯；多根信号线芯以及填充绳绞合构成信号芯缆芯，节径比不大于20倍；信号芯缆芯外包裹护套层，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作为金属屏蔽层，镀锡铜丝编织丝的直径不大于0.15mm，编织密度80％～90％；镀锡铜丝编织层外挤包护套料，备用；2.5)制造第二信号芯组：取用于第二信号芯组的铜导体，并在其外挤包热固性绝缘料，构成信号线芯；多根及填充绳线芯及填充绳绞合构成信号芯缆芯，节径比不大于20倍；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作为金属屏蔽层，镀锡铜丝编织丝的直径不大于0.15mm，编织密度80％～90％；镀锡铜丝编织层外挤抱护套料，备用；第一、二信号芯组的绞合结距不相同；2.6)循环冷却软管：由热塑性弹性体材料挤出构成的空心管道；3)步骤2.1～2.6)制得的线缆以及循环冷却软管和填充绳共同绞合成缆芯后，再绕包无纺布带构成无纺布层；4)在无纺布带外挤包外护套料制得到内护套；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，隔离层外挤包护套料构成外护套。...

【技术特征摘要】
1.一种高效电缆制造方法，其特征是步骤包括：1)先制造导体：A、用于主动力线芯和地线芯的导体：是由多股裸铜单丝绞合构成；裸铜单丝的直径范围为0.1mm～0.2mm；裸铜单丝绞合的绞距不大于绞合后导体外径的18倍，每股裸铜丝的绞距不大于绞合后股线外径的35倍；裸铜单丝是退火裸铜单丝，裸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；导体的线径大小不同，分别作为主动力线芯导体和地线芯导体，备用；B、用于辅助电源线芯、第一信号芯组和第二信号芯组的铜导体：由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；铜箔导体的线径大小，分别作为辅助电源线芯铜导体和信号芯组铜导体，备用；2)各个线缆的制造：2.1)制造主动力线芯：取用于主动力线芯的导体，并在其外挤包固性弹性体绝缘料，再涂涂抹防粘连材料；然后挤包内绝缘层、连接筋和外绝缘层，最后，包裹加强/防爆层，备用；2.2)制造辅助电源线芯：取用于辅助电源线芯的铜导体，并在其外挤包热固性绝缘料，备用；2.3)制造地线芯：取用于地线芯的导体，并在其外挤包热固性绝缘料，备用；2.4)制造第一信号芯组：取用于第一信号芯组的铜导体，并在其外挤包热固性绝缘料，构成信号线芯；多根信号线芯以及填充绳绞合构成信号芯缆芯，节径比不大于20倍；信号芯缆芯外包裹护套层，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作为金属屏蔽层，镀锡铜丝编织丝的直径不大于0.15mm，编织密度80％～90％；镀锡铜丝编织层外挤包护套料，备用；2.5)制造第二信号芯组：取用于第二信号芯组的铜导体，并在其外挤包热固性绝缘料，构成信号线芯；多根及填充绳线芯及填充绳绞合构成信号芯缆芯，节径比不大于20倍；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作为金属屏蔽层，镀锡铜丝编织丝的直径不大于0.15mm，编织密度80％～90％；镀锡铜丝编织层外挤抱护套料，备用；第一、二信号芯组的绞合结距不相同；2.6)循环冷却软管：由热塑性弹性体材料挤出构成的空心管道；3)步骤2.1～2.6)制得的线缆以及循环冷却软管和填充绳共同绞合成缆芯后，再绕包无纺布带构成无纺布层；4)在无纺布带外挤包外护套料制得到内护套；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，隔离层外挤包护套料构成外护套。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是所述步骤1)中：绞制过程中，导体的牵引速度为9.696±2m/min，牵引转速为10～15级；由1+6+12+18盘绞笼机绞制，1+6绞笼转速为(76±3)r/min，12盘绞笼转速为(75.9±3)r/min，18盘绞笼转速为(66±3)r/min，绞线最外层节距不大于160mm。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是所述步骤3)中：缆芯间隙采用非吸湿性耐高温加捻型填充绳；填充绳填充直径采用94.0mm；成缆绞合节距范围是12～14倍线芯绞合后外径；绞制过程中，绞笼机的绞笼转速85～90r/min，牵引速度4～5m/min，绕包头转速10～20r/min；用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。4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是所述步骤2.1)～2.5)中，根据相应绝缘层结构，采用相应的模具，挤包绝缘料，并冷却；其中：所述步骤2.1)～2.5)中的热固性绝缘料，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2.1)中，内绝缘层、连接筋和外绝缘...

【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