一种液体绝缘电缆制造方法及电缆技术

一种液体绝缘电缆的制造方法，步骤包括：先制造导体用股线和铜箔导体；各个功能线缆的制造；功能线缆以及填充绳共同绞合成大缆芯后，再绕包无纺布带，在无纺布带外挤包热塑性弹性体护套料构成内护套，内护套外包裹金属丝网状结构，再在金属丝网状结构娃包裹隔离层；4)在无纺布带外挤包外弹性体护套料。上述方法制得的电缆，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；大缆芯外重叠绕包无纺布带构成无纺布层；无纺布层外包裹外护套；大缆芯外的无纺布外包裹内护套，内护套外包裹金属丝构成的网状结构，网状结构外有隔离层，隔离层外包裹外护套。功能线缆包括主动力线芯、地线芯、辅助电源线芯、第一信号芯组、第二信号芯组。

【技术实现步骤摘要】
一种液体绝缘电缆制造方法及电缆
本技术方案属于电缆
，具体是一种液体绝缘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185平方mm或240平方mm，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。
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空芯电缆及其制造方法，具体为：一种液体绝缘电缆，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；大缆芯外重叠绕包无纺布带构成无纺布层；无纺布层外包裹外护套，构成电缆；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；相同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；功能线缆包括：A、主动力线芯：包括软管以及软管外包裹的主动力线芯导体；在主动力线芯导体与软管之间连接有支撑结构，支撑结构在主动力线芯导体与软管之间构成多个管状通道；各个管状通道的轴线与电缆的轴线平行；所述主动力线芯导体外包裹有主动力线芯绕包层，主动力线芯绕包层外包裹主动力线芯绝缘层；B、地线芯：由地线芯导体外包裹地线芯绝缘层构成地线芯；C、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；D、第一信号芯组：由信号线芯铜导体外包裹信号线芯绝缘层构成信号线芯；多根信号线芯绞合构成信号芯缆芯，缆芯间隙有填充；信号芯缆芯外包裹信号芯组内护套层构成第一信号芯组；E、第二信号芯组：由信号线芯铜导体外包裹信号线芯绝缘层构成信号线芯；多根信号线芯绞合构成信号芯缆芯，缆芯间隙有填充；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，镀锡铜丝编织层表面包裹信号芯组内护套层构成第二信号芯组。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、信号线芯铜导体的要求相同，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。所述主动力线芯中，主动力线芯绝缘层外还包裹防爆加强层；防爆加强层是由金属带绕包构成，或者是由金属丝编织构成，或者是由纤维丝编织构成。所述第一信号芯组中，信号芯缆芯与信号芯组内护套层之间的结构为：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，镀锡铜丝编织层外包裹信号芯组内护套层。金属绕包层的重叠率不小于25％；镀锡铜丝编织层的编织丝直径不大于0.15mm，编织密度80％～90％。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。所述大缆芯外的无纺布外包裹内护套，内护套外包裹金属丝构成的网状结构，网状结构外有隔离层，隔离层外再包裹外护套。所述支撑结构是由热塑性弹性体材料挤包构成。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：一种液体绝缘电缆的制造方法，步骤包括：1)先制造导体用股线和铜箔导体：A、导体用股线：是由多股裸铜单丝绞合构成导体；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；备用；B、铜箔导体：由铜箔对接疏绕在纤维表面后，再与铜单丝绞合构成铜箔导体；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。根据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)各个功能线缆的制造：2.1)制造主动力线芯：取软管，在软管外采用挤包热塑性弹性体材料挤构成支撑结构；再在支撑结构外包裹导体用股线，构成主动力线芯导体；再在主动力线芯导体外包裹主动力线芯绕包层，在主动力线芯绕包层外挤包热固性弹性体绝缘料得到主动力线芯绝缘层，在主动力线芯绝缘层外包裹防爆加强层，备用；防爆加强层是由金属带绕包构成，或者是由金属丝编织构成，或者是由纤维丝编织构成；2.2)制造地线芯：取步骤1)制得的导体用股线再绞合后，并在其外挤包热固性弹性体绝缘料；备用；2.3)制造辅助电源线芯：取步骤1)制得的铜箔导体，在其外挤包热固性绝缘料，备用；2.4)制造第一信号芯组：取步骤1)制得的铜箔导体，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；信号芯缆芯外包裹信号芯组内护套层构成第一信号芯组；2.5)制造第二信号芯组：取步骤1)制得的铜箔导体，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，编织密度是80％～90％；最后在镀锡铜丝编织层外包裹内护套层，备用；第一、二信号芯组中，信号线芯绞合节距不同；3)步骤2.1～2.5)制得的功能线缆以及填充绳共同绞合成大缆芯后，再绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体绝缘电缆的制造方法，步骤包括：1)先制造导体用股线和铜箔导体：A、导体用股线：是由多股裸铜单丝绞合构成导体；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；备用；B、铜箔导体：由铜箔对接疏绕在纤维表面后，再与铜单丝绞合构成铜箔导体；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。根据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)各个功能线缆的制造：2.1)制造主动力线芯：取软管，在软管外采用挤包热塑性弹性体材料挤构成支撑结构；再在支撑结构外包裹导体用股线，构成主动力线芯导体；再在主动力线芯导体外包裹主动力线芯绕包层，在主动力线芯绕包层外挤包热固性弹性体绝缘料得到主动力线芯绝缘层，在主动力线芯绝缘层外包裹防爆加强层，备用；防爆加强层是由金属带绕包构成，或者是由金属丝编织构成，或者是由纤维丝编织构成；2.2)制造地线芯：取步骤1)制得的导体用股线再绞合后，并在其外挤包热固性弹性体绝缘料；备用；2.3)制造辅助电源线芯：取步骤1)制得的铜箔导体，在其外挤包热固性绝缘料，备用；2.4)制造第一信号芯组：取步骤1)制得的铜箔导体，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；信号芯缆芯外包裹信号芯组内护套层构成第一信号芯组；2.5)制造第二信号芯组：取步骤1)制得的铜箔导体，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，编织密度是80％～90％；最后在镀锡铜丝编织层外包裹内护套层，备用；第一、二信号芯组中，信号线芯绞合节距不同；3)步骤2.1～2.5)制得的功能线缆以及填充绳共同绞合成大缆芯后，再绕包无纺布带：成缆绞合节距范围是12～16倍线芯绞合后外径；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；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，无纺布带厚度为0.1mm；在无纺布带外挤包热塑性弹性体护套料构成内护套，内护套的厚度不小于0.5mm；内护套外包裹金属丝网状结构；网状结构的网孔密度不小于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％；再在金属丝网状结构娃包裹隔离层，隔离层为环保非吸湿性材料构成，隔离层厚度不大于0.1mm。4)在无纺布带外挤包外弹性体护套料。...

【技术特征摘要】
1.一种液体绝缘电缆的制造方法，步骤包括：1)先制造导体用股线和铜箔导体：A、导体用股线：是由多股裸铜单丝绞合构成导体；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；备用；B、铜箔导体：由铜箔对接疏绕在纤维表面后，再与铜单丝绞合构成铜箔导体；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。根据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)各个功能线缆的制造：2.1)制造主动力线芯：取软管，在软管外采用挤包热塑性弹性体材料挤构成支撑结构；再在支撑结构外包裹导体用股线，构成主动力线芯导体；再在主动力线芯导体外包裹主动力线芯绕包层，在主动力线芯绕包层外挤包热固性弹性体绝缘料得到主动力线芯绝缘层，在主动力线芯绝缘层外包裹防爆加强层，备用；防爆加强层是由金属带绕包构成，或者是由金属丝编织构成，或者是由纤维丝编织构成；2.2)制造地线芯：取步骤1)制得的导体用股线再绞合后，并在其外挤包热固性弹性体绝缘料；备用；2.3)制造辅助电源线芯：取步骤1)制得的铜箔导体，在其外挤包热固性绝缘料，备用；2.4)制造第一信号芯组：取步骤1)制得的铜箔导体，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；信号芯缆芯外包裹信号芯组内护套层构成第一信号芯组；2.5)制造第二信号芯组：取步骤1)制得的铜箔导体，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，编织密度是80％～90％；最后在镀锡铜丝编织层外包裹内护套层，备用；第一、二信号芯组中，信号线芯绞合节距不同；3)步骤2.1～2.5)制得的功能线缆以及填充绳共同绞合成大缆芯后，再绕包无纺布带：成缆绞合节距范围是12～16倍线芯绞合后外径；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；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，无纺布带厚度为0.1mm；在无纺布带外挤包热塑性弹性体护套料构成内护套，内护套的厚度不小于0.5mm；内护套外包裹金属丝网状结构；网状结构的网孔密度不小于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％；再在金属丝网状结构娃包裹隔离层，隔离层为环保非吸湿性材料构成，隔离层厚度不大于0.1mm。4)在无纺布带外挤包外弹性体护套料。2.根据权利要求1所述的电缆制造方法，其特征是各个步骤中，热固性弹性体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；各个步骤中，热塑性弹性体材料的挤包要求是，在挤塑机的机头上配模芯、模套，模芯孔径＝导体直径+0.2mm；自进料到出料方向，挤塑机机身温区分别为：一区145±5℃、二区155±5℃、三区165±5℃、四区175±5℃、五区185±5℃；机头和机颈的各个温区的温度都是190±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；所述步骤4)中，外护套是采用挤塑机...

【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