阅读说明：本技术 一种新能源电动汽车车内高压电缆及其制备方法 (High-voltage cable in new energy electric automobile and preparation method thereof ) 是由 刘家朝 于 2019-12-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新能源电动汽车车内高压电缆及其制备方法，包括设置在电缆内部的导体，该导体由多层股线复绞而成，所述的股线由多根镀锡铜丝束合而成，束丝方向与股线复绞方向相反，束丝节径比控制在20?25倍之内；在导体外挤包耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶绝缘层，在耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶绝缘层外绕包第一耐高温隔离层，在第一耐高温隔离层外以疏绕的方式缠绕可兼做负极线芯的屏蔽层，在屏蔽层外绕包第二耐高温隔离层，第二耐高温隔离层外挤包耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶护套层。该电缆具有传输容量大、耐高温、柔韧抗撕、抗弯曲、抗开裂、耐溶剂腐蚀性能好的优点。(The invention discloses a high-voltage cable in a new energy electric vehicle and a preparation method thereof, and the high-voltage cable comprises a conductor arranged in the cable, wherein the conductor is formed by compound twisting of multiple layers of folded yarns, the folded yarns are formed by bundling a plurality of tinned copper wires, the stranding direction is opposite to the compound twisting direction of the folded yarns, and the pitch-diameter ratio of the stranding is controlled within 20-25 times; the high-temperature-resistant 180-DEG C high-tear-resistance mixing silicone rubber insulating layer is wrapped outside the conductor, a first high-temperature-resistant isolating layer is wrapped outside the high-temperature-resistant 180-DEG C high-tear-resistance mixing silicone rubber insulating layer, a shielding layer which can be used as a negative wire core is wound outside the first high-temperature-resistant isolating layer in a sparse winding mode, a second high-temperature-resistant isolating layer is wrapped outside the shielding layer, and the high-temperature-resistant 180-DEG C high-tear-resistance mixing silicone rubber sheath layer is wrapped outside the second high-temperature-resistant isolating layer in an extruded mode. The cable has the advantages of large transmission capacity, high temperature resistance, flexibility, tearing resistance, bending resistance, cracking resistance and good solvent corrosion resistance.)

一种新能源电动汽车车内高压电缆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型新能源电动汽车车内高压电缆及其制备方法，主要应用于新能源电动汽车车内额定电压DC1500V/AC1000及以下车内高压动力系统连接线之用。

背景技术

随着我国经济的快速发展，人民生活水平的提高，汽车逐渐成为普通产品进入千家万户，可以预料在不久的将来，拥有汽车的家庭会越来越多，甚至一些家庭拥有2台以上汽车。由于传统汽油汽车的急剧增加，其尾气排放造成空气污染的问题也越来越严重，新能源电动汽车以其节能环保，得到了快速的发展。近些年随着新能源汽车技术瓶颈的突破，加上国家政策的补贴，其市场得到迅速的发展。而新能源电动汽车车内高压电缆作为其重要的配套产品，近些年虽然发展很快，性能也不断完善，仍然存在电缆本体重量重、柔韧弯曲性能差、开裂、不耐高温等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种传输容量大、耐高温、柔韧抗撕、抗弯曲、抗开裂、耐溶剂腐蚀性能的新能源电动汽车车内高压电缆。

本发明还公开了一种新型新能源电动汽车车内高压电缆的制备方法。

为实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种新能源电动汽车车内高压电缆，包括设置在电缆内部的导体，该导体由多层股线复绞而成，所述的股线由多根镀锡铜丝束合而成，束丝方向与股线复绞方向相反，束丝节径比控制在20-25倍之内；在导体外挤包耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶绝缘层，在耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶绝缘层外绕包第一耐高温隔离层，在第一耐高温隔离层外以疏绕的方式缠绕可兼做负极线芯的屏蔽层，在屏蔽层外绕包第二耐高温隔离层，第二耐高温隔离层外挤包耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶护套层。

进一步改进，所述导体采用超GB/T3956-2008规定的6类软镀锡导体，其单丝丝径与6类软导体相比更细，单丝直径不大于0.16mm，根数更多，同时保持每层股线束合方向和复绞方向相反，这样既保持了导体的柔韧性，又保持了结构的稳定性。

进一步改进，所述导体由三层股线复绞而成，各层绞合方向与该层股线束丝方向相反，最外层节径比控制在10-14倍，内层节径比控制14-22倍。

进一步改进，所述第一耐高温隔离层与第二耐高温隔离层均为陶瓷化硅橡胶带。

进一步改进，所述屏蔽层由多根束绞好的软铜股线疏绕组合而成，多根束绞好的软铜股线之间间隙不大于3mm，缠绕节径比控制在10~12倍，缠绕方向为左向。

进一步改进，所述软铜股线由直径为0.2~0.5mm镀锡软铜丝束绞而成，束丝节径比控制在15~20倍，方向为右向。

一种新能源电动汽车车内高压电缆的制备方法，包括以下步骤：

1）首先，导体采用超GB/T3956-2008规定的6类软镀锡导体，单丝直径不大于0.16mm，导体生产经过拉丝—退火—镀锡—束丝—复绞几个阶段，先通过拉丝机将较粗的铜丝，拉制为所需要的超细铜丝，然后经过镀锡工序，将铜表面进行镀锡处理，在镀锡的同时对铜丝进行退火处理；再将镀锡铜丝通过束丝机进行束合，束丝方向与该层复绞导体的复绞方向相反，该层复绞导体的复绞方向若为右向，那么束丝则为左向，同时控制好束丝节径比在20-25倍之内；最后将束好的股线进行多层复绞形成导体，保持复绞导体各层绞合方向与该层股线束丝方向相反，最外层节径比控制在10-14倍之间，内层节径比控制14-22倍之间；

2）挤包绝缘层，首先，将硅橡胶原胶，添加1.2%的 2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷作为硫化剂在开炼机上进行混炼，确保硫化剂和硅橡胶均匀混合，期间注意滚筒的温度不超过50℃，及时通冷却水进行降温，然后将混炼胶通过挤橡机均匀挤包在导体上，并连续通过高温高压的水蒸气管道进行硫化；在挤出的过程应注意料筒温度的控制，及时通冷却水进行降温，待线芯通过硫化管道，及时打开阀门通水蒸汽，气压控制在0.8~1.2 MPa之间，线速控制在11~17m/min之间，依据绝缘厚度进行适当调整，确保硫化充分；

3）在将陶瓷化硅橡胶带通过绕包的方式紧密的缠绕在绝缘线芯上，形成第一耐高温隔离层；

4）将直径在0.2~0.5mm镀锡软铜丝通过束丝机进行束绞成为股线，具体的每股的根数可根据负极导体的截面设计确定，束丝节径比控制在15~20倍之间，方向为右向；然后将束好的股线通过金属丝铠装机均匀的缠绕在隔离层上，股线排列均匀分布，间隙不大于3mm，缠绕节径比控制在10~12备之间，缠绕方向为左向，形成屏蔽层；

5）在屏蔽层外重叠绕包陶瓷化硅橡胶带，搭盖率控制在10~20%之间，绕包方向为右向，与屏蔽的铜丝缠绕方向相反，形成第二耐高温隔离层；

6）在第二耐高温隔离层挤包耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶护套层，具体生产工艺与步骤2）中挤包绝缘层的工艺相同。

本发明的有益效果在于：

本发明所述导体采用超GB/T3956-2008规定的第6种软导体，同时由于每层股线的束丝方向与复绞方向保持相反，一方面确保了导体的柔韧性，另一方面保证了导体的稳定性，不易压扁变形，保持电缆圆整度；

绝缘采用高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶，首先，该材料的长期工作温度达到180摄℃，与普通采用热塑性弹性体长期工作温度为70℃或90℃电缆相比，工作温度提高110℃以上，这样传输同样的电流，只需要较小的电缆截面，能够有效降低电缆的重量，从而降低整个汽车的重量。同时该硅橡胶材料较具有高抗撕和柔韧性，满足长期弯曲使用，而不会出现开裂的情况；总体来说，电缆耐热性及长期工作安全可靠性方面较常规热塑性弹性体电缆有大幅度提升。该电缆绝缘及护套的生产采用了高温高压水蒸气连续硫化工艺，与常规采用热烘道或水煮工艺方面相比，使电缆绝缘及护套的品质得到保证；

电缆的隔离层采用耐高温陶瓷化硅橡胶材料，该料不仅具有很好的绝缘性能，起到隔离的作用，同时耐热温度也达到了180℃以上，保持与电缆工作温度一致，而且还具有防火功能；

电缆的屏蔽改变传统编织屏蔽方式，而采用股线缠绕的方式；首先，采用股线缠绕的屏蔽方式，不但具有编织屏蔽同样的屏蔽效果，满足电缆电磁兼容性的需要，同时该屏蔽层采用股线束绞，再通过多股股线缠绕，可设计更大的截面，其屏蔽有效截面可接近或达到导体截面，可作为负极或零线使用，这样可减少一根电缆的使用，使一根电缆可达到两根电缆的效果，可有效节约汽车内部空间，进一步减小电缆重量，从到达到降低整车的设计重量，实现汽车的轻量化设计目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种新能源电动汽车车内高压电缆，包括设置在电缆内部的导体，该导体1由多层股线复绞而成，所述的股线由多根镀锡铜丝束合而成，束丝方向与股线复绞方向相反，束丝节径比控制在20-25倍之内；

在导体外挤包耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶绝缘层2，在耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶绝缘层外绕包第一耐高温隔离层3，在第一耐高温隔离层外以疏绕的方式缠绕可兼做负极线芯的屏蔽层4，在屏蔽层外绕包第二耐高温隔离层5，第二耐高温隔离层外挤包耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶护套层6。

一种轨道交通直流牵引组合柔性软电缆的制备方法，具体步骤如下：

1）首先，导体采用超GB/T3956-2008规定的6类软镀锡导体，单丝直径不大于0.16mm，导体生产经过拉丝—退火—镀锡—束丝—复绞几个阶段，先通过拉丝机将较粗的铜丝，拉制为所需要的超细铜丝，然后经过镀锡工序，将铜表面进行镀锡处理，在镀锡的同时对铜丝进行退火处理；再将镀锡铜丝通过束丝机进行束合，束丝方向与该层复绞导体的复绞方向相反，该层复绞导体的复绞方向若为右向，那么束丝则为左向，同时控制好束丝节径比在20-25倍之内；最后将束好的股线进行多层复绞形成导体，保持复绞导体各层绞合方向与该层股线束丝方向相反，最外层节径比控制在10-14倍之间，内层节径比控制14-22倍之间；

2）挤包绝缘层，首先，将硅橡胶原胶，添加1.2%的 2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷作为硫化剂在开炼机上进行混炼，确保硫化剂和硅橡胶均匀混合，期间注意滚筒的温度不超过50℃，及时通冷却水进行降温，然后将混炼胶通过挤橡机均匀挤包在导体上，并连续通过高温高压的水蒸气管道进行硫化；在挤出的过程应注意料筒温度的控制，及时通冷却水进行降温，待线芯通过硫化管道，及时打开阀门通水蒸汽，气压控制在0.8~1.2 MPa之间，线速控制在11~17m/min之间，依据绝缘厚度进行适当调整，例如：绝缘厚度1.5mm，蒸汽气压控制在0.9MPa，线速控制13m/min，确保硫化充分；

3）在将陶瓷化硅橡胶带通过绕包的方式紧密的缠绕在绝缘线芯上，形成第一耐高温隔离层；

4）将直径在0.2~0.5mm镀锡软铜丝通过束丝机进行束绞成为股线，具体的每股的根数可根据负极导体的截面设计确定，例如：主线导体为50mm²，绝缘外径为13.0mm，绕包外径为13.5mm，要求负极导体也为50mm²，那么负极导体设计结构为：19*21*0.4mm，即股数为19股，每股单丝根数为21根，计算截面50.1mm²，股线缠绕间隙为0.47mm，束丝节径比控制在15~20倍之间，方向为右向；然后将束好的股线通过金属丝铠装机均匀的缠绕在隔离层上，股线排列均匀分布，间隙不大于3mm，缠绕节径比控制在10~12备之间，缠绕方向为左向，形成屏蔽层；

5）在屏蔽层外重叠绕包陶瓷化硅橡胶带，搭盖率控制在10~20%之间，绕包方向为右向，与屏蔽的铜丝缠绕方向相反，形成第二耐高温隔离层；

6）在第二耐高温隔离层挤包耐高温180℃高抗撕型混炼硅橡胶护套层，具体生产工艺与步骤2）中挤包绝缘层的工艺相同。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。