CN214956126U - 一种新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，包括绝缘线芯、编织层、包带层和护套层；编织层包覆于绝缘线芯外侧，包带层包覆于编织层外侧，护套层包覆于包带层外侧；护套层包括内护套层和外护套层，内护套层包覆于包带层外侧，外护套层包覆于内护套层外侧。本实用新型通过在编织层和护套层间设置包带层，能够有效避免编织毛刺刺穿护套，产生火花击穿；通过设置双层厚壁护套层，能够在提高机械性能的同时使电缆具有更好的柔软性。

Description

一种新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，尤其是涉及一种新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆。

背景技术

目前，汽车工业的发展面临着三大严峻问题：即油耗、环保和安全；汽车轻量化、环保回收及新能源已成为全球汽车工业的发展趋势。汽车轻量化技术通过降低自身质量，提高整车能源经济性，从而达到降低油耗、减少排放的目的。当前，汽车轻量化作为一种未来发展趋势，已经渗透到汽车制造的方方面面，例如：隐藏在汽车内部宛如汽车“血管”和“神经”的汽车线束，数量很大，因此在轻量化方面大有可为。

近年来，铜金属的价格一升再升，使用铜金属做导体的汽车高压电缆成本急剧增加，我国每年需要进口大量铜，铜的价格受国际市场影响波动非常大，给汽车行业造成很多不确定因素。随着新能源汽车行业的高速发展，新能源汽车用车内高压电缆的需求也越来越大，其性能优劣也将直接影响新能源汽车的各种使用性能。

中国专利CN107871549A公开一种车辆用铝合金电缆，包括铝合金导体和依次包覆在铝合金导体外侧的绝缘层、屏蔽层以及外护层，绝缘层由125℃辐照交联聚烯烃绝缘料组成，屏蔽层由铜丝或镀锡铜丝编织而成，外护层为125℃高柔韧性热塑性弹性体。该铝合金电缆抗拉强度、电导率高，柔软度高，成品弯曲半径不小于电缆外径的3倍，质量比铜芯电缆可降低一半，价格便宜近40％。然而，该电缆在编织层外直接挤包，易造成护套表面有编织纹，编织毛刺刺穿护套，导致火花击穿。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，通过在编织层外包裹包带层，避免在编织层外直接挤包，解决现有技术中编织毛刺易刺穿护套、导致火花击穿的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，包括绝缘线芯、编织层、包带层和护套层；编织层包覆于绝缘线芯外侧，包带层包覆于编织层外侧，护套层包覆于包带层外侧；

护套层包括内护套层和外护套层，内护套层包覆于包带层外侧，外护套层包覆于内护套层外侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：

本实用新型通过在编织层和护套层间设置包带层，能够有效避免编织毛刺刺穿护套，产生火花击穿；通过设置双层厚壁护套层，能够在提高机械性能的同时使电缆具有更好的柔软性。

附图说明

图1是本实用新型提供的新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆一实施方式的结构示意图；

图中：1-绝缘线芯1、2-编织层、3-包带层、4-护套层、11-铝合金导体、12-绝缘层、41-内护套层、42-外护套层。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供了一种新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，包括绝缘线芯1、编织层2、包带层3和护套层4；编织层2包覆于绝缘线芯1外侧，包带层3包覆于编织层2外侧，护套层4包覆于包带层3外侧。本实用新型通过在编织层2和护套层4间设置包带层3，能够有效避免编织毛刺刺穿护套，产生火花击穿。

绝缘线芯1包括铝合金导体11和绝缘层12，绝缘层12包覆于导体11外侧。

进一步地，导体11由若干根直径为0.1～0.5mm的8030铝合金丝绞合而成。8030铝合金导体具有抗蠕变性能优异、使用寿命长、成本低、机械强度高、伸长率大、电阻率小、重量轻、耐腐蚀性优异、弯曲性好等特点。导体单丝直径过大，束丝、复绞后导体柔软度差；导体单丝直径过小，生产过程中极易断丝，生产难度大。发明人经过多次试验发现，采用0.3mm的8030铝合金单丝，生产难度小、导体柔软度高、性能更优异。

更进一步地，8030铝合金丝的根数为100～500根。

在一个具体实施例中，导体11由238根直径为0.3mm的8030铝合金丝组成，均分为7股，采用反向绞合方式绞合，股线节距37-43mm，股线方向为左向，复绞节距80-90mm，复绞方向为右向，导体截面为14.9mm²-16.1mm²。通过这种方式得到的导体柔软性能佳，导体绞合方向与成缆方向相同，赋予电缆非常优异的柔软性，用户在充电使用电缆过程中几乎感觉不到电缆内应力的存在。

进一步地，绝缘层12为耐高低温、环保型无卤阻燃TPE绝缘层，其具有环保、绝缘性能优、高柔性、耐候性好，耐油、耐化学试剂，抗老化，耐低温-40℃，耐高温150℃等优点。

更进一步地，绝缘层12的厚度为0.8～1.2mm。通过采用厚壁绝缘层，可以更好的保护电缆，延长使用寿命；同时提高了电缆耐热变形性、耐化学稳定性和耐溶剂性，减少了冷流性，增强了耐环境应力龟裂与耐热老化、绝缘性能；电缆长期工作温度可达150℃，耐电压1500V，也提高了电缆载流量及短路的承受能力，其短时承受能力温度可达250℃。高压电缆的导体层芯线与金属网之间的电场分布密集，如果采用薄壁绝缘层，当电缆与高压插头之间存在空气或在修理加工高压电缆时，绝缘层12被刮伤，易造成电缆绝缘层击穿，减少电缆使用寿命。

在一个具体实施例中，绝缘层12的厚度为1mm，绝缘层12通过挤包的方式包覆于导体11外侧。

进一步地，编织层2为镀锡铜丝。更进一步地，编织层的编织密度≥85％，镀锡铜单线的直径为0.1～0.15mm。采用镀锡铜单线屏蔽，具有散热效果好、导电性能佳等优点。

在一个具体实施例中，镀锡铜单线的直径为0.12mm，编织层2通过绕包的方式包覆于绝缘线芯1外侧。

进一步地，包带层3为铝箔包带；更进一步地，铝箔包带的厚度为0.02～0.05mm。本实用新型通过在镀锡铜编织层外包裹铝箔，避免在编织层外直接挤包，同时能够增强屏蔽、防电磁干扰性能，提高导电率。

在一个具体实施例中，铝箔包带的厚度为0.03mm，包带层3通过绕包的方式包覆于编织层2外侧。

进一步地，护套层4为硬度70-80A、可通过VW-1阻燃试验的耐高低温、环保型无卤阻燃TPE外护套，其具有环保、绝缘性能优，高柔性、耐候性好，耐油、耐化学试剂，抗老化，耐低温-40℃，耐高温150℃等优点。护套层4的厚度为1.3～1.8mm。

更进一步地，护套层4包括内护套层41和外护套层42，内护套层包覆于包带层3外侧，外护套层42包覆于内护套层41外侧。内护套层41的厚度为0.5mm-0.8mm，外护套层42的厚度为0.8mm-1.0mm。本实用新型采用双层厚壁护套，内护套层41是包裹在包带层3上的保护覆盖层，用以防止绝缘层受潮、机械损伤以及光和化学侵蚀性媒质等作用，同时还可以流过短路电流；外护套层42是包覆在电缆内护套层41外面的保护覆盖层，主要起到机械加强和防腐蚀作用。在挤出外护套42时在内护套41外放置预热器，可以使内护套41与外护套42间粘接更为紧密，可以更好的保护电缆，延长使用寿命；同时提高了电缆耐热变形性、耐化学稳定性和耐溶剂性，减少了冷流性，增强了耐环境应力龟裂与耐热老化、绝缘性能；电缆长期工作温度可达150℃，耐电压1500V，也提高了电缆载流量及短路的承受能力，其短时承受能力温度可达250℃。若采用单层薄壁护套层，电缆会由于长时间运行受到外界介质的腐蚀，最薄点的绝缘水平和机械水平下降，影响电缆使用寿命，易造成电缆护套在受到外界正常破坏力作用下损坏，大大降低电缆的相关性能，不能起到保护电缆的作用。同时，与采用单层厚壁护套相比，本发明的双层厚壁护套能使电缆成品更加柔软。

在一个具体实施例中，内护套41通过挤包的方式包覆在包带层3外，外护套42通过挤包的方式包覆在内护套41外。

现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

(1)重量轻、成本低：本实用新型汽车高压电缆，采用了铝合金导体，与传统的铜导体相比，在满足相同载流量的条件下，即使放大两个规格后，铝合金导体重量依然可以减少50％；柔性好，通过热处理工艺和结构设计，线束柔软度提高；耐腐蚀性好，抗氧化腐蚀能力为铜芯电缆的10～100倍；成本低，在满足相同载流量的条件下，铝合金导体的成本，只有铜导体的35％-50％。

(2)屏蔽效果好：本实用新型汽车高压电缆，采用镀锡铜丝编织加铝箔包带屏蔽，铝箔包裹在编织层外，增强屏蔽、防电磁干扰性能，提高导电率，从另外一方面延长电缆使用寿命。

(3)耐高低温：本实用新型汽车高压电缆，厚壁绝缘层和外护套采用耐高低温、环保型无卤阻燃TPE，耐低温-40℃、耐高温150℃，提高了汽车高压电缆的耐高低温性、耐侯性、耐热变形性、耐热老化性、载流量及短路承受温度。

(4)电缆载流量及短路的承受能力高：本实用新型采用厚壁绝缘、双护套层，提高了电缆载流量及短路的承受能力。

(5)弯曲性：铝合金电缆有着极其良好的弯曲性能。铝合金金属的初始柔韧度比铜高30％左右，反弹性却比铜要低40％。一般的铜芯电缆的弯曲半径大约为10～20倍外径，而铝合金电缆的弯曲半径却仅为7倍外径，更加柔软。本实用新型汽车高压电缆，采用多根直径为0.3mm的8030铝合金导体，弯曲性能好，能够经受多次弯折，消除了以往因电缆太硬安装难的问题，极大地提高了汽车在整车组装过程中的生产效率。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，其特征在于，包括绝缘线芯、编织层、包带层和护套层；

所述编织层包覆于所述绝缘线芯外侧，所述包带层包覆于所述编织层外侧，所述护套层包覆于所述包带层外侧；

所述护套层包括内护套层和外护套层，所述内护套层包覆于所述包带层外侧，所述外护套层包覆于所述内护套层外侧。

2.根据权利要求1所述新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，其特征在于，所述绝缘线芯包括铝合金导体和绝缘层，所述绝缘层包覆于所述导体外侧。

3.根据权利要求2所述新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，其特征在于，所述导体由若干根直径为0.1～0.5mm的8030铝合金丝绞合而成。

4.根据权利要求3所述新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，其特征在于，所述导体由238根直径为0.3mm的8030铝合金丝组成，均分为7股，采用反向绞合方式绞合，股线节距37-43mm，股线方向为左向，复绞节距80-90mm，复绞方向为右向，导体截面为14.9mm²-16.1mm²。

5.根据权利要求2所述新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，其特征在于，所述绝缘层为耐低温-40℃、耐高温150℃环保型无卤阻燃TPE绝缘层。

6.根据权利要求5所述新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，其特征在于，所述绝缘层的厚度为0.8～1.2mm。

7.根据权利要求1所述新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，其特征在于，所述编织层为镀锡铜丝。

8.根据权利要求1所述新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，其特征在于，所述包带层为铝箔包带。

9.根据权利要求1所述新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，其特征在于，所述护套层为硬度70-80A、可通过VW-1阻燃试验的耐低温-40℃、耐高温150℃环保型无卤阻燃TPE外护套。

10.根据权利要求9所述新能源汽车用厚壁铝合金芯高压电缆，其特征在于，所述内护套层的厚度为0.5mm-0.8mm，所述外护套层的厚度为0.8mm-1.0mm。

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