阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜，由里到外依次包括鍍錫絞合銅導體、無紡布包帶層、改性硅橡膠絕緣層、銅塑復合帶繞包隔離層和鍍錫銅絲編織屏蔽加強層。本實用新型采用軟結構5類鍍錫銅導體，使電纜結構柔軟便于安裝敷設，導體外采用無紡布包帶扎緊，防止導體松散；絕緣層采用改性硅橡膠擠包，通過高溫硫化，實現絕緣良好的機械、電氣性能、阻燃耐火性能；絕緣外層采用銅塑復合帶屏蔽層，起到隔離、耐油、隔火、抗電磁干擾的效果；采用鍍錫銅絲編織屏蔽加強層，起到屏蔽抗電磁干擾、鎧裝作用，增強電纜的耐磨和強度。本實用新型結構設計合理，使阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜滿足了執行特殊任務所用混合動力車輛對電纜的耐高低溫、耐磨、耐油及抗阻燃等性能要求，且電纜柔軟，便于安裝。
【專利說明】阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及一種車輛用電纜，特別是涉及一種阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜，屬于特種電纜【技術領域】。
[0003]【背景技術】:
[0004]隨著人類生存環境的日益惡化，國際社會已充分認識到環境保護的重要性。為此，世界各國就環境保護問題采取了相應對策，為解決汽車尾氣排放造成的大氣污染，許多發達國家都在著手研制新能源、低污染、環保型交通工具，其中電動交通工具尤其受到青睞。電動交通工具的研究以純電動和混合動力為研究方向，由于目前純電動交通工具的技術原因，導致了使用成本高、持續運行里程短、實用化程度低等問題。因此，預計10年內純電動交通工具要實現產業化難度較大。而混合動力技術近幾年來發展迅速，實用化程度較高，逐漸趨向成熟，這使混合動力電動車的產業化成為可能。我國目前經濟尚不發達，城市交通大多依賴公交系統，數量眾多的以汽油機、柴油機為驅動力的公交大客車成為城市大氣環境惡化的主要污染源。由于大客車具有體積大、啟動頻繁、最高時速要求低等特點，非常適合應用混合動力技術。因此，用低污染、低能耗的混合動力電動大客車逐步取代那些能耗高、排放不符合尾氣排放標準的公交大客車市場發展空間很大，是今后一段時期客車制造業的發展方向。隨著國家科技與經濟的快速發展，使用于搶險救災、防暴、防火、防災害等執行特殊任務的各類混合動力車輛和新能源汽車需求量增大，另外隨著我國軍工裝備的發展，現也已提出軍用車輛采用混合動力作為驅動發展的趨勢。
[0005]現用于車輛的電源傳輸及信號電纜的結構是銅導體外包覆PVC或交聯聚乙烯或聚氯乙烯-丁腈復合物作絕緣層或護套層，這種結構無法滿足各類執行特殊任務所用混合動力車輛對電纜的耐高低溫、耐磨、耐油及抗阻燃等性能要求。由PVC或聚氯乙烯-丁腈復合物絕緣材料制成的電線電纜產品長期使用溫度僅在-20?105°C之間且易于老化，容易產生有害氣體，如二惡英、氯化氫等，不能滿足環保要求；用交聯聚乙烯作電纜的絕緣層及護套，其使用溫度在-40?125°C之間，這種電纜在所用材料護出成型后再進行交聯，該交聯過程是在常壓環境下進行，材料內部易產生氣泡，或輻射時材料內部剩余電荷易影響產品電性能，且電纜柔軟性不夠，不便于安裝；兩類絕緣材料在低溫_40°C時的曲撓性能或高溫130°C時熱老化性能較差，其化學穩定性能、耐磨性能一般。耐熱硅橡膠因其抗拉、抗撕裂、抗擠壓性能較差，在敷設、移動、振動環境中易出破損、皺褶，其優異的耐高低溫、電絕緣性能難以在特殊環境下得到發揮。
[0006]混合動力電纜主要用于蓄電池組和變換器之間的直流傳輸、變換器和電機之間的變頻交流傳輸，其傳輸要求決定了這種電纜有以下特性:①高電壓。對于混合動力和電動車輛，電是車輛運行的動力源，為滿足強大的功率需要和減少傳輸中電能的損耗，系統采用高出普通車輛幾十倍的電壓，在幾百伏甚至I千伏以上，和普通車用電纜相比，電纜的絕緣要求有更高的介電強度，絕緣厚度比普通電纜更厚。②大電流。隨著電動車輛功率的提高，電纜的電流也越來越大，為了使電纜穩定運行，需要采用更大截面的電纜，通常主回路的電纜一般為幾十平方毫米。③高柔軟性。由于蓄電池的容量增大和出于安全考慮，龐大體積的蓄電池組通常放置在后部，如行李廂位置，所以電纜需要繞過乘客艙到達前部發動機艙的位置，敷設路徑非常曲折，彎曲半徑很小。為了方便裝配，提高可靠性，要求電纜具有很高的柔軟度，電纜的導體由眾多的細銅絲絞合而成.和普通車用電纜相比，導體中的單根銅絲更細，根數更多，另外電纜的絕緣和護層材料也要采用韌性良好的彈性體材料。④高耐熱。由于蓄電池和電機功率提高，造成傳輸電流的增大，又由于焦耳效應會產生很大的熱鼉，加之車輛的蓄電池組、變換器和電機也會產生很大的熱量，使電纜周圍的溫度比環境溫度高很多，使電纜產生更太的溫升，所以要求電纜具有較高的耐熱等級，通常電動車輛用電力電纜的耐熱等級一般要達到C級(125°C)，有的車輛要求達到D級(150°C)，甚至更高。⑤防止電磁污染。電動車輛負載運行時、起動、制動、加速和減速時，電壓、電流以及頻率都會發生變化，加之電動車輛電纜傳輸的電壓和電流比較大，所以產生的電磁干擾非常大，這種干擾會對車輛通過的周圍環境和車輛本身的電氣電子設備產生影響，甚至會使車輛不能正常運行。電動車輛用電力電纜必須對其進行屏蔽處理，滿足電磁兼容(EMC)的要求。通常采用密度很大的銅線編織屏蔽，這種屏蔽穩定性好，而且也柔軟，彎曲性好。
[0007]目前尚沒有能夠滿足以上所有功能要求的混合動力車輛用特種電纜問世。
[0008]實用新型內容:
[0009]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜，能夠滿足各類執行特殊任務所用混合動力車輛對電纜的耐高低溫、耐磨、耐油及抗阻燃等的性能要求。
[0010]本實用新型為解決技術問題所采取的技術方案是:
[0011]一種阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜，由里到外依次包括鍍錫絞合銅導體、無紡布包帶層、改性硅橡膠絕緣層、銅塑復合帶繞包隔離層和鍍錫銅絲編織屏蔽加強層。
[0012]本實用新型的主要技術指標如下:
[0013]1、電纜導體20°C直流電阻符合GB/T 3956的規定，電阻的偏差不超過電阻的-5% ~10% ；
[0014]2、編織屏蔽密度≤80%，抗電磁干擾符合EMC要求；
[0015]3、柔軟易彎曲，最小彎曲半徑為3D ;
[0016]4、工作電壓為DC 0.6~IkV ；
[0017]5、電纜導體長期運行溫度-60~180°C ；
[0018]6、電纜應能通過室溫10.8kV 15min的耐壓試驗；
[0019]7、燃燒性能:鹵素氣體釋放量試驗，pH值> 4.3，電導率≤10 ii S/mm ;電纜燃燒發煙量試驗，透光率> 60% ；
[0020]8、阻燃性能試驗:符合GB/T18380.3中試驗要求規定，通過單根垂直燃燒試驗。
[0021]本實用新型的積極有益效果如下:
[0022]1、本實用新型的導體采用軟結構5類鍍錫銅導體，使電纜結構更柔軟，便于安裝敷設。考慮到車輛內安裝空間小，為盡量縮小電纜外徑，對導體采取了縮徑工藝，導體在束絞和復絞時，每道工序進行工藝優化，采用合理的絞合節距和分層緊壓縮徑工藝，分層緊壓縮徑在不損傷鍍層的情況下盡可能縮小導體外徑，導體外采用無紡布包帶扎緊，防止導體松散。[0023]2、本實用新型的絕緣層采用改性硅橡膠擠包而成，通過高溫硫化，實現絕緣良好的機械、電氣性能、阻燃耐火性能，使電纜不但具有高柔軟性，而且可以通過耐火和單根垂直燃燒試驗。
[0024]3、本實用新型的絕緣層外面采用銅塑復合帶屏蔽層，一是起到隔離作用，增強耐油等特性，二是在燃燒時起到隔火的作用，三是起到屏蔽抗電磁干擾的效果。
[0025]4、本實用新型的最外層采用鍍錫銅絲編織屏蔽加強層，一是起到屏蔽抗電磁干擾的雙重效果，二是起到鎧裝作用，增強電纜的耐磨和強度。
[0026]5、本實用新型結構設計合理，使阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜滿足了執行特殊任務所用混合動力車輛對電纜的耐高低溫、耐磨、耐油及抗阻燃等性能要求，且電纜柔軟，便于安裝。
[0027]6、隨著混合動力車輛的迅猛發展，本實用新型作為產業化發展方向，是一項有較大經濟效益與社會效益的產品，在我國將有廣闊的發展前景和社會經濟效益，極具有推廣價值。
[0028]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0029]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0030]【具體實施方式】:
[0031]下面結合附圖對本實用新型作進一步的解釋和說明:
[0032]參見圖1，一種阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜，由里到外依次包括鍍錫絞合銅導體1、無紡布包帶層2、改性硅橡膠絕緣層3、銅塑復合帶繞包隔離層4和鍍錫銅絲編織屏蔽加強層5。
[0033]本實用新型中，導體采用軟結構5類鍍錫銅導體，使電纜結構柔軟，便于安裝敷設。導體外采用無紡布包帶扎緊，防止導體松散。絕緣層采用改性硅橡膠擠包，通過高溫硫化，實現絕緣良好的機械、電氣性能、阻燃耐火性能。絕緣外層采用銅塑復合帶屏蔽層，一是起到隔離作用，增強耐油等特性，二是在燃燒時起到隔火的作用，三是起到屏蔽抗電磁干擾的效果。最外層采用鍍錫銅絲編織屏蔽加強層，一是起到屏蔽抗電磁干擾的雙重效果，二是起到鎧裝作用，增強電纜的耐磨和強度。
[0034]本實用新型結構設計合理，使阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜滿足了執行特殊任務所用混合動力車輛對電纜的耐高低溫、耐磨、耐油及抗阻燃等性能要求，且電纜柔軟，便于安裝。
[0035]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜，其特征在于:所述阻燃耐火抗磁混合動力車輛用特種電纜由里到外依次包括鍍錫絞合銅導體(I)、無紡布包帶層(2)、改性硅橡膠絕緣層(3)、銅塑復合帶繞包隔離層(4)和鍍錫銅絲編織屏蔽加強層(5)。
【文檔編號】H01B7/02GK203386496SQ201320454837
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月29日 優先權日:2013年7月29日
【發明者】生長飛, 韓世奇, 彭旺全, 郭亞鵬, 郝蘇麗 申請人:河南華泰特種電纜有限公司