Нова ера аутомобилске индустрије нове енергије носи двоструку мисију индустријске трансформације и надоградње и заштите атмосферског окружења, што у великој мери покреће индустријски развој високонапонских каблова и других пратећих додатака за електрична возила, а произвођачи каблова и сертификациони органи имају уложио много енергије у истраживање и развој високонапонских каблова за електрична возила. Високонапонски каблови за електрична возила имају високе захтеве за перформансама у свим аспектима и требало би да испуњавају РоХСб стандард, стандардне захтеве УЛ94В-0 степена отпорности на ватру и меке перформансе. Овај рад представља материјале и технологију припреме високонапонских каблова за електрична возила.
1. Материјал високонапонског кабла
(1) Материјал проводника кабла
Тренутно постоје два главна материјала слоја кабловског проводника: бакар и алуминијум. Неколико компанија сматра да алуминијумско језгро може у великој мери да смањи трошкове производње, додавањем бакра, гвожђа, магнезијума, силицијума и других елемената на бази чистих алуминијумских материјала, кроз посебне процесе као што су синтеза и третман жарења, побољшавају електричну проводљивост, савијање. перформансе и отпорност на корозију кабла, како би се испунили захтеви истог носивости, да би се постигао исти ефекат као проводници са бакарним језгром или чак и бољи. Дакле, трошкови производње су у великој мери уштеђени. Међутим, већина предузећа и даље сматра бакар главним материјалом слоја проводника, пре свега, отпорност бакра је ниска, а затим је већина перформанси бакра боља од перформанси алуминијума на истом нивоу, као што је велика струја носивост, мали губитак напона, ниска потрошња енергије и јака поузданост. Тренутно, избор проводника углавном користи национални стандард 6 меких проводника (издужење једне бакарне жице мора бити веће од 25%, пречник монофиламента је мањи од 0,30) како би се осигурала мекоћа и жилавост бакарног монофиламента. Табела 1 наводи стандарде који морају бити испуњени за најчешће коришћене бакарне проводничке материјале.
(2) Материјали изолационог слоја каблова
Унутрашње окружење електричних возила је сложено, у избору изолационих материјала, с једне стране, како би се обезбедила безбедна употреба изолационог слоја, са друге стране, што је више могуће да се изабере лака обрада и широко коришћени материјали. Тренутно, најчешће коришћени изолациони материјали су поливинил хлорид (ПВЦ),умрежени полиетилен (КСЛПЕ), силиконска гума, термопластични еластомер (ТПЕ) итд., а њихова главна својства приказана су у табели 2.
Међу њима, ПВЦ садржи олово, али РоХС директива забрањује употребу олова, живе, кадмијума, хексвалентног хрома, полибромованих дифенил етера (ПБДЕ) и полибромованих бифенила (ПББ) и других штетних материја, па је последњих година ПВЦ замењен КСЛПЕ, силиконска гума, ТПЕ и други еколошки прихватљиви материјали.
(3) Материјал слоја за заштиту кабла
Заштитни слој је подељен на два дела: полупроводни заштитни слој и плетени заштитни слој. Запреминска отпорност полупроводног заштитног материјала на 20°Ц и 90°Ц и након старења је важан технички индекс за мерење заштитног материјала, који индиректно одређује век трајања високонапонског кабла. Уобичајени полупроводни заштитни материјали укључују етилен-пропилен гуму (ЕПР), поливинил хлорид (ПВЦ) иполиетилен (ПЕ)на бази материјала. У случају да сировина нема предност и да се ниво квалитета не може побољшати у кратком року, научноистраживачке институције и произвођачи кабловског материјала фокусирају се на истраживање технологије обраде и односа формуле заштитног материјала и траже иновације у однос састава заштитног материјала ради побољшања укупних перформанси кабла.
2. Процес припреме кабла високог напона
(1) Технологија проводника
Основни процес каблова је дуго развијен, тако да постоје и сопствене стандардне спецификације у индустрији и предузећима. У процесу извлачења жице, према начину одмотавања једне жице, опрема за умотавање може се поделити на машину за одмотавање, машину за одмотавање и машину за одмотавање/одвртање. Због високе температуре кристализације бакарног проводника, температура и време жарења су дужи, прикладно је користити опрему машине за одмотавање за извођење континуираног повлачења и континуираног повлачења монвире-а како би се побољшало издуживање и стопа лома извлачења жице. Тренутно је умрежени полиетиленски кабл (КСЛПЕ) у потпуности заменио кабл за уљни папир између напона од 1 до 500 кВ. Постоје два уобичајена процеса формирања проводника за КСЛПЕ проводнике: кружно сабијање и увртање жице. С једне стране, жичано језгро може избећи високу температуру и висок притисак у умреженом цевоводу да притисне свој заштитни материјал и изолациони материјал у размак ужете жице и изазове отпад; С друге стране, такође може спречити инфилтрацију воде дуж правца проводника како би се обезбедио сигуран рад кабла. Сам бакарни проводник је концентрична структура за увијање, која се углавном производи помоћу обичне машине за увијање рама, машине за увијање виљушке, итд. У поређењу са процесом кружног збијања, може обезбедити округло формирање проводника.
(2) Процес производње изолације каблова од КСЛПЕ
За производњу високонапонских КСЛПЕ каблова, суво умрежавање ланчане мреже (ЦЦВ) и вертикално суво умрежавање (ВЦВ) су два процеса формирања.
(3) Процес екструзије
Раније су произвођачи каблова користили секундарни процес екструзије за производњу изолационог језгра кабла, први корак у исто време штита екструзијског проводника и изолационог слоја, а затим умрежени и намотани на носач каблова, постављен на одређени временски период, а затим екструзија изолациони штит. Током 1970-их, 1+2 трослојни процес екструзије појавио се у изолованом жичаном језгру, што је омогућило да се унутрашња и спољашња заштита и изолација заврше у једном процесу. Процес прво екструдира оклоп проводника, након кратке удаљености (2~5м), а затим истовремено екструдира изолацију и изолациони штит на оклоп проводника. Међутим, прве две методе имају велике недостатке, па су крајем 1990-их добављачи опреме за производњу каблова увели процес производње трослојне коекструзије, који је истовремено екструдирао заштиту проводника, изолацију и изолациону заштиту. Пре неколико година, стране земље су такође лансирале нову главу бачве екструдера и дизајн закривљене мрежасте плоче, балансирајући притисак протока у шупљини главе завртња како би се ублажило накупљање материјала, продужило непрекидно време производње, замењујући непрекидну промену спецификација дизајн главе такође може у великој мери уштедети трошкове застоја и побољшати ефикасност.
3. Закључак
Нова енергетска возила имају добре изгледе за развој и огромно тржиште, потребна им је серија високонапонских кабловских производа са високим капацитетом оптерећења, отпорношћу на високе температуре, ефектом електромагнетне заштите, отпорношћу на савијање, флексибилношћу, дугим радним веком и другим одличним перформансама у производњи и заузимају тржиште. Високонапонски кабловски материјал за електрична возила и процес његове припреме имају широке изгледе за развој. Електрично возило не може побољшати ефикасност производње и обезбедити употребу безбедности без високонапонског кабла.
Време поста: 23.08.2024