Jaunās enerģētikas automobiļu rūpniecības jaunā laikmeta pleciem ir dubultā misija - rūpnieciskā pārveide, modernizācija un atmosfēras vides aizsardzība, kas lielā mērā veicina augstsprieguma kabeļu un citu saistīto elektrisko transportlīdzekļu piederumu rūpniecisko attīstību, un kabeļu ražotājiem un sertifikācijas iestādēm ir ieguldīja daudz enerģijas elektrisko transportlīdzekļu augstsprieguma kabeļu izpētē un izstrādē. Elektrisko transportlīdzekļu augstsprieguma kabeļiem ir augstas veiktspējas prasības visos aspektos, un tiem jāatbilst RoHSb standartam, liesmas slāpētājas klases UL94V-0 standarta prasībām un mīkstajai veiktspējai. Šis raksts iepazīstina ar elektrisko transportlīdzekļu augstsprieguma kabeļu materiāliem un sagatavošanas tehnoloģiju.
1. Augstsprieguma kabeļa materiāls
(1) Vada materiāls no kabeļa
Pašlaik ir divi galvenie kabeļu vadītāju slāņa materiāli: varš un alumīnijs. Daži uzņēmumi uzskata, ka alumīnija serdeņi var ievērojami samazināt ražošanas izmaksas, pievienojot varu, dzelzi, magniju, silīciju un citus elementus uz tīra alumīnija materiāliem, izmantojot īpašus procesus, piemēram, sintēzi un atlaidināšanu, uzlabojot elektrisko vadītspēju, liekot. kabeļa veiktspēja un izturība pret koroziju, lai atbilstu tādas pašas kravnesības prasībām, lai sasniegtu tādu pašu efektu kā vara dzīslu vadītājiem vai pat labāk. Tādējādi tiek ievērojami ietaupītas ražošanas izmaksas. Tomēr lielākā daļa uzņēmumu joprojām uzskata varu par vadītāju slāņa galveno materiālu, pirmkārt, vara pretestība ir zema, un tad lielākā daļa vara veiktspējas ir labākas nekā alumīnija tādā pašā līmenī, piemēram, liela strāva. kravnesība, zems sprieguma zudums, zems enerģijas patēriņš un liela uzticamība. Pašlaik vadu atlasē parasti tiek izmantoti valsts standarta 6 mīkstie vadītāji (viena vara stieples pagarinājumam jābūt lielākam par 25%, monopavedienu diametram ir mazāks par 0,30), lai nodrošinātu vara monopavedienu mīkstumu un stingrību. 1. tabulā ir uzskaitīti standarti, kas jāievēro parasti izmantotajiem vara vadu materiāliem.
(2) Kabeļu izolācijas slāņa materiāli
Elektromobiļu iekšējā vide ir sarežģīta, izolācijas materiālu izvēlē, no vienas puses, nodrošināt drošu izolācijas slāņa izmantošanu, no otras puses, iespēju robežās izvēlēties vieglu apstrādi un plaši izmantojamus materiālus. Pašlaik plaši izmantotie izolācijas materiāli ir polivinilhlorīds (PVC),šķērssašūts polietilēns (XLPE), silikona gumija, termoplastiskais elastomērs (TPE) utt., un to galvenās īpašības ir parādītas 2. tabulā.
Tostarp PVC satur svinu, bet RoHS direktīva aizliedz izmantot svinu, dzīvsudrabu, kadmiju, sešvērtīgo hromu, polibromētos difenilēterus (PBDE) un polibromētos bifenilus (PBB) un citas kaitīgas vielas, tāpēc pēdējos gados PVC ir aizstāts ar XLPE, silikona gumija, TPE un citi videi draudzīgi materiāli.
(3) Kabeļa ekranēšanas slāņa materiāls
Aizsargājošais slānis ir sadalīts divās daļās: pusvadītāja ekranēšanas slānis un pīts ekranēšanas slānis. Pusvadītāja ekranēšanas materiāla tilpuma pretestība 20 ° C un 90 ° C temperatūrā un pēc novecošanas ir svarīgs tehnisks rādītājs ekranēšanas materiāla mērīšanai, kas netieši nosaka augstsprieguma kabeļa kalpošanas laiku. Parastie pusvadoši ekranēšanas materiāli ir etilēna-propilēna gumija (EPR), polivinilhlorīds (PVC) unpolietilēns (PE)balstīti materiāli. Gadījumā, ja izejmateriālam nav priekšrocību un kvalitātes līmeni īstermiņā nav iespējams uzlabot, zinātniskās pētniecības institūcijas un kabeļu materiālu ražotāji koncentrējas uz ekranēšanas materiāla apstrādes tehnoloģijas un formulu attiecības izpēti un meklē inovācijas aizsargmateriāla sastāva attiecība, lai uzlabotu kabeļa kopējo veiktspēju.
2.Augstsprieguma kabeļa sagatavošanas process
(1) Vadītāja virknes tehnoloģija
Kabeļu pamatprocess ir izstrādāts jau ilgu laiku, tāpēc nozarē un uzņēmumos ir arī savas standarta specifikācijas. Stiepļu vilkšanas procesā saskaņā ar vienas stieples atvīšanas režīmu vītņošanas iekārtu var iedalīt atvīšanas savīšanas mašīnā, atvīšanas savīšanas iekārtā un atvīšanas/atvīšanas savīšanas mašīnā. Sakarā ar vara vadītāja augsto kristalizācijas temperatūru, atkvēlināšanas temperatūra un laiks ir garāks, ir lietderīgi izmantot atvīšanas savīšanas mašīnas iekārtas, lai veiktu nepārtrauktu vilkšanu un nepārtrauktu vilkšanu, lai uzlabotu stieples stiepšanas pagarinājumu un lūzumu ātrumu. Šobrīd šķērssaistītais polietilēna kabelis (XLPE) ir pilnībā nomainījis eļļas papīra kabeli no 1 līdz 500 kV sprieguma līmeņiem. XLPE vadītājiem ir divi izplatīti vadītāju formēšanas procesi: apļveida blīvēšana un stieples savīšana. No vienas puses, stieples kodols var izvairīties no augstas temperatūras un augsta spiediena šķērssaistītajā cauruļvadā, lai nospiestu tā aizsargmateriālu un izolācijas materiālu savītajā stieples spraugā un radītu atkritumus; No otras puses, tas var arī novērst ūdens iekļūšanu vadītāja virzienā, lai nodrošinātu kabeļa drošu darbību. Vara vadītājs pats par sevi ir koncentriska savīšanas struktūra, ko galvenokārt ražo parastā karkasa vīšanas mašīna, dakšu vīšanas mašīna utt. Salīdzinot ar apļveida sablīvēšanas procesu, tas var nodrošināt vadītāju savīšanas apaļo veidošanos.
(2) XLPE kabeļu izolācijas ražošanas process
Augstsprieguma XLPE kabeļa ražošanai kontakttīkla sausā šķērssaistīšana (CCV) un vertikālā sausā šķērssaistīšana (VCV) ir divi formēšanas procesi.
(3) Ekstrūzijas process
Agrāk kabeļu ražotāji izmantoja sekundāro ekstrūzijas procesu, lai izgatavotu kabeļa izolācijas serdi, kas bija pirmais solis vienlaikus ekstrūzijas vadītāja vairogs un izolācijas slānis, un pēc tam tika šķērssavienoti un uztīti uz kabeļa teknes, uz noteiktu laiku novietoti un pēc tam ekstrūzija. izolācijas vairogs. Pagājušā gadsimta 70. gados izolētajā stieples serdenī parādījās 1+2 trīsslāņu ekstrūzijas process, kas ļāva pabeigt iekšējo un ārējo ekranēšanu un izolāciju vienā procesā. Process vispirms pēc neliela attāluma (2–5 m) izspiež vadītāja vairogu un pēc tam vienlaikus izspiež izolācijas un izolācijas vairogu uz vadītāja vairoga. Tomēr pirmajām divām metodēm ir lieli trūkumi, tāpēc 90. gadu beigās kabeļu ražošanas iekārtu piegādātāji ieviesa trīsslāņu koekstrūzijas ražošanas procesu, kurā vienlaikus tika izspiests vadītāju ekranējums, izolācija un izolācijas ekranējums. Pirms dažiem gadiem ārvalstīs tika ieviesta arī jauna ekstrūdera mucas galvas un izliektas sieta plāksnes konstrukcija, līdzsvarojot skrūves galviņas dobuma plūsmas spiedienu, lai atvieglotu materiāla uzkrāšanos, pagarinātu nepārtrauktas ražošanas laiku, aizstājot nepārtrauktu specifikāciju maiņu. galvas dizains var arī ievērojami ietaupīt dīkstāves izmaksas un uzlabot efektivitāti.
3. Secinājums
Jauniem enerģijas transportlīdzekļiem ir labas attīstības perspektīvas un milzīgs tirgus, tiem ir nepieciešama virkne augstsprieguma kabeļu izstrādājumu ar augstu kravnesību, augstu temperatūras izturību, elektromagnētisko ekranēšanas efektu, lieces pretestību, elastību, ilgu kalpošanas laiku un citu izcilu veiktspēju ražošanā un aizņemt tirgus. Elektrisko transportlīdzekļu augstsprieguma kabeļu materiālam un tā sagatavošanas procesam ir plašas attīstības perspektīvas. Elektriskais transportlīdzeklis nevar uzlabot ražošanas efektivitāti un nodrošināt drošību bez augstsprieguma kabeļa.
Publicēšanas laiks: 23. augusts 2024