Новата ера на автомобилската индустрија за нова енергија има двојна мисија на индустриска трансформација и надградба и заштита на атмосферската средина, што во голема мера го движи индустрискиот развој на високонапонски кабли и друга сродна дополнителна опрема за електрични возила, а производителите на кабли и сертификациските тела инвестираа многу енергија во истражувањето и развојот на високонапонски кабли за електрични возила. Високонапонските кабли за електрични возила имаат барања за високи перформанси во сите аспекти и треба да ги исполнуваат барањата на стандардот RoHSb, стандардот UL94V-0 со степен на отпорност на пламен и меките перформанси. Овој труд ги воведува материјалите и технологијата за подготовка на високонапонски кабли за електрични возила.
1. Материјалот на високонапонскиот кабел
(1) Материјал на спроводникот на кабелот
Во моментов, постојат два главни материјали за слојот на кабелскиот проводник: бакар и алуминиум. Неколку компании сметаат дека алуминиумското јадро може значително да ги намали трошоците за производство, со додавање на бакар, железо, магнезиум, силициум и други елементи врз основа на чисти алуминиумски материјали, преку специјални процеси како што се синтеза и третман со жарење, подобрување на електричната спроводливост, перформансите на свиткување и отпорноста на корозија на кабелот, со цел да се исполнат барањата за ист капацитет на оптоварување, за да се постигне ист ефект како и проводниците од бакарно јадро или дури и подобро. Така, трошоците за производство се значително заштедени. Сепак, повеќето претпријатија сè уште го сметаат бакарот како главен материјал за слојот на проводникот, пред сè, отпорноста на бакарот е ниска, а потоа поголемиот дел од перформансите на бакарот се подобри од оние на алуминиумот на исто ниво, како што се голем капацитет на пренос на струја, ниски загуби на напон, ниска потрошувачка на енергија и силна сигурност. Во моментов, изборот на проводници генерално го користи националниот стандард 6 меки проводници (издолжувањето на една бакарна жица мора да биде поголемо од 25%, дијаметарот на монофиламентот е помал од 0,30) за да се обезбеди мекост и цврстина на бакарниот монофиламент. Табела 1 ги наведува стандардите што мора да се исполнат за најчесто користените бакарни спроводни материјали.
(2) Материјали за изолациски слој на кабли
Внатрешната средина на електричните возила е комплексна, при изборот на изолациски материјали, од една страна, за да се обезбеди безбедна употреба на изолациониот слој, а од друга страна, колку што е можно повеќе да се изберат лесни за обработка и широко користени материјали. Во моментов, најчесто користените изолациски материјали се поливинил хлорид (PVC),вкрстено поврзан полиетилен (XLPE), силиконска гума, термопластичен еластомер (TPE) итн., а нивните главни својства се прикажани во Табела 2.
Меѓу нив, ПВЦ содржи олово, но Директивата RoHS забранува употреба на олово, жива, кадмиум, хексавалентен хром, полибромирани дифенил етери (PBDE) и полибромирани бифенили (PBB) и други штетни супстанции, па во последниве години ПВЦ е заменет со XLPE, силиконска гума, TPE и други еколошки материјали.
(3) Материјал за слојот за заштита на кабелот
Заштитниот слој е поделен на два дела: полупроводнички заштитен слој и плетен заштитен слој. Волуменската отпорност на полупроводничкиот заштитен материјал на 20°C и 90°C и по стареењето е важен технички индекс за мерење на заштитениот материјал, кој индиректно го одредува животниот век на високонапонскиот кабел. Вообичаените полупроводнички заштитени материјали вклучуваат етилен-пропиленска гума (EPR), поливинил хлорид (PVC) иполиетилен (PE)материјали базирани на. Во случај суровината да нема предност и нивото на квалитет не може да се подобри на краток рок, научно-истражувачките институции и производителите на кабелски материјали се фокусираат на истражување на технологијата на обработка и соодносот на формулата на заштитениот материјал и бараат иновации во соодносот на составот на заштитениот материјал за да се подобрат вкупните перформанси на кабелот.
2. Процес на подготовка на високонапонски кабел
(1) Технологија на спроводни нишки
Основниот процес на кабел е развиен долго време, па затоа постојат и свои стандардни спецификации во индустријата и претпријатијата. Во процесот на влечење жици, според режимот на одвртување на единечна жица, опремата за влечење може да се подели на машина за одвртување, машина за одвртување и машина за одвртување/одвртување. Поради високата температура на кристализација на бакарниот проводник, температурата и времето на жарење се подолги, соодветно е да се користи опремата за машина за одвртување за влечење за континуирано влечење и континуирано влечење на монжица за да се подобри стапката на издолжување и кршење на влечењето жици. Во моментов, вкрстено поврзаниот полиетиленски кабел (XLPE) целосно го замени кабелот од маслена хартија помеѓу напонските нивоа од 1 и 500kV. Постојат два вообичаени процеси на формирање на проводници за XLPE проводници: кружно набивање и извртување на жица. Од една страна, јадрото на жицата може да ја избегне високата температура и високиот притисок во вкрстено поврзаниот цевковод за да го притисне својот заштитен материјал и изолациски материјал во празнината на завртената жица и да предизвика отпад; Од друга страна, може да се спречи и навлегување на вода по должината на насоката на проводникот за да се обезбеди безбедно работење на кабелот. Самиот бакарен проводник е концентрична структура со набори, која најчесто се произведува со обична машина за набори со рамки, машина за набори со вилушка итн. Во споредба со процесот на кружно набивање, може да се обезбеди кружно формирање на наборите на проводникот.
(2) Процес на производство на XLPE изолација за кабли
За производство на високонапонски XLPE кабел, катенерното суво вкрстено поврзување (CCV) и вертикалното суво вкрстено поврзување (VCV) се два процеса на формирање.
(3) Процес на екструзија
Претходно, производителите на кабли користеа секундарен процес на екструдирање за да произведат јадро за изолација на кабел, при што првиот чекор беше истовремено екструдиран штит за проводници и изолациски слој, а потоа вкрстено поврзан и намотан на послужавник за кабел, поставен за одреден временски период, а потоа екструдиран изолациски штит. Во текот на 1970-тите, во изолираното жичено јадро се појави 1+2 процес на екструдирање со три слоја, овозможувајќи внатрешната и надворешната заштита и изолација да се завршат во еден процес. Процесот прво ја екструдира заштитата на проводниците, по кратко растојание (2~5 m), а потоа ја екструдира изолацијата и изолацискиот штит на заштитата на проводниците истовремено. Сепак, првите два методи имаа големи недостатоци, па затоа кон крајот на 1990-тите, добавувачите на опрема за производство на кабли воведоа трислоен процес на коекструдирање, кој истовремено екструдира заштита на проводници, изолација и изолациски штит. Пред неколку години, странските земји, исто така, лансираа нов дизајн на глава на буре за екструдер и закривена мрежеста плоча, со балансирање на притисокот на протокот во шуплината на главата на завртката за да се ублажи акумулацијата на материјал, да се продолжи континуираното време на производство, а замената на непрекинатата промена на спецификациите на дизајнот на главата може значително да ги заштеди трошоците за застој и да ја подобри ефикасноста.
3. Заклучок
Новите енергетски возила имаат добри перспективи за развој и огромен пазар, потребна е серија производи од високонапонски кабел со висок капацитет на оптоварување, отпорност на висока температура, ефект на електромагнетна заштита, отпорност на свиткување, флексибилност, долг работен век и други одлични перформанси во производство и го окупираат пазарот. Материјалот за високонапонски кабел за електрични возила и неговиот процес на подготовка имаат широки перспективи за развој. Електричните возила не можат да ја подобрат ефикасноста на производството и да обезбедат безбедност при употреба без високонапонски кабел.
Време на објавување: 23 август 2024 година