Nová éra automobilového priemyslu s novou energiou nesie dvojité poslanie priemyselnej transformácie a modernizácie a ochrany atmosférického prostredia, čo výrazne poháňa priemyselný vývoj vysokonapäťových káblov a iného súvisiaceho príslušenstva pre elektrické vozidlá, ako aj výrobcovia káblov a certifikačné orgány. investovala veľa energie do výskumu a vývoja vysokonapäťových káblov pre elektromobily. Vysokonapäťové káble pre elektrické vozidlá majú vysoké požiadavky na výkon vo všetkých aspektoch a mali by spĺňať štandard RoHSb, štandardné požiadavky na nehorľavosť UL94V-0 a mäkký výkon. Tento príspevok predstavuje materiály a technológiu prípravy vysokonapäťových káblov pre elektrické vozidlá.
1. Materiál vysokonapäťového kábla
(1) Materiál vodiča kábla
V súčasnosti existujú dva hlavné materiály vrstvy vodičov káblov: meď a hliník. Niekoľko spoločností si myslí, že hliníkové jadro môže výrazne znížiť svoje výrobné náklady pridaním medi, železa, horčíka, kremíka a ďalších prvkov na báze čistých hliníkových materiálov pomocou špeciálnych procesov, ako je syntéza a žíhanie, zlepšiť elektrickú vodivosť, ohýbanie výkon a odolnosť kábla proti korózii, aby sa splnili požiadavky na rovnakú nosnosť, aby sa dosiahol rovnaký účinok ako medené jadrové vodiče alebo ešte lepšie. Tým sa výrazne ušetria výrobné náklady. Väčšina podnikov však stále považuje meď za hlavný materiál vodivej vrstvy, v prvom rade je odpor medi nízky a potom je väčšina výkonu medi lepšia ako výkonnosť hliníka na rovnakej úrovni, ako je napríklad veľký prúd. nosnosť, nízka strata napätia, nízka spotreba energie a vysoká spoľahlivosť. V súčasnosti sa pri výbere vodičov vo všeobecnosti používa národná norma 6 mäkkých vodičov (predĺženie jedného medeného drôtu musí byť väčšie ako 25%, priemer monofilu je menší ako 0,30), aby sa zabezpečila mäkkosť a húževnatosť medeného monofilu. V tabuľke 1 sú uvedené normy, ktoré musia spĺňať bežne používané materiály medených vodičov.
(2) Materiály izolačnej vrstvy káblov
Vnútorné prostredie elektromobilov je zložité, pri výbere izolačných materiálov na jednej strane zabezpečiť bezpečné použitie izolačnej vrstvy, na druhej strane v rámci možností zvoliť jednoduché spracovanie a široko používané materiály. V súčasnosti sú bežne používanými izolačnými materiálmi polyvinylchlorid (PVC),zosieťovaný polyetylén (XLPE), silikónový kaučuk, termoplastický elastomér (TPE) atď. a ich hlavné vlastnosti sú uvedené v tabuľke 2.
Medzi nimi PVC obsahuje olovo, ale smernica RoHS zakazuje používanie olova, ortuti, kadmia, šesťmocného chrómu, polybrómovaných difenyléterov (PBDE) a polybrómovaných bifenylov (PBB) a iných škodlivých látok, takže PVC bolo v posledných rokoch nahradené tzv. XLPE, silikónová guma, TPE a ďalšie materiály šetrné k životnému prostrediu.
(3) Materiál tieniacej vrstvy kábla
Tieniaca vrstva je rozdelená na dve časti: polovodivú tieniacu vrstvu a pletenú tieniacu vrstvu. Objemový odpor polovodivého tieniaceho materiálu pri 20 ° C a 90 ° C a po starnutí je dôležitým technickým ukazovateľom na meranie tieniaceho materiálu, ktorý nepriamo určuje životnosť vysokonapäťového kábla. Bežné polovodivé tieniace materiály zahŕňajú etylén-propylénový kaučuk (EPR), polyvinylchlorid (PVC) apolyetylén (PE)materiály na báze. V prípade, že surovina nemá žiadnu výhodu a úroveň kvality nie je možné krátkodobo zlepšiť, vedecké výskumné inštitúcie a výrobcovia káblových materiálov sa zameriavajú na výskum technológie spracovania a pomeru receptúry tieniaceho materiálu a hľadajú inovácie v oblasti pomer zloženia tieniaceho materiálu na zlepšenie celkového výkonu kábla.
2. Proces prípravy vysokonapäťového kábla
(1) Technológia vodičových lán
Základný proces káblov bol vyvinutý už dlhú dobu, takže v priemysle a podnikoch existujú aj vlastné štandardné špecifikácie. V procese ťahania drôtu, podľa režimu rozpletania jedného drôtu, možno splietacie zariadenie rozdeliť na splietací stroj na rozpletanie, splietací stroj na rozpletanie a rozpletací / rozkrútený splietací stroj. Vzhľadom na vysokú kryštalizačnú teplotu medeného vodiča, teplotu a čas žíhania sú dlhšie, je vhodné použiť zariadenie rozpletacieho splietacieho stroja na vykonávanie kontinuálneho ťahania a kontinuálneho ťahania monwire na zlepšenie predĺženia a rýchlosti ťahania drôtu. V súčasnosti kábel zo zosieťovaného polyetylénu (XLPE) úplne nahradil kábel z olejového papiera medzi úrovňami napätia 1 až 500 kV. Existujú dva bežné procesy vytvárania vodičov pre vodiče XLPE: kruhové zhutňovanie a krútenie drôtu. Na jednej strane sa drôtené jadro môže vyhnúť vysokej teplote a vysokému tlaku v zosieťovanom potrubí, aby vtlačil svoj tieniaci materiál a izolačný materiál do medzery spleteného drôtu a spôsobil odpad; Na druhej strane môže tiež zabrániť infiltrácii vody pozdĺž smeru vodiča, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka kábla. Samotný medený vodič je sústredná splietaná štruktúra, ktorá sa väčšinou vyrába na bežnom spletacom stroji na rámy, vidlicovom splietacom stroji atď. V porovnaní s procesom kruhového zhutňovania môže zabezpečiť kruhovú formáciu splietania vodiča.
(2) Proces výroby izolácie káblov XLPE
Na výrobu vysokonapäťového kábla XLPE sú dva procesy tvárnenia trolejové suché zosieťovanie (CCV) a vertikálne suché zosieťovanie (VCV).
(3) Proces extrúzie
Predtým výrobcovia káblov používali na výrobu izolačného jadra kábla proces sekundárneho vytláčania, pričom prvým krokom bolo súčasne vytláčanie štítu vodiča a izolačnej vrstvy, potom zosieťované a navinuté na káblový žľab, umiestnené na určitý čas a potom vytláčanie. izolačný štít. Počas 70-tych rokov sa v izolovanom drôtovom jadre objavil trojvrstvový proces extrúzie 1+2, čo umožnilo dokončiť vnútorné a vonkajšie tienenie a izoláciu v jedinom procese. Proces najprv vytlačí štít vodiča po krátkej vzdialenosti (2 ~ 5 m) a potom súčasne vytlačí izoláciu a izolačný štít na štít vodiča. Prvé dva spôsoby však majú veľké nevýhody, preto koncom 90. rokov dodávatelia zariadení na výrobu káblov zaviedli výrobný proces trojvrstvovej koextrúzie, ktorý súčasne vytláčal tienenie vodičov, izoláciu a tienenie izolácie. Pred niekoľkými rokmi zahraničné krajiny tiež uviedli na trh novú hlavu valca extrudéra a dizajn zakrivenej sieťovej platne vyvážením tlaku prietoku v dutine hlavy skrutky, aby sa zmiernilo hromadenie materiálu, predĺžil sa nepretržitý čas výroby a nahradila sa nepretržitá zmena špecifikácií dizajn hlavy môže tiež výrazne ušetriť náklady na prestoje a zvýšiť efektivitu.
3. Záver
Nové energetické vozidlá majú dobré vyhliadky na vývoj a obrovský trh, potrebujú sériu vysokonapäťových káblových produktov s vysokou nosnosťou, odolnosťou voči vysokej teplote, elektromagnetickým tieniacim účinkom, odolnosťou v ohybe, flexibilitou, dlhou životnosťou a ďalšími vynikajúcimi výkonmi do výroby a zaberajú trhu. Materiál vysokonapäťových káblov elektrických vozidiel a proces ich prípravy majú široké vyhliadky na vývoj. Elektrické vozidlo nemôže zlepšiť efektivitu výroby a zabezpečiť používanie bezpečnosti bez vysokonapäťového kábla.
Čas odoslania: 23. augusta 2024