Den nye æraen med bilindustri med ny energi bærer det doble oppdraget med industriell transformasjon og oppgradering og beskyttelse av det atmosfæriske miljøet, som i stor grad driver den industrielle utviklingen av høyspentkabler og annet relatert tilbehør til elektriske kjøretøy, og kabelprodusenter og sertifiseringsorganer har investert mye energi i forskning og utvikling av høyspentkabler for elektriske kjøretøy. Høyspentkabler for elektriske kjøretøy har høye ytelseskrav i alle aspekter, og skal oppfylle RoHSb-standarden, flammehemmende klasse UL94V-0 standardkrav og myk ytelse. Denne artikkelen introduserer materialene og klargjøringsteknologien til høyspentkabler for elektriske kjøretøy.
1. Materialet til høyspentkabel
(1) Ledermateriale til kabelen
For tiden er det to hovedmaterialer av kabellederlag: kobber og aluminium. Noen få selskaper tror at aluminiumskjerne kan redusere produksjonskostnadene sine sterkt, ved å tilsette kobber, jern, magnesium, silisium og andre elementer på grunnlag av rene aluminiumsmaterialer, gjennom spesielle prosesser som syntese og glødebehandling, forbedre den elektriske ledningsevnen, bøyning ytelse og korrosjonsmotstand til kabelen, for å oppfylle kravene til samme belastningskapasitet, for å oppnå samme effekt som kobberkjerneledere eller enda bedre. Dermed spares produksjonskostnadene betydelig. Imidlertid ser de fleste bedrifter fortsatt på kobber som hovedmaterialet i lederlaget, først og fremst er motstanden til kobber lav, og da er det meste av ytelsen til kobber bedre enn aluminium på samme nivå, for eksempel stor strøm bæreevne, lavt spenningstap, lavt energiforbruk og sterk pålitelighet. For øyeblikket bruker utvalget av ledere generelt den nasjonale standarden 6 myke ledere (enkel kobbertrådforlengelse må være større enn 25%, monofilamentets diameter er mindre enn 0,30) for å sikre mykheten og seigheten til kobbermonofilamentet. Tabell 1 viser standardene som må oppfylles for vanlige kobberledermaterialer.
(2) Isolerende lagmaterialer av kabler
Det indre miljøet til elektriske kjøretøy er komplekst, i valg av isolasjonsmaterialer, på den ene siden, for å sikre sikker bruk av isolasjonslag, på den annen side, så langt som mulig for å velge enkel behandling og mye brukte materialer. For tiden er de vanligste isolasjonsmaterialene polyvinylklorid (PVC),tverrbundet polyetylen (XLPE), silikongummi, termoplastisk elastomer (TPE), etc., og deres hovedegenskaper er vist i tabell 2.
Blant dem inneholder PVC bly, men RoHS-direktivet forbyr bruk av bly, kvikksølv, kadmium, seksverdig krom, polybromerte difenyletere (PBDE) og polybromerte bifenyler (PBB) og andre skadelige stoffer, så de siste årene har PVC blitt erstattet av XLPE, silikongummi, TPE og andre miljøvennlige materialer.
(3) Materiale for kabelskjerming
Skjermingslaget er delt i to deler: halvledende skjermingslag og flettet skjermingslag. Volumresistiviteten til det halvledende skjermingsmaterialet ved 20 ° C og 90 ° C og etter aldring er en viktig teknisk indeks for å måle skjermingsmaterialet, som indirekte bestemmer levetiden til høyspentkabelen. Vanlige halvledende skjermingsmaterialer inkluderer etylen-propylengummi (EPR), polyvinylklorid (PVC) ogpolyetylen (PE)baserte materialer. I tilfelle råmaterialet ikke har noen fordel og kvalitetsnivået ikke kan forbedres på kort sikt, fokuserer vitenskapelige forskningsinstitusjoner og kabelmaterialprodusenter på forskningen av prosessteknologien og formelforholdet til skjermingsmaterialet, og søker innovasjon i sammensetningsforholdet til skjermingsmaterialet for å forbedre kabelens generelle ytelse.
2. Klargjøringsprosess for høyspentkabel
(1) Lederstrengteknologi
Den grunnleggende prosessen med kabel har blitt utviklet i lang tid, så det er også deres egne standardspesifikasjoner i industrien og bedrifter. I prosessen med trådtrekking, i henhold til uttvinningsmodusen til enkelttråd, kan strandingsutstyret deles inn i uttvinnende strandingsmaskin, untwisting stranding maskin og untwist/untwist stranding maskin. På grunn av den høye krystalliseringstemperaturen til kobberlederen, er glødingstemperaturen og tiden lengre, det er hensiktsmessig å bruke utstyret for tvinningstrådingsmaskinen til å utføre kontinuerlig trekking og kontinuerlig trekking av monwire for å forbedre forlengelsen og bruddhastigheten for trådtrekking. For tiden har den tverrbundne polyetylenkabelen (XLPE) fullstendig erstattet oljepapirkabelen mellom 1 og 500kV spenningsnivåer. Det er to vanlige lederformingsprosesser for XLPE-ledere: sirkulær komprimering og trådvridning. På den ene siden kan trådkjernen unngå høy temperatur og høytrykk i den tverrbundne rørledningen for å presse skjermingsmaterialet og isolasjonsmaterialet inn i det strandede trådgapet og forårsake avfall; På den annen side kan det også forhindre vanninfiltrasjon langs lederretningen for å sikre sikker drift av kabelen. Selve kobberlederen er en konsentrisk strandingsstruktur, som for det meste produseres av en vanlig rammestrengingsmaskin, gaffelstrandingsmaskin, etc. Sammenlignet med den sirkulære komprimeringsprosessen kan den sikre lederen stranding rund formasjon.
(2) Produksjonsprosess for XLPE-kabelisolasjon
For produksjon av høyspent XLPE-kabel er kontaktledning tørr tverrbinding (CCV) og vertikal tørr tverrbinding (VCV) to formingsprosesser.
(3) Ekstruderingsprosess
Tidligere brukte kabelprodusenter en sekundær ekstruderingsprosess for å produsere kabelisolasjonskjerne, det første trinnet på samme tid ekstruderingslederskjerm og isolasjonslag, og deretter tverrbundet og viklet til kabelbakken, plassert i en periode og deretter ekstrudering isolasjonsskjold. I løpet av 1970-årene dukket det opp en 1+2 trelags ekstruderingsprosess i den isolerte trådkjernen, slik at den interne og eksterne skjermingen og isolasjonen kunne fullføres i en enkelt prosess. Prosessen ekstruderer først lederskjoldet, etter en kort avstand (2~5m), og ekstruderer deretter isolasjonen og isolasjonsskjoldet på lederskjoldet samtidig. De to første metodene har imidlertid store ulemper, så på slutten av 1990-tallet introduserte leverandører av kabelproduksjonsutstyr en trelags co-ekstruderingsproduksjonsprosess, som ekstruderte lederskjerming, isolasjon og isolasjonsskjerming på samme tid. For noen år siden lanserte utenlandske land også et nytt ekstrudertønnehode og buet nettingplatedesign, ved å balansere strømningstrykket i skruehodets hulrom for å lindre opphopning av materiale, forlenge den kontinuerlige produksjonstiden, og erstatte den ustanselige endringen av spesifikasjoner av hodedesignet kan også spare nedetidskostnader og forbedre effektiviteten.
3. Konklusjon
Nye energikjøretøyer har gode utviklingsmuligheter og et stort marked, trenger en serie høyspentkabelprodukter med høy belastningskapasitet, høy temperaturmotstand, elektromagnetisk skjermingseffekt, bøyemotstand, fleksibilitet, lang levetid og annen utmerket ytelse inn i produksjonen og okkuperer marked. Høyspentkabelmateriale for elektriske kjøretøy og forberedelsesprosessen har brede utviklingsmuligheter. Elektrisk kjøretøy kan ikke forbedre produksjonseffektiviteten og sikre bruken av sikkerhet uten høyspentkabel.
Innleggstid: 23. august 2024