Az új energiájú autóipar új korszaka kettős küldetést vállal: az ipari átalakítást, a légköri környezet korszerűsítését és védelmét, ami nagyban ösztönzi az elektromos járművekhez való nagyfeszültségű kábelek és egyéb kapcsolódó tartozékok ipari fejlesztését. A kábelgyártók és a tanúsító testületek rengeteg energiát fektettek az elektromos járművekhez való nagyfeszültségű kábelek kutatásába és fejlesztésébe. Az elektromos járművekhez való nagyfeszültségű kábeleknek minden tekintetben magas teljesítménykövetelményeknek kell megfelelniük, és meg kell felelniük az RoHSb szabványnak, az UL94V-0 lángállósági szabvány követelményeinek és a lágy teljesítménynek. Ez a cikk bemutatja az elektromos járművekhez való nagyfeszültségű kábelek anyagait és előkészítési technológiáját.
1. A nagyfeszültségű kábel anyaga
(1) A kábel vezetőanyaga
Jelenleg a kábelvezető réteg két fő anyaga létezik: a réz és az alumínium. Néhány vállalat úgy véli, hogy az alumínium mag jelentősen csökkentheti a termelési költségeket. A tiszta alumínium alapanyagokhoz réz, vas, magnézium, szilícium és más elemek hozzáadásával speciális eljárásokkal, például szintézissel és hőkezeléssel javítható a kábel elektromos vezetőképessége, hajlítóképessége és korrózióállósága, hogy megfeleljen az azonos teherbírás követelményeinek, és ugyanazt a hatást érje el, mint a rézmagvezetők, vagy akár jobbat is. Így a termelési költségek jelentősen megtakaríthatók. A legtöbb vállalat azonban továbbra is a rezet tekinti a vezető réteg fő anyagának. Először is, a réz alacsony ellenállása, majd a réz teljesítményének nagy része jobb, mint az alumíniumé, például nagy áramterhelhetőség, alacsony feszültségveszteség, alacsony energiafogyasztás és nagy megbízhatóság jellemzi. Jelenleg a vezetők kiválasztásánál általában a nemzeti szabvány 6 lágy vezetőt alkalmazzák (egyetlen rézvezeték nyúlásának nagyobbnak kell lennie, mint 25%, a monofil átmérőjének kisebbnek kell lennie, mint 0,30), hogy biztosítsák a réz monofil puhaságát és szívósságát. Az 1. táblázat felsorolja azokat a szabványokat, amelyeket a gyakran használt rézvezető anyagoknak meg kell felelniük.
(2) Kábelek szigetelőrétegének anyagai
Az elektromos járművek belső környezete összetett, a szigetelőanyagok kiválasztásánál egyrészt a szigetelőréteg biztonságos használata, másrészt a lehető legnagyobb mértékben a könnyen feldolgozható és széles körben használt anyagok választása a cél. Jelenleg a leggyakrabban használt szigetelőanyagok a polivinil-klorid (PVC),térhálósított polietilén (XLPE), szilikonkaucsuk, hőre lágyuló elasztomer (TPE) stb., és fő tulajdonságaikat a 2. táblázat mutatja.
Közülük a PVC ólmot tartalmaz, de az RoHS irányelv tiltja az ólom, higany, kadmium, hat vegyértékű króm, polibrómozott difenil-éterek (PBDE) és polibrómozott bifenilek (PBB), valamint más káros anyagok használatát, így az elmúlt években a PVC-t XLPE, szilikon gumi, TPE és más környezetbarát anyagok váltották fel.
(3) Kábelárnyékoló réteg anyaga
Az árnyékoló réteg két részre oszlik: félvezető árnyékoló rétegre és fonott árnyékoló rétegre. A félvezető árnyékoló anyag térfogati ellenállása 20 °C-on és 90 °C-on, valamint öregítés után fontos műszaki mutató az árnyékoló anyag mérésére, amely közvetve meghatározza a nagyfeszültségű kábel élettartamát. A gyakori félvezető árnyékoló anyagok közé tartozik az etilén-propilén gumi (EPR), a polivinil-klorid (PVC) és a...polietilén (PE)alapú anyagok. Abban az esetben, ha a nyersanyagnak nincs előnye, és a minőségi szint rövid távon nem javítható, a tudományos kutatóintézetek és a kábelanyag-gyártók az árnyékoló anyag feldolgozási technológiájának és összetételének kutatására összpontosítanak, és az árnyékoló anyag összetételének arányában keresik az innovációt a kábel általános teljesítményének javítása érdekében.
2. Nagyfeszültségű kábel előkészítési folyamat
(1) Vezetősodrony technológia
A kábelkészítés alapvető folyamatát már régóta fejlesztik, így az iparban és a vállalatokban is vannak saját szabványos előírások. A huzalhúzás folyamatában az egyes vezetékek letekerési módjától függően a sodróberendezések letekercselő sodrógépre, letekercselő sodrógépre és letekercselő/letekercselő sodrógépre oszthatók. A rézvezető magas kristályosodási hőmérséklete, a lágyítási hőmérséklet és az idő hosszabb, ezért célszerű a letekercselő sodrógép berendezést használni a folyamatos húzáshoz és a folyamatos egyvezetékes húzáshoz, hogy javítsák a huzalhúzás nyúlását és törési sebességét. Jelenleg a térhálós polietilén kábel (XLPE) teljesen felváltotta az olajpapír kábelt 1 és 500 kV közötti feszültségszinten. Az XLPE vezetékek esetében két gyakori vezetőformázási eljárás létezik: a körkörös tömörítés és a huzal sodrása. Egyrészt a huzalmag elkerülheti a térhálósított csővezetékben a magas hőmérsékletet és a nagy nyomást, így az árnyékoló és szigetelőanyag a sodrott vezeték résébe préselődik, és selejtet okoz; Másrészt megakadályozhatja a víz beszivárgását a vezető irányában, így biztosítva a kábel biztonságos működését. Maga a rézvezető egy koncentrikus sodrású szerkezet, amelyet többnyire hagyományos keretes sodrógéppel, villás sodrógéppel stb. állítanak elő. A körkörös tömörítési eljárással összehasonlítva biztosíthatja a vezető kör alakú sodrását.
(2) XLPE kábelszigetelés gyártási folyamata
A nagyfeszültségű XLPE kábelek gyártásához a felsővezetékes száraz térhálósítás (CCV) és a függőleges száraz térhálósítás (VCV) két formázási eljárás.
(3) Extrudálási folyamat
Korábban a kábelgyártók másodlagos extrudálási eljárást alkalmaztak a kábelszigetelő mag előállítására, amelynek első lépése a vezető árnyékolásának és a szigetelőrétegnek az extrudálása volt, majd térhálósítás és tekercselés a kábeltálcára, egy ideig történő elhelyezés, majd a szigetelőpajzs extrudálása. Az 1970-es években megjelent az 1+2 háromrétegű extrudálási eljárás a szigetelt vezetékmag előállítására, amely lehetővé tette a belső és külső árnyékolás és szigetelés egyetlen folyamatban történő elvégzését. Az eljárás során először a vezető árnyékolását extrudálják egy rövid távolság (2~5 m) után, majd egyidejűleg a szigetelést és a szigetelőpajzsot is a vezető árnyékolására extrudálják. Az első két módszernek azonban nagy hátrányai vannak, ezért az 1990-es évek végén a kábelgyártó berendezések beszállítói bevezették a háromrétegű koextrudálási gyártási eljárást, amely egyidejűleg extrudálja a vezető árnyékolását, a szigetelést és a szigetelésárnyékolást. Néhány évvel ezelőtt a külföldi országok is bevezettek egy új extruder hengerfejet és ívelt hálólemez-kialakítást, amely a csavarfej üregáramlási nyomásának kiegyensúlyozásával enyhíti az anyag felhalmozódását, meghosszabbítja a folyamatos gyártási időt, és a fejkialakítás specifikációinak folyamatos változását helyettesíti, ami jelentősen megtakaríthatja az állásidő költségeit és javíthatja a hatékonyságot.
3. Következtetés
Az új energiahordozókkal működő járművek jó fejlesztési kilátásokkal és hatalmas piaccal rendelkeznek, ezért nagyfeszültségű kábeltermékek sorozatára van szükség, amelyek nagy teherbírással, magas hőmérséklettel szembeni ellenállással, elektromágneses árnyékolással, hajlítási ellenállással, rugalmassággal, hosszú élettartammal és egyéb kiváló tulajdonságokkal rendelkeznek a gyártás és a piac elfoglalása érdekében. Az elektromos járművek nagyfeszültségű kábelanyaga és előkészítési folyamata széleskörű fejlesztési kilátásokkal rendelkezik. Az elektromos járművek nem tudják javítani a termelési hatékonyságot és biztosítani a biztonságos használatot nagyfeszültségű kábel nélkül.
Közzététel ideje: 2024. augusztus 23.