Uuden energian autoteollisuuden uudella aikakaudella on kaksi tehtävää: teollinen muutos ja ilmakehän ympäristön parantaminen ja suojeleminen, mikä edistää suuresti korkeajännitekaapeleiden ja muiden niihin liittyvien sähköajoneuvojen lisävarusteiden teollista kehitystä, ja kaapelien valmistajat ja sertifiointielimet ovat investoi paljon energiaa sähköajoneuvojen suurjännitekaapeleiden tutkimukseen ja kehittämiseen. Sähköajoneuvojen suurjännitekaapeleilla on korkeat suorituskykyvaatimukset kaikilta osin, ja niiden tulee täyttää RoHSb-standardi, palonestoluokan UL94V-0 standardivaatimukset ja pehmeä suorituskyky. Tässä artikkelissa esitellään sähköajoneuvojen suurjännitekaapeleiden materiaalit ja valmistustekniikka.
1. Korkeajännitekaapelin materiaali
(1) Kaapelin johdinmateriaali
Tällä hetkellä kaapelin johdinkerroksen päämateriaalia on kaksi: kupari ja alumiini. Muutamat yritykset ajattelevat, että alumiiniydin voi merkittävästi alentaa tuotantokustannuksiaan lisäämällä kuparia, rautaa, magnesiumia, piitä ja muita puhtaisiin alumiinimateriaaleihin perustuvia elementtejä erityisillä prosesseilla, kuten synteesi- ja hehkutuskäsittelyllä, parantaa sähkönjohtavuutta, taivuttaa. kaapelin suorituskykyä ja korroosionkestävyyttä, jotta voidaan täyttää saman kuormituskapasiteetin vaatimukset, saavuttaa sama vaikutus kuin kuparijohtimilla tai jopa paremmin. Näin tuotantokustannuksissa säästyy huomattavasti. Useimmat yritykset pitävät kuparia kuitenkin edelleen johdinkerroksen päämateriaalina, ensinnäkin kuparin resistiivisyys on alhainen, ja sitten suurin osa kuparin suorituskyvystä on parempi kuin alumiinin samalla tasolla, kuten suuri virta. kantokyky, pieni jännitehäviö, alhainen energiankulutus ja vahva luotettavuus. Tällä hetkellä johtimien valinnassa käytetään yleensä kansallista standardia 6 pehmeää johdinta (yksi kuparilangan venymän on oltava yli 25%, monofilamentin halkaisija on alle 0,30) kuparimonofilamentin pehmeyden ja sitkeyden varmistamiseksi. Taulukossa 1 on lueteltu standardit, jotka on täytettävä yleisesti käytettyjen kuparijohdinmateriaalien osalta.
(2) Kaapeleiden eristyskerrosmateriaalit
Sähköajoneuvojen sisäympäristö on monimutkainen, eristemateriaalien valinnassa toisaalta eristekerroksen turvallisen käytön varmistamiseksi, toisaalta mahdollisuuksien mukaan valita helppoja prosessoitavia ja laajalti käytettyjä materiaaleja. Tällä hetkellä yleisesti käytettyjä eristysmateriaaleja ovat polyvinyylikloridi (PVC),silloitettu polyeteeni (XLPE), silikonikumi, termoplastinen elastomeeri (TPE) jne., ja niiden pääominaisuudet on esitetty taulukossa 2.
Niistä PVC sisältää lyijyä, mutta RoHS-direktiivi kieltää lyijyn, elohopean, kadmiumin, kuusiarvoisen kromin, polybromidifenyylieettereiden (PBDE) ja polybromibifenyylien (PBB) ja muiden haitallisten aineiden käytön, joten viime vuosina PVC on korvattu XLPE, silikonikumi, TPE ja muut ympäristöystävälliset materiaalit.
(3) Kaapelin suojakerroksen materiaali
Suojakerros on jaettu kahteen osaan: puolijohtavaan suojakerrokseen ja punottuun suojakerrokseen. Puolijohtavan suojamateriaalin tilavuusresistanssi 20 °C:ssa ja 90 °C:ssa sekä vanhenemisen jälkeen on tärkeä tekninen indeksi suojamateriaalin mittaamiseksi, mikä epäsuorasti määrittää suurjännitekaapelin käyttöiän. Yleisiä puolijohtavia suojamateriaaleja ovat eteeni-propeenikumi (EPR), polyvinyylikloridi (PVC) japolyeteeni (PE)pohjaisia materiaaleja. Siinä tapauksessa, että raaka-aineesta ei ole etua eikä laatutasoa voida parantaa lyhyellä aikavälillä, tieteelliset tutkimuslaitokset ja kaapelimateriaalien valmistajat keskittyvät suojamateriaalin prosessointiteknologian ja kaavasuhteen tutkimukseen ja hakevat innovaatioita suojamateriaalin koostumussuhde kaapelin yleisen suorituskyvyn parantamiseksi.
2. Korkeajännitekaapelin valmisteluprosessi
(1) Johdinnauhatekniikka
Kaapelin perusprosessia on kehitetty pitkään, joten teollisuudessa ja yrityksissä on myös omat standardimääritykset. Langanvetoprosessissa yksittäisen langan irrotustilan mukaan kertauslaitteet voidaan jakaa irrottavaan kertauskoneeseen, irrottavaan kertauskoneeseen ja irrottavaan / irrottavaan kertauskoneeseen. Kuparijohtimen korkean kiteytyslämpötilan vuoksi hehkutuslämpötila ja -aika ovat pidempiä, joten on tarkoituksenmukaista käyttää kiertymätöntä kertauskonelaitteistoa jatkuvaan vetoon ja jatkuvaan vetoon langan vedon venymisen ja murtumisnopeuden parantamiseksi. Tällä hetkellä silloitettu polyeteenikaapeli (XLPE) on korvannut kokonaan öljypaperikaapelin 1-500 kV jännitetasojen välillä. XLPE-johtimille on olemassa kaksi yleistä johtimen muodostusprosessia: pyöreä tiivistys ja langan kiertäminen. Toisaalta lankaydin voi välttää korkean lämpötilan ja korkean paineen silloitetussa putkilinjassa puristaakseen suojamateriaalinsa ja eristysmateriaaliaan lankarakoon ja aiheuttaa hukkaa; Toisaalta se voi myös estää veden tunkeutumisen johtimen suuntaan varmistaakseen kaapelin turvallisen toiminnan. Kuparijohdin itsessään on samankeskinen punoitusrakenne, joka valmistetaan enimmäkseen tavallisella runkokerroskoneella, haarukkapunoituskoneella jne. Verrattuna pyöreään tiivistysprosessiin, se voi varmistaa johtimen kiertomuodostuksen.
(2) XLPE-kaapelin eristyksen tuotantoprosessi
Korkeajännitteisen XLPE-kaapelin tuotannossa ajoverkoston kuivasilloitus (CCV) ja vertikaalinen kuivasilloitus (VCV) ovat kaksi muodostusprosessia.
(3) Ekstruusioprosessi
Aikaisemmin kaapelien valmistajat käyttivät toissijaista suulakepuristusprosessia tuottaakseen kaapelin eristysytimen, joka oli ensimmäinen vaihe samaan aikaan ekstruusiojohtimen suojan ja eristyskerroksen, minkä jälkeen se silloitettiin ja kiedottiin kaapelihyllyyn, asetettiin tietyksi ajaksi ja sitten pursotettiin. eristyskilpi. 1970-luvulla 1+2 kolmikerroksinen ekstruusioprosessi ilmaantui eristettyyn lankaytimeen, jolloin sisäinen ja ulkoinen suojaus ja eristys saatiin valmiiksi yhdellä prosessilla. Prosessi puristaa ensin johtimen suojan lyhyen matkan (2–5 m) jälkeen ja sitten puristaa eristeen ja eristyssuojan johtimen suojukseen samanaikaisesti. Kahdella ensimmäisellä menetelmällä on kuitenkin suuria haittoja, joten 1990-luvun lopulla kaapelinvalmistuslaitteiden toimittajat ottivat käyttöön kolmikerroksisen koekstruusiotuotantoprosessin, jossa ekstrudoitiin johtimien suojaus, eristys ja eristyssuojaus samanaikaisesti. Muutama vuosi sitten ulkomailla lanseerattiin myös uusi suulakepuristimen tynnyrin pää ja kaareva verkkolevy, tasapainottamalla ruuvin pään ontelon virtauspainetta materiaalin kertymisen helpottamiseksi, jatkuvan tuotantoajan pidentämiseksi, korvaamalla laitteiden teknisten tietojen jatkuvan muutoksen. pään suunnittelu voi myös säästää huomattavasti seisokkeja ja parantaa tehokkuutta.
3. Johtopäätös
Uusilla energiaajoneuvoilla on hyvät kehitysnäkymät ja valtavat markkinat, ne tarvitsevat sarjan korkeajännitteisiä kaapelituotteita, joilla on suuri kuormituskyky, korkea lämpötilankesto, sähkömagneettinen suojausvaikutus, taivutuskestävyys, joustavuus, pitkä käyttöikä ja muuta erinomaista suorituskykyä tuotantoon ja vievät markkinoida. Sähköajoneuvon suurjännitekaapelimateriaalilla ja sen valmistusprosessilla on laajat kehitysnäkymät. Sähköajoneuvo ei voi parantaa tuotannon tehokkuutta ja varmistaa turvallisuuden käyttöä ilman suurjännitekaapelia.
Postitusaika: 23.8.2024