Era baharu industri automobil tenaga baharu memikul misi berganda iaitu transformasi perindustrian dan penaiktarafan serta perlindungan persekitaran atmosfera, yang banyak memacu pembangunan perindustrian kabel voltan tinggi dan aksesori berkaitan lain untuk kenderaan elektrik, dan pengeluar kabel serta badan pensijilan telah melaburkan banyak tenaga ke dalam penyelidikan dan pembangunan kabel voltan tinggi untuk kenderaan elektrik. Kabel voltan tinggi untuk kenderaan elektrik mempunyai keperluan prestasi tinggi dalam semua aspek, dan harus memenuhi piawaian RoHSb, keperluan piawaian gred kalis api UL94V-0 dan prestasi lembut. Kertas ini memperkenalkan bahan dan teknologi penyediaan kabel voltan tinggi untuk kenderaan elektrik.
1. Bahan kabel voltan tinggi
(1) Bahan konduktor kabel
Pada masa ini, terdapat dua bahan utama lapisan konduktor kabel: kuprum dan aluminium. Beberapa syarikat berpendapat bahawa teras aluminium dapat mengurangkan kos pengeluaran mereka dengan ketara, dengan menambahkan kuprum, besi, magnesium, silikon dan unsur-unsur lain berdasarkan bahan aluminium tulen, melalui proses khas seperti sintesis dan rawatan penyepuhlindapan, meningkatkan kekonduksian elektrik, prestasi lenturan dan rintangan kakisan kabel, untuk memenuhi keperluan kapasiti beban yang sama, untuk mencapai kesan yang sama seperti konduktor teras kuprum atau lebih baik lagi. Oleh itu, kos pengeluaran dapat dijimatkan dengan ketara. Walau bagaimanapun, kebanyakan perusahaan masih menganggap kuprum sebagai bahan utama lapisan konduktor, pertama sekali, kerintangan kuprum adalah rendah, dan kemudian kebanyakan prestasi kuprum adalah lebih baik daripada aluminium pada tahap yang sama, seperti kapasiti bawaan arus yang besar, kehilangan voltan rendah, penggunaan tenaga yang rendah dan kebolehpercayaan yang kukuh. Pada masa ini, pemilihan konduktor secara amnya menggunakan piawaian kebangsaan 6 konduktor lembut (pemanjangan dawai kuprum tunggal mestilah lebih besar daripada 25%, diameter monofilamen kurang daripada 0.30) untuk memastikan kelembutan dan ketahanan monofilamen kuprum. Jadual 1 menyenaraikan piawaian yang mesti dipenuhi untuk bahan konduktor kuprum yang biasa digunakan.
(2) Bahan lapisan penebat kabel
Persekitaran dalaman kenderaan elektrik adalah kompleks, dalam pemilihan bahan penebat, di satu pihak, untuk memastikan penggunaan lapisan penebat yang selamat, di pihak yang lain, sejauh mungkin untuk memilih pemprosesan yang mudah dan bahan yang digunakan secara meluas. Pada masa ini, bahan penebat yang biasa digunakan ialah polivinil klorida (PVC),polietilena berangkai silang (XLPE), getah silikon, elastomer termoplastik (TPE), dsb., dan sifat utamanya ditunjukkan dalam Jadual 2.
Antaranya, PVC mengandungi plumbum, tetapi Arahan RoHS melarang penggunaan plumbum, merkuri, kadmium, kromium heksvalen, eter difenil polibromin (PBDE) dan bifenil polibromin (PBB) dan bahan berbahaya lain, jadi dalam beberapa tahun kebelakangan ini PVC telah digantikan dengan XLPE, getah silikon, TPE dan bahan mesra alam yang lain.
(3) Bahan lapisan pelindung kabel
Lapisan pelindung dibahagikan kepada dua bahagian: lapisan pelindung separa konduktif dan lapisan pelindung jalinan. Kerintangan isipadu bahan pelindung separa konduktif pada suhu 20°C dan 90°C dan selepas penuaan merupakan indeks teknikal yang penting untuk mengukur bahan pelindung, yang secara tidak langsung menentukan jangka hayat kabel voltan tinggi. Bahan pelindung separa konduktif yang biasa termasuk getah etilena-propilena (EPR), polivinil klorida (PVC), danpolietilena (PE)bahan berasaskan. Sekiranya bahan mentah tidak mempunyai kelebihan dan tahap kualiti tidak dapat ditingkatkan dalam jangka pendek, institusi penyelidikan saintifik dan pengeluar bahan kabel memberi tumpuan kepada penyelidikan teknologi pemprosesan dan nisbah formula bahan pelindung, dan mencari inovasi dalam nisbah komposisi bahan pelindung untuk meningkatkan prestasi keseluruhan kabel.
2. Proses penyediaan kabel voltan tinggi
(1) Teknologi untaian konduktor
Proses asas kabel telah dibangunkan untuk masa yang lama, jadi terdapat juga spesifikasi standard mereka sendiri dalam industri dan perusahaan. Dalam proses penarikan wayar, mengikut mod pembongkaran wayar tunggal, peralatan pengikat boleh dibahagikan kepada mesin pengikat pengikat, mesin pengikat pengikat dan mesin pengikat/pembongkaran wayar. Disebabkan oleh suhu penghabluran konduktor kuprum yang tinggi, suhu dan masa penyepuhlindapan lebih lama, adalah sesuai untuk menggunakan peralatan mesin pengikat pengikat untuk menjalankan penarikan berterusan dan penarikan berterusan wayar tunggal bagi meningkatkan kadar pemanjangan dan patah penarikan wayar. Pada masa ini, kabel polietilena berangkai silang (XLPE) telah menggantikan sepenuhnya kabel kertas minyak antara tahap voltan 1 dan 500kV. Terdapat dua proses pembentukan konduktor biasa untuk konduktor XLPE: pemadatan bulat dan pemutaran wayar. Di satu pihak, teras wayar boleh mengelakkan suhu tinggi dan tekanan tinggi dalam saluran paip berangkai silang untuk menekan bahan pelindung dan bahan penebatnya ke dalam jurang wayar yang terkandas dan menyebabkan pembaziran; Sebaliknya, ia juga boleh mencegah penyusupan air di sepanjang arah konduktor untuk memastikan operasi kabel yang selamat. Konduktor kuprum itu sendiri merupakan struktur untaian sepusat, yang kebanyakannya dihasilkan oleh mesin untaian rangka biasa, mesin untaian garpu, dan sebagainya. Berbanding dengan proses pemadatan bulat, ia boleh memastikan pembentukan untaian konduktor bulat.
(2) Proses pengeluaran penebat kabel XLPE
Bagi penghasilan kabel XLPE voltan tinggi, penyambungan silang kering katenari (CCV) dan penyambungan silang kering menegak (VCV) adalah dua proses pembentukan.
(3) Proses penyemperitan
Terdahulu, pengeluar kabel menggunakan proses penyemperitan sekunder untuk menghasilkan teras penebat kabel, langkah pertama pada masa yang sama perisai konduktor penyemperitan dan lapisan penebat, dan kemudian diikat silang dan dililit pada dulang kabel, diletakkan untuk tempoh masa dan kemudian perisai penebat penyemperitan. Semasa tahun 1970-an, proses penyemperitan tiga lapisan 1+2 muncul dalam teras dawai bertebat, membolehkan perisai dalaman dan luaran dan penebat disiapkan dalam satu proses. Proses ini pertama kali mengekstrusi perisai konduktor, selepas jarak pendek (2~5m), dan kemudian mengekstrusi perisai penebat dan penebat pada perisai konduktor pada masa yang sama. Walau bagaimanapun, dua kaedah pertama mempunyai kelemahan yang besar, jadi pada akhir 1990-an, pembekal peralatan pengeluaran kabel memperkenalkan proses pengeluaran penyemperitan bersama tiga lapisan, yang mengekstrusi perisai konduktor, penebat dan perisai penebat pada masa yang sama. Beberapa tahun yang lalu, negara asing juga melancarkan reka bentuk kepala laras extruder dan plat jejaring melengkung yang baharu, dengan mengimbangi tekanan aliran rongga kepala skru untuk mengurangkan pengumpulan bahan, melanjutkan masa pengeluaran berterusan, menggantikan perubahan spesifikasi reka bentuk kepala tanpa henti juga boleh menjimatkan kos downtime dan meningkatkan kecekapan.
3. Kesimpulan
Kenderaan tenaga baharu mempunyai prospek pembangunan yang baik dan pasaran yang besar, memerlukan satu siri produk kabel voltan tinggi dengan kapasiti beban tinggi, rintangan suhu tinggi, kesan perisai elektromagnet, rintangan lenturan, fleksibiliti, jangka hayat kerja yang panjang dan prestasi cemerlang yang lain untuk pengeluaran dan menduduki pasaran. Bahan kabel voltan tinggi kenderaan elektrik dan proses penyediaannya mempunyai prospek pembangunan yang luas. Kenderaan elektrik tidak dapat meningkatkan kecekapan pengeluaran dan memastikan penggunaan keselamatan tanpa kabel voltan tinggi.
Masa siaran: 23 Ogos 2024