Noua eră a industriei auto cu energie nouă are dubla misiune de transformare industrială și modernizare și protecție a mediului atmosferic, care stimulează în mare măsură dezvoltarea industrială a cablurilor de înaltă tensiune și a altor accesorii conexe pentru vehicule electrice, iar producătorii de cabluri și organismele de certificare au a investit multă energie în cercetarea și dezvoltarea cablurilor de înaltă tensiune pentru vehicule electrice. Cablurile de înaltă tensiune pentru vehicule electrice au cerințe de înaltă performanță în toate aspectele și ar trebui să îndeplinească standardul RoHSb, cerințele standard UL94V-0 de grad ignifug și performanță moale. Această lucrare prezintă materialele și tehnologia de pregătire a cablurilor de înaltă tensiune pentru vehicule electrice.
1. Materialul cablului de înaltă tensiune
(1) Material conductor al cablului
În prezent, există două materiale principale pentru stratul conductor al cablului: cupru și aluminiu. Câteva companii cred că miezul de aluminiu își poate reduce foarte mult costurile de producție, prin adăugarea de cupru, fier, magneziu, siliciu și alte elemente pe baza de materiale din aluminiu pur, prin procese speciale, cum ar fi tratarea de sinteză și recoacere, îmbunătățind conductivitatea electrică, îndoire. performanța și rezistența la coroziune a cablului, pentru a îndeplini cerințele de aceeași capacitate de încărcare, pentru a obține același efect ca și conductorii de miez de cupru sau chiar mai bine. Astfel, costul de producție este mult economisit. Cu toate acestea, majoritatea întreprinderilor încă consideră cuprul ca material principal al stratului conductor, în primul rând, rezistivitatea cuprului este scăzută, iar apoi cea mai mare parte a performanței cuprului este mai bună decât cea a aluminiului la același nivel, cum ar fi curentul mare. capacitate de încărcare, pierderi de tensiune scăzută, consum redus de energie și fiabilitate puternică. În prezent, selecția conductoarelor folosește în general standardul național de 6 conductori moi (alungirea unui singur fir de cupru trebuie să fie mai mare de 25%, diametrul monofilamentului este mai mic de 0,30) pentru a asigura moliciunea și duritatea monofilamentului de cupru. Tabelul 1 enumeră standardele care trebuie îndeplinite pentru materialele conductoare de cupru utilizate în mod obișnuit.
(2) Materiale de strat izolator al cablurilor
Mediul intern al vehiculelor electrice este complex, în selectarea materialelor izolatoare, pe de o parte, pentru a asigura utilizarea în siguranță a stratului de izolație, pe de altă parte, pe cât posibil să se aleagă materiale de prelucrare ușoară și utilizate pe scară largă. În prezent, materialele izolante utilizate în mod obișnuit sunt clorura de polivinil (PVC),polietilenă reticulata (XLPE), cauciuc siliconic, elastomer termoplastic (TPE), etc., și principalele lor proprietăți sunt prezentate în Tabelul 2.
Printre acestea, PVC conține plumb, dar Directiva RoHS interzice utilizarea plumbului, mercurului, cadmiului, cromului hexvalent, difenil eteri polibromurați (PBDE) și bifenililor polibromurați (PBB) și a altor substanțe nocive, astfel încât în ultimii ani PVC a fost înlocuit cu XLPE, cauciuc siliconic, TPE și alte materiale ecologice.
(3) Material pentru stratul de ecranare a cablului
Stratul de ecranare este împărțit în două părți: stratul de ecranare semiconductiv și stratul de ecranare împletit. Rezistivitatea de volum a materialului de ecranare semiconductiv la 20 ° C și 90 ° C și după îmbătrânire este un indice tehnic important pentru măsurarea materialului de ecranare, care determină indirect durata de viață a cablului de înaltă tensiune. Materialele de ecranare semiconductoare comune includ cauciucul etilen-propilenă (EPR), clorură de polivinil (PVC) șipolietilenă (PE)materiale pe bază. În cazul în care materia primă nu are niciun avantaj și nivelul de calitate nu poate fi îmbunătățit pe termen scurt, instituțiile de cercetare științifică și producătorii de materiale de cablu se concentrează pe cercetarea tehnologiei de procesare și a raportului de formulă a materialului de ecranare și caută inovații în domeniul raportul de compoziție al materialului de ecranare pentru a îmbunătăți performanța generală a cablului.
2.Procesul de pregătire a cablului de înaltă tensiune
(1) Tehnologia firelor conductoare
Procesul de bază al cablului a fost dezvoltat de mult timp, așa că există și propriile specificații standard în industrie și întreprinderi. În procesul de trefilare a sârmei, în funcție de modul de desfacere a firului unic, echipamentul de șuruburi poate fi împărțit în mașină de șuruburi deșurubat, mașină de șuruburi deșurubat și mașină de șuruburi de deșurubat/deztors. Datorită temperaturii ridicate de cristalizare a conductorului de cupru, temperatura și timpul de recoacere sunt mai lungi, este adecvat să se utilizeze echipamentul mașinii de șuruburi pentru a efectua tragere continuă și tragere continuă pentru a îmbunătăți rata de alungire și rupere a trefilării sârmei. În prezent, cablul de polietilenă reticulat (XLPE) a înlocuit complet cablul de hârtie de ulei între niveluri de tensiune între 1 și 500 kV. Există două procese comune de formare a conductorilor pentru conductorii XLPE: compactarea circulară și răsucirea firelor. Pe de o parte, miezul de sârmă poate evita temperatura ridicată și presiunea ridicată din conducta reticulat pentru a-și apăsa materialul de ecranare și materialul de izolație în golul de sârmă și să provoace deșeuri; Pe de altă parte, poate preveni și infiltrarea apei de-a lungul direcției conductorului pentru a asigura funcționarea în siguranță a cablului. Conductorul de cupru în sine este o structură concentrică de eșuare, care este produsă în mare parte de o mașină de șuruburi obișnuită, de o mașină de eșuat cu furcă etc. În comparație cu procesul de compactare circulară, poate asigura formarea rotundă a șuruburilor conductorului.
(2) Procesul de producție a izolației cablurilor XLPE
Pentru producția de cablu XLPE de înaltă tensiune, reticulare uscată catenară (CCV) și reticulare uscată verticală (VCV) sunt două procese de formare.
(3) Procesul de extrudare
Mai devreme, producătorii de cabluri au folosit un proces secundar de extrudare pentru a produce miezul de izolație a cablului, primul pas, în același timp, scutul conductorului de extrudare și stratul de izolație, apoi reticulat și înfășurat pe suportul de cablu, plasat pentru o perioadă de timp și apoi extrudare. scut de izolare. În anii 1970, în miezul de sârmă izolat a apărut un proces de extrudare cu trei straturi 1+2, permițând ca ecranarea și izolația interioară și exterioară să fie finalizată într-un singur proces. Procesul extrude mai întâi scutul conductorului, după o distanță scurtă (2 ~ 5m), apoi extrudează izolația și scutul de izolare pe scutul conductorului în același timp. Cu toate acestea, primele două metode au dezavantaje mari, așa că la sfârșitul anilor 1990, furnizorii de echipamente de producție de cabluri au introdus un proces de producție de coextrudare cu trei straturi, care extrudaa ecranarea conductorului, izolația și ecranarea izolației în același timp. În urmă cu câțiva ani, țările străine au lansat, de asemenea, un nou cap de extruder și un design de placă cu plasă curbată, prin echilibrarea presiunii fluxului din cavitatea capului șurubului pentru a atenua acumularea de material, a prelungi timpul de producție continuu, înlocuind schimbarea non-stop a specificațiilor de designul capului poate, de asemenea, economisi considerabil costurile de nefuncționare și poate îmbunătăți eficiența.
3. Concluzie
Vehiculele cu energie noi au perspective bune de dezvoltare și o piață uriașă, au nevoie de o serie de produse prin cablu de înaltă tensiune cu capacitate mare de încărcare, rezistență la temperatură ridicată, efect de ecranare electromagnetică, rezistență la încovoiere, flexibilitate, durată lungă de viață și alte performanțe excelente în producție și ocupă piaţă. Materialul cablurilor de înaltă tensiune pentru vehicule electrice și procesul de pregătire al acestuia au perspective largi de dezvoltare. Vehiculul electric nu poate îmbunătăți eficiența producției și poate asigura utilizarea siguranței fără cablu de înaltă tensiune.
Ora postării: 23-aug-2024