Het nieuwe tijdperk van de nieuwe energie-auto-industrie draagt de dubbele missie van industriële transformatie en modernisering en bescherming van het atmosferische milieu, wat de industriële ontwikkeling van hoogspanningskabels en andere aanverwante accessoires voor elektrische voertuigen in grote mate stimuleert, en kabelfabrikanten en certificeringsinstanties hebben investeerde veel energie in onderzoek en ontwikkeling van hoogspanningskabels voor elektrische voertuigen. Hoogspanningskabels voor elektrische voertuigen stellen in alle opzichten hoge prestatie-eisen en moeten voldoen aan de RoHSb-norm, vlamvertragende kwaliteit UL94V-0 standaardvereisten en zachte prestaties. Dit artikel introduceert de materialen en voorbereidingstechnologie van hoogspanningskabels voor elektrische voertuigen.
1. Het materiaal van de hoogspanningskabel
(1) Geleidermateriaal van de kabel
Momenteel zijn er twee hoofdmaterialen voor de kabelgeleiderlaag: koper en aluminium. Een paar bedrijven denken dat aluminiumkernen hun productiekosten aanzienlijk kunnen verlagen door koper, ijzer, magnesium, silicium en andere elementen toe te voegen op basis van pure aluminiummaterialen, door middel van speciale processen zoals synthese en ontlatingsbehandeling, de elektrische geleidbaarheid te verbeteren, te buigen prestaties en corrosieweerstand van de kabel, om te voldoen aan de eisen van hetzelfde laadvermogen, om hetzelfde effect te bereiken als koperen kerngeleiders of zelfs beter. De productiekosten worden dus aanzienlijk bespaard. De meeste ondernemingen beschouwen koper echter nog steeds als het belangrijkste materiaal van de geleiderlaag. Ten eerste is de soortelijke weerstand van koper laag en zijn de meeste prestaties van koper op hetzelfde niveau beter dan die van aluminium, zoals grote stroomsterktes. draagvermogen, laag spanningsverlies, laag energieverbruik en sterke betrouwbaarheid. Momenteel wordt bij de selectie van geleiders over het algemeen gebruik gemaakt van de nationale standaard 6 zachte geleiders (de verlenging van de enkele koperdraad moet groter zijn dan 25%, de diameter van het monofilament is minder dan 0,30) om de zachtheid en taaiheid van het koperen monofilament te garanderen. Tabel 1 geeft een overzicht van de normen waaraan moet worden voldaan voor veelgebruikte koperen geleidermaterialen.
(2) Isolatielaagmaterialen van kabels
De interne omgeving van elektrische voertuigen is complex, bij de selectie van isolatiematerialen enerzijds om het veilige gebruik van de isolatielaag te garanderen, anderzijds om voor zover mogelijk te kiezen voor gemakkelijke verwerking en veelgebruikte materialen. Momenteel zijn de meest gebruikte isolatiematerialen polyvinylchloride (PVC),vernet polyethyleen (XLPE)siliconenrubber, thermoplastisch elastomeer (TPE), enz., en hun belangrijkste eigenschappen worden weergegeven in Tabel 2.
PVC bevat onder meer lood, maar de RoHS-richtlijn verbiedt het gebruik van lood, kwik, cadmium, zeswaardig chroom, polybroomdifenylethers (PBDE) en polybroombifenylen (PBB) en andere schadelijke stoffen. Daarom is PVC de afgelopen jaren vervangen door XLPE, siliconenrubber, TPE en andere milieuvriendelijke materialen.
(3) Materiaal van de kabelafschermingslaag
De afschermingslaag is verdeeld in twee delen: halfgeleidende afschermingslaag en gevlochten afschermingslaag. De volumeweerstand van het halfgeleidende afschermingsmateriaal bij 20°C en 90°C en na veroudering is een belangrijke technische index om het afschermingsmateriaal te meten, wat indirect de levensduur van de hoogspanningskabel bepaalt. Veel voorkomende halfgeleidende afschermingsmaterialen zijn onder meer ethyleen-propyleenrubber (EPR), polyvinylchloride (PVC) enpolyethyleen (PE)gebaseerde materialen. In het geval dat de grondstof geen voordeel heeft en het kwaliteitsniveau op korte termijn niet kan worden verbeterd, concentreren wetenschappelijke onderzoeksinstellingen en kabelmateriaalfabrikanten zich op het onderzoek van de verwerkingstechnologie en formuleverhouding van het afschermingsmateriaal, en zoeken ze naar innovatie op het gebied van samenstellingsverhouding van het afschermingsmateriaal om de algehele prestaties van de kabel te verbeteren.
2. Voorbereidingsproces van de hoogspanningskabel
(1) Geleiderstrengtechnologie
Het basisproces van kabel is al lange tijd ontwikkeld, dus er zijn ook hun eigen standaardspecificaties in de industrie en bedrijven. Tijdens het draadtrekken kan de vastloopapparatuur, volgens de onttwistingsmodus van een enkele draad, worden verdeeld in een ontdraaiende vastlopende machine, een ontdraaiende vastlopende machine en een ontdraaiende / losdraaiende vastlopende machine. Vanwege de hoge kristallisatietemperatuur van koperen geleider zijn de uitgloeitemperatuur en -tijd langer. Het is passend om de apparatuur voor het losdraaien van de strengmachine te gebruiken om continu trekken en continu trekken van monwire uit te voeren om de verlenging en breuksnelheid van draadtrekken te verbeteren. Momenteel heeft de cross-linked polyethyleen kabel (XLPE) de oliepapierkabel tussen 1 en 500 kV spanningsniveaus volledig vervangen. Er zijn twee gebruikelijke geleidervormingsprocessen voor XLPE-geleiders: cirkelvormige verdichting en draaddraaien. Aan de ene kant kan de draadkern de hoge temperatuur en hoge druk in de verknoopte pijpleiding vermijden om het afschermingsmateriaal en isolatiemateriaal in de gestrande draadopening te drukken en verspilling te veroorzaken; Aan de andere kant kan het ook waterinfiltratie langs de geleiderrichting voorkomen om de veilige werking van de kabel te garanderen. De koperen geleider zelf is een concentrische structuur, die meestal wordt geproduceerd door een gewone frame-strandingmachine, vork-strandingmachine, enz. Vergeleken met het cirkelvormige verdichtingsproces kan het ervoor zorgen dat de geleider rond de formatie vastloopt.
(2) Productieproces van XLPE-kabelisolatie
Voor de productie van XLPE-hoogspanningskabels zijn bovenleiding droge vernetting (CCV) en verticale droge vernetting (VCV) twee vormprocessen.
(3) Extrusieproces
Eerder gebruikten kabelfabrikanten een secundair extrusieproces om de kabelisolatiekern te produceren, waarbij de eerste stap tegelijkertijd de extrusiegeleiderafscherming en isolatielaag was, en vervolgens verknoopt en op de kabelgoot gewikkeld, gedurende een bepaalde periode geplaatst en vervolgens geëxtrudeerd isolatie schild. In de jaren zeventig verscheen een 1+2 drielaags extrusieproces in de geïsoleerde draadkern, waardoor de interne en externe afscherming en isolatie in één proces konden worden voltooid. Het proces extrudeert eerst de geleiderafscherming, na een korte afstand (2 ~ 5 m), en extrudeert vervolgens tegelijkertijd de isolatie en het isolatiescherm op de geleiderafscherming. De eerste twee methoden hebben echter grote nadelen, dus eind jaren negentig introduceerden leveranciers van kabelproductieapparatuur een drielaags co-extrusieproductieproces, waarbij tegelijkertijd geleiderafscherming, isolatie en isolatieafscherming werden geëxtrudeerd. Een paar jaar geleden lanceerden het buitenland ook een nieuw ontwerp van de extrudercilinder en het gebogen gaasplaatontwerp, door de stromingsdruk van de schroefkop in evenwicht te brengen om de ophoping van materiaal te verminderen, de continue productietijd te verlengen en de non-stop verandering van specificaties van te vervangen het kopontwerp kan ook de kosten van stilstand aanzienlijk besparen en de efficiëntie verbeteren.
3. Conclusie
Nieuwe energievoertuigen hebben goede ontwikkelingsvooruitzichten en een enorme markt, hebben een reeks hoogspanningskabelproducten nodig met een hoog laadvermogen, hoge temperatuurbestendigheid, elektromagnetisch afschermend effect, buigweerstand, flexibiliteit, lange levensduur en andere uitstekende prestaties in productie en bezetten de markt. Hoogspanningskabelmateriaal voor elektrische voertuigen en het voorbereidingsproces ervan hebben brede ontwikkelingsperspectieven. Elektrisch voertuig kan de productie-efficiëntie niet verbeteren en het gebruik van veiligheid garanderen zonder hoogspanningskabel.
Posttijd: 23 augustus 2024