Den nye æra med ny energi bilindustri bærer den dobbelte mission med industriel transformation og opgradering og beskyttelse af det atmosfæriske miljø, som i høj grad driver den industrielle udvikling af højspændingskabler og andet relateret tilbehør til elektriske køretøjer, og kabelproducenter og certificeringsorganer har investeret meget energi i forskning og udvikling af højspændingskabler til elbiler. Højspændingskabler til elektriske køretøjer har høje ydeevnekrav i alle aspekter og bør opfylde RoHSb-standarden, flammehæmmende kvalitet UL94V-0 standardkrav og blød ydeevne. Dette papir introducerer materialer og klargøringsteknologi for højspændingskabler til elektriske køretøjer.
1. Materialet af højspændingskabel
(1) Ledermateriale af kablet
På nuværende tidspunkt er der to hovedmaterialer af kabellederlag: kobber og aluminium. Nogle få virksomheder mener, at aluminiumskerne i høj grad kan reducere deres produktionsomkostninger, ved at tilføje kobber, jern, magnesium, silicium og andre elementer på basis af rene aluminiumsmaterialer, gennem specielle processer såsom syntese og udglødningsbehandling, forbedre den elektriske ledningsevne, bøjning ydelse og korrosionsbestandighed af kablet, for at opfylde kravene til samme belastningskapacitet, for at opnå samme effekt som kobberkerneledere eller endnu bedre. Således er produktionsomkostningerne meget sparet. De fleste virksomheder betragter dog stadig kobber som hovedmaterialet i lederlaget, først og fremmest er kobberets resistivitet lav, og så er det meste af kobbers ydeevne bedre end aluminium på samme niveau, såsom stor strøm bæreevne, lavt spændingstab, lavt energiforbrug og stærk pålidelighed. På nuværende tidspunkt bruger udvælgelsen af ledere generelt den nationale standard 6 bløde ledere (enkelt kobbertrådsforlængelse skal være større end 25%, monofilamentets diameter er mindre end 0,30) for at sikre blødheden og sejheden af kobbermonofilamentet. Tabel 1 viser de standarder, der skal opfyldes for almindeligt anvendte kobberledermaterialer.
(2) Isolerende lagmaterialer af kabler
Det indre miljø af elektriske køretøjer er komplekst, i valget af isoleringsmaterialer, på den ene side, for at sikre sikker brug af isoleringslag, på den anden side, så vidt muligt at vælge let forarbejdning og udbredte materialer. På nuværende tidspunkt er de almindeligt anvendte isoleringsmaterialer polyvinylchlorid (PVC),tværbundet polyethylen (XLPE), silikonegummi, termoplastisk elastomer (TPE) osv., og deres hovedegenskaber er vist i tabel 2.
Blandt dem indeholder PVC bly, men RoHS-direktivet forbyder brugen af bly, kviksølv, cadmium, hexvalent chrom, polybromerede diphenylethere (PBDE) og polybromerede biphenyler (PBB) og andre skadelige stoffer, så PVC er i de senere år blevet erstattet af bl.a. XLPE, silikonegummi, TPE og andre miljøvenlige materialer.
(3) Materiale til kabelafskærmningslag
Afskærmningslaget er opdelt i to dele: halvledende afskærmningslag og flettet afskærmningslag. Volumenresistiviteten af det halvledende afskærmningsmateriale ved 20 ° C og 90 ° C og efter ældning er et vigtigt teknisk indeks til at måle afskærmningsmaterialet, som indirekte bestemmer højspændingskablets levetid. Almindelige halvledende afskærmningsmaterialer omfatter ethylen-propylengummi (EPR), polyvinylchlorid (PVC) ogpolyethylen (PE)baserede materialer. I tilfælde af, at råmaterialet ikke har nogen fordel, og kvalitetsniveauet ikke kan forbedres på kort sigt, fokuserer videnskabelige forskningsinstitutioner og kabelmaterialeproducenter på forskningen i forarbejdningsteknologien og formelforholdet for afskærmningsmaterialet og søger innovation i sammensætningsforhold af afskærmningsmaterialet for at forbedre kablets samlede ydeevne.
2.Højspændingskabel forberedelsesproces
(1) Lederstrengteknologi
Den grundlæggende proces med kabel er blevet udviklet i lang tid, så der er også deres egne standardspecifikationer i industrien og virksomheder. I processen med trådtrækning, i henhold til afviklingstilstanden for enkelttråd, kan strandingsudstyret opdeles i uvindende stranding maskine, uvindende stranding maskine og untwisting / untwisting stranding maskine. På grund af kobberlederens høje krystallisationstemperatur er udglødningstemperaturen og -tiden længere, det er hensigtsmæssigt at bruge det snoede strandingsmaskineudstyr til at udføre kontinuerlig trækning og kontinuerlig trækning af monwire for at forbedre forlængelse og brudhastighed af trådtrækning. På nuværende tidspunkt har det tværbundne polyethylenkabel (XLPE) fuldstændig erstattet oliepapirkablet mellem 1 og 500 kV spændingsniveauer. Der er to almindelige lederdannende processer for XLPE-ledere: cirkulær komprimering og trådsnoning. På den ene side kan trådkernen undgå den høje temperatur og det høje tryk i den tværbundne rørledning for at presse dets afskærmningsmateriale og isoleringsmateriale ind i det snoede trådgab og forårsage spild; På den anden side kan det også forhindre vandinfiltration langs lederretningen for at sikre sikker drift af kablet. Selve kobberlederen er en koncentrisk strandingsstruktur, som for det meste produceres af almindelig rammestrengingsmaskine, gaffelstrandingsmaskine osv. Sammenlignet med den cirkulære komprimeringsproces kan den sikre lederens strandingsrunde dannelse.
(2) XLPE kabelisolering produktionsproces
Til produktion af højspændings-XLPE-kabler er kædelednings-tør-tværbinding (CCV) og vertikal tør-tværbinding (VCV) to formningsprocesser.
(3) Ekstrusionsproces
Tidligere brugte kabelproducenter en sekundær ekstruderingsproces til at producere kabelisoleringskerne, det første trin på samme tid ekstruderingslederskærm og isoleringslag, og derefter tværbundet og viklet til kabelbakken, placeret i en periode og derefter ekstrudering isoleringsskærm. I løbet af 1970'erne dukkede en 1+2 tre-lags ekstruderingsproces op i den isolerede trådkerne, hvilket gjorde det muligt at fuldføre den indvendige og udvendige afskærmning og isolering i en enkelt proces. Processen ekstruderer først lederskærmen efter en kort afstand (2~5m), og ekstruderer derefter isoleringen og isolationsskærmen på lederskærmen på samme tid. De to første metoder har dog store ulemper, så i slutningen af 1990'erne introducerede leverandører af kabelproduktionsudstyr en tre-lags co-ekstruderingsproduktionsproces, som ekstruderede lederafskærmning, isolering og isoleringsafskærmning på samme tid. For et par år siden lancerede udenlandske lande også et nyt ekstrudercylinderhoved og buet netpladedesign ved at afbalancere skruehovedets hulrumsstrømningstryk for at lindre ophobning af materiale, forlænge den kontinuerlige produktionstid og erstatte den non-stop ændring af specifikationer af hoveddesignet kan også i høj grad spare nedetidsomkostninger og forbedre effektiviteten.
3. Konklusion
Nye energikøretøjer har gode udviklingsmuligheder og et enormt marked, har brug for en række højspændingskabelprodukter med høj belastningskapacitet, høj temperaturmodstand, elektromagnetisk afskærmningseffekt, bøjningsmodstand, fleksibilitet, lang levetid og anden fremragende ydeevne i produktionen og optager marked. Højspændingskabelmateriale til elektriske køretøjer og dets forberedelsesproces har brede udsigter til udvikling. Elektrisk køretøj kan ikke forbedre produktionseffektiviteten og sikre brugen af sikkerhed uden højspændingskabel.
Indlægstid: 23. august 2024