Era baru industri otomotif energi baru mengemban misi ganda transformasi industri dan peningkatan serta perlindungan lingkungan atmosfer, yang sangat mendorong pengembangan industri kabel tegangan tinggi dan aksesori terkait lainnya untuk kendaraan listrik, dan produsen kabel serta lembaga sertifikasi telah menginvestasikan banyak energi dalam penelitian dan pengembangan kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik. Kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik memiliki persyaratan kinerja tinggi dalam semua aspek, dan harus memenuhi standar RoHSb, persyaratan standar UL94V-0 tingkat tahan api, dan kinerja lunak. Makalah ini memperkenalkan bahan dan teknologi persiapan kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik.
1.Bahan kabel tegangan tinggi
(1) Bahan konduktor kabel
Saat ini, ada dua bahan utama lapisan konduktor kabel: tembaga dan aluminium. Beberapa perusahaan berpikir bahwa inti aluminium dapat sangat mengurangi biaya produksi mereka, dengan menambahkan tembaga, besi, magnesium, silikon dan elemen lainnya berdasarkan bahan aluminium murni, melalui proses khusus seperti sintesis dan perawatan anil, meningkatkan konduktivitas listrik, kinerja tekukan dan ketahanan korosi kabel, untuk memenuhi persyaratan kapasitas beban yang sama, untuk mencapai efek yang sama seperti konduktor inti tembaga atau bahkan lebih baik. Dengan demikian, biaya produksi sangat dihemat. Namun, sebagian besar perusahaan masih menganggap tembaga sebagai bahan utama lapisan konduktor, pertama-tama, resistivitas tembaga rendah, dan kemudian sebagian besar kinerja tembaga lebih baik daripada aluminium pada tingkat yang sama, seperti kapasitas pembawa arus yang besar, kehilangan tegangan rendah, konsumsi energi rendah dan keandalan yang kuat. Saat ini, pemilihan konduktor umumnya menggunakan standar nasional 6 konduktor lunak (perpanjangan kawat tembaga tunggal harus lebih besar dari 25%, diameter monofilamen kurang dari 0,30) untuk memastikan kelembutan dan ketangguhan monofilamen tembaga. Tabel 1 mencantumkan standar yang harus dipenuhi untuk bahan konduktor tembaga yang umum digunakan.
(2) Bahan lapisan isolasi kabel
Lingkungan internal kendaraan listrik itu kompleks, dalam pemilihan bahan isolasi, di satu sisi, untuk memastikan penggunaan lapisan isolasi yang aman, di sisi lain, sejauh mungkin untuk memilih bahan yang mudah diproses dan digunakan secara luas. Saat ini, bahan isolasi yang umum digunakan adalah polivinil klorida (PVC),polietilena ikatan silang (XLPE), karet silikon, elastomer termoplastik (TPE), dll., dan sifat utamanya ditunjukkan pada Tabel 2.
Di antara semuanya, PVC mengandung timbal, tetapi Arahan RoHS melarang penggunaan timbal, merkuri, kadmium, kromium heksavalen, polibrominasi difenil eter (PBDE) dan polibrominasi bifenil (PBB) serta zat berbahaya lainnya, sehingga dalam beberapa tahun terakhir PVC telah digantikan oleh XLPE, karet silikon, TPE, dan bahan ramah lingkungan lainnya.
(3) Bahan lapisan pelindung kabel
Lapisan pelindung dibagi menjadi dua bagian: lapisan pelindung semi-konduktif dan lapisan pelindung jalinan. Resistivitas volume bahan pelindung semi-konduktif pada 20 ° C dan 90 ° C dan setelah penuaan merupakan indeks teknis penting untuk mengukur bahan pelindung, yang secara tidak langsung menentukan masa pakai kabel tegangan tinggi. Bahan pelindung semi-konduktif umum meliputi karet etilen-propilena (EPR), polivinil klorida (PVC), danpolietilena (PE)bahan dasar. Jika bahan baku tidak memiliki keunggulan dan tingkat kualitas tidak dapat ditingkatkan dalam jangka pendek, lembaga penelitian ilmiah dan produsen bahan kabel berfokus pada penelitian teknologi pemrosesan dan rasio formula bahan pelindung, dan mencari inovasi dalam rasio komposisi bahan pelindung untuk meningkatkan kinerja kabel secara keseluruhan.
2.Proses persiapan kabel tegangan tinggi
(1) Teknologi untai konduktor
Proses dasar kabel telah dikembangkan untuk waktu yang lama, jadi ada juga spesifikasi standar mereka sendiri di industri dan perusahaan. Dalam proses penarikan kawat, menurut mode pelepasan lilitan kawat tunggal, peralatan untai dapat dibagi menjadi mesin untai pelepasan lilitan, mesin untai pelepasan lilitan dan mesin untai pelepasan lilitan/pelepasan lilitan. Karena suhu kristalisasi konduktor tembaga yang tinggi, suhu dan waktu anil lebih lama, sangatlah tepat untuk menggunakan peralatan mesin untai pelepasan lilitan untuk melakukan penarikan terus menerus dan penarikan terus menerus monwire untuk meningkatkan perpanjangan dan tingkat fraktur penarikan kawat. Saat ini, kabel polietilena ikatan silang (XLPE) telah sepenuhnya menggantikan kabel kertas minyak antara level tegangan 1 dan 500kV. Ada dua proses pembentukan konduktor umum untuk konduktor XLPE: pemadatan melingkar dan pelintiran kawat. Di satu sisi, inti kawat dapat menghindari suhu tinggi dan tekanan tinggi dalam pipa yang saling terkait untuk menekan bahan pelindung dan bahan isolasinya ke dalam celah kawat yang terpilin dan menyebabkan pemborosan; Di sisi lain, ia juga dapat mencegah infiltrasi air di sepanjang arah konduktor untuk memastikan pengoperasian kabel yang aman. Konduktor tembaga itu sendiri adalah struktur untai konsentris, yang sebagian besar diproduksi oleh mesin untai rangka biasa, mesin untai garpu, dll. Dibandingkan dengan proses pemadatan melingkar, ia dapat memastikan pembentukan untai konduktor yang bulat.
(2) Proses produksi isolasi kabel XLPE
Untuk produksi kabel XLPE tegangan tinggi, pengikatan silang kering catenary (CCV) dan pengikatan silang kering vertikal (VCV) adalah dua proses pembentukan.
(3) Proses ekstrusi
Sebelumnya, produsen kabel menggunakan proses ekstrusi sekunder untuk memproduksi inti insulasi kabel, langkah pertama pada saat yang sama mengekstruksi pelindung konduktor dan lapisan insulasi, dan kemudian menghubungkan silang dan melilitkannya ke baki kabel, ditempatkan untuk jangka waktu tertentu dan kemudian mengekstruksi pelindung insulasi. Selama tahun 1970-an, proses ekstrusi tiga lapis 1+2 muncul di inti kawat berinsulasi, yang memungkinkan pelindung dan insulasi internal dan eksternal diselesaikan dalam satu proses. Proses ini pertama-tama mengekstruksi pelindung konduktor, setelah jarak pendek (2~5m), dan kemudian mengekstruksi insulasi dan pelindung insulasi pada pelindung konduktor pada saat yang sama. Namun, dua metode pertama memiliki kelemahan besar, sehingga pada akhir tahun 1990-an, pemasok peralatan produksi kabel memperkenalkan proses produksi ko-ekstrusi tiga lapis, yang mengekstruksi pelindung konduktor, insulasi, dan pelindung insulasi pada saat yang sama. Beberapa tahun lalu, negara-negara asing juga meluncurkan kepala laras ekstruder baru dan desain pelat jala melengkung, dengan menyeimbangkan tekanan aliran rongga kepala sekrup untuk mengurangi penumpukan material, memperpanjang waktu produksi berkelanjutan, mengganti perubahan spesifikasi desain kepala yang tiada henti juga dapat sangat menghemat biaya waktu henti dan meningkatkan efisiensi.
3. Kesimpulan
Kendaraan energi baru memiliki prospek pengembangan yang baik dan pasar yang besar, membutuhkan serangkaian produk kabel tegangan tinggi dengan kapasitas beban tinggi, ketahanan suhu tinggi, efek pelindung elektromagnetik, ketahanan tekukan, fleksibilitas, masa pakai yang lama dan kinerja luar biasa lainnya untuk diproduksi dan menempati pasar. Bahan kabel tegangan tinggi kendaraan listrik dan proses persiapannya memiliki prospek pengembangan yang luas. Kendaraan listrik tidak dapat meningkatkan efisiensi produksi dan memastikan penggunaan keselamatan tanpa kabel tegangan tinggi.
Waktu posting: 23-Agu-2024