Era baru industri otomotif energi baru memikul 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 memiliki menginvestasikan banyak energi untuk penelitian dan pengembangan kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik. Kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik memiliki persyaratan kinerja tinggi di semua aspek, dan harus memenuhi standar RoHSb, persyaratan standar UL94V-0 tingkat tahan api, dan kinerja lembut. Makalah ini memperkenalkan bahan dan teknologi penyiapan 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 lain berdasarkan bahan aluminium murni, melalui proses khusus seperti sintesis dan perlakuan anil, meningkatkan konduktivitas listrik, pembengkokan. kinerja 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 arus yang besar. daya dukung, kehilangan tegangan rendah, konsumsi energi rendah dan keandalan yang kuat. Saat ini, pemilihan konduktor umumnya menggunakan konduktor lunak standar nasional 6 (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 sangat 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 banyak digunakan. Saat ini, bahan isolasi yang umum digunakan adalah polivinil klorida (PVC),polietilen ikatan silang (XLPE), karet silikon, elastomer termoplastik (TPE), dll., dan sifat utamanya ditunjukkan pada Tabel 2.
Diantaranya, PVC mengandung timbal, namun Petunjuk RoHS melarang penggunaan timbal, merkuri, kadmium, kromium heksavalen, polibrominasi difenil eter (PBDE) dan bifenil polibrominasi (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 yang umum meliputi karet etilen-propilena (EPR), polivinil klorida (PVC), danpolietilen (PE)bahan berbasis. Dalam hal bahan baku tidak memiliki keunggulan dan tingkat kualitas tidak dapat ditingkatkan dalam jangka pendek, lembaga penelitian ilmiah dan produsen bahan kabel fokus pada penelitian teknologi pemrosesan dan rasio formula bahan pelindung, dan mencari inovasi dalam bidang tersebut. 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 sejak lama, sehingga terdapat juga spesifikasi standarnya sendiri di industri dan perusahaan. Dalam proses penarikan kawat, menurut mode pelepasan kawat tunggal, peralatan stranding dapat dibagi menjadi mesin untwisting stranding, mesin untwisting stranding, dan mesin untwisting/untwisting stranding. Karena suhu kristalisasi konduktor tembaga yang tinggi, suhu dan waktu anil lebih lama, maka tepat untuk menggunakan peralatan mesin untwisting stranding untuk melakukan penarikan terus menerus dan penarikan terus menerus monwire untuk meningkatkan perpanjangan dan laju patah gambar kawat. Saat ini, kabel polietilen ikatan silang (XLPE) telah sepenuhnya menggantikan kabel kertas minyak dengan tingkat tegangan antara 1 dan 500kV. Ada dua proses pembentukan konduktor yang umum untuk konduktor XLPE: pemadatan melingkar dan puntiran kawat. Di satu sisi, inti kawat dapat menghindari suhu tinggi dan tekanan tinggi pada pipa yang terhubung silang untuk menekan bahan pelindung dan bahan insulasi ke dalam celah kawat yang terdampar dan menyebabkan pemborosan; Di sisi lain, ini juga dapat mencegah infiltrasi air di sepanjang arah konduktor untuk memastikan pengoperasian kabel yang aman. Konduktor tembaga itu sendiri adalah struktur stranding konsentris, yang sebagian besar diproduksi oleh mesin frame stranding biasa, mesin fork stranding, dll. Dibandingkan dengan proses pemadatan melingkar, ini dapat memastikan pembentukan bulat konduktor stranding.
(2) Proses produksi isolasi kabel XLPE
Untuk produksi kabel XLPE tegangan tinggi, catenary dry cross-linking (CCV) dan vertical dry cross-linking (VCV) adalah dua proses pembentukan.
(3) Proses ekstrusi
Sebelumnya, produsen kabel menggunakan proses ekstrusi sekunder untuk menghasilkan inti insulasi kabel, langkah pertama sekaligus ekstrusi pelindung konduktor dan lapisan insulasi, kemudian dihubungkan silang dan dililitkan ke baki kabel, ditempatkan untuk jangka waktu tertentu dan kemudian diekstrusi. perisai isolasi. Selama tahun 1970-an, proses ekstrusi tiga lapis 1+2 muncul pada inti kawat berinsulasi, memungkinkan pelindung dan insulasi internal dan eksternal diselesaikan dalam satu proses. Prosesnya pertama-tama mengekstrusi pelindung konduktor, setelah jarak pendek (2~5m), dan kemudian mengekstrusi insulasi dan pelindung insulasi pada pelindung konduktor pada saat yang bersamaan. Namun, dua metode pertama memiliki kelemahan besar, sehingga pada akhir tahun 1990an, pemasok peralatan produksi kabel memperkenalkan proses produksi ko-ekstrusi tiga lapis, yang mengekstrusi pelindung konduktor, insulasi, dan pelindung insulasi pada saat yang bersamaan. Beberapa tahun yang lalu, negara-negara asing juga meluncurkan kepala barel ekstruder baru dan desain pelat jaring melengkung, dengan menyeimbangkan tekanan aliran rongga kepala sekrup untuk mengurangi akumulasi material, memperpanjang waktu produksi berkelanjutan, menggantikan perubahan spesifikasi tanpa henti. desain kepala juga dapat sangat menghemat biaya waktu henti dan meningkatkan efisiensi.
3. Kesimpulan
Kendaraan energi baru memiliki prospek pengembangan yang baik dan pasar yang besar, memerlukan serangkaian produk kabel tegangan tinggi dengan kapasitas beban tinggi, tahan suhu tinggi, efek pelindung elektromagnetik, ketahanan lentur, fleksibilitas, masa kerja yang panjang dan kinerja luar biasa lainnya dalam produksi dan menempati pasar. Material kabel tegangan tinggi kendaraan listrik dan proses persiapannya memiliki prospek yang luas untuk dikembangkan. Kendaraan listrik tidak dapat meningkatkan efisiensi produksi dan menjamin keselamatan penggunaan tanpa kabel tegangan tinggi.
Waktu posting: 23 Agustus-2024