La nova era de la indústria de l'automòbil de nova energia té la doble missió de transformació industrial i millora i protecció de l'entorn atmosfèric, que impulsa en gran mesura el desenvolupament industrial de cables d'alta tensió i altres accessoris relacionats per a vehicles elèctrics, i els fabricants de cables i els organismes de certificació tenen va invertir molta energia en la recerca i desenvolupament de cables d'alta tensió per a vehicles elèctrics. Els cables d'alta tensió per a vehicles elèctrics tenen requisits d'alt rendiment en tots els aspectes i han de complir els requisits estàndard RoHSb, grau ignífug UL94V-0 i un rendiment suau. Aquest article presenta els materials i la tecnologia de preparació dels cables d'alta tensió per a vehicles elèctrics.
1.El material del cable d'alta tensió
(1) Material conductor del cable
Actualment, hi ha dos materials principals de la capa conductora del cable: coure i alumini. Algunes empreses pensen que el nucli d'alumini pot reduir considerablement els seus costos de producció, afegint coure, ferro, magnesi, silici i altres elements sobre la base de materials d'alumini pur, mitjançant processos especials com ara tractament de síntesi i recuit, millorant la conductivitat elèctrica, flexió. rendiment i resistència a la corrosió del cable, per tal de complir els requisits de la mateixa capacitat de càrrega, per aconseguir el mateix efecte que els conductors de nucli de coure o fins i tot millor. Així, s'estalvia molt el cost de producció. Tanmateix, la majoria de les empreses encara consideren el coure com el material principal de la capa conductora, en primer lloc, la resistivitat del coure és baixa, i després la major part del rendiment del coure és millor que el de l'alumini al mateix nivell, com ara un gran corrent. capacitat de càrrega, baixa pèrdua de tensió, baix consum d'energia i gran fiabilitat. Actualment, la selecció de conductors utilitza generalment l'estàndard nacional de 6 conductors tous (l'allargament del fil de coure únic ha de ser superior al 25%, el diàmetre del monofilament és inferior a 0,30) per garantir la suavitat i la duresa del monofilament de coure. La taula 1 enumera les normes que s'han de complir per als materials conductors de coure d'ús habitual.
(2) Materials de la capa aïllant dels cables
L'entorn intern dels vehicles elèctrics és complex, en la selecció de materials aïllants, d'una banda, per garantir l'ús segur de la capa d'aïllament, d'altra banda, en la mesura del possible escollir materials de processament fàcil i àmpliament utilitzats. Actualment, els materials aïllants més utilitzats són el clorur de polivinil (PVC),polietilè reticulat (XLPE), cautxú de silicona, elastòmer termoplàstic (TPE), etc., i les seves principals propietats es mostren a la taula 2.
Entre ells, el PVC conté plom, però la Directiva RoHS prohibeix l'ús de plom, mercuri, cadmi, crom hexvalent, èters difenílics polibromats (PBDE) i bifenils polibromats (PBB) i altres substàncies nocives, de manera que en els darrers anys s'ha substituït el PVC per XLPE, cautxú de silicona, TPE i altres materials respectuosos amb el medi ambient.
(3) Material de la capa de blindatge del cable
La capa de blindatge es divideix en dues parts: capa de blindatge semiconductora i capa de blindatge trenada. La resistivitat del volum del material de blindatge semiconductor a 20 ° C i 90 ° C i després de l'envelliment és un índex tècnic important per mesurar el material de blindatge, que determina indirectament la vida útil del cable d'alta tensió. Els materials de blindatge semiconductors comuns inclouen cautxú d'etilè-propilè (EPR), clorur de polivinil (PVC) ipolietilè (PE)materials basats. En el cas que la matèria primera no tingui cap avantatge i el nivell de qualitat no es pugui millorar a curt termini, les institucions de recerca científica i els fabricants de materials de cable se centren en la investigació de la tecnologia de processament i la proporció de fórmula del material de blindatge i busquen innovació en el relació de composició del material de blindatge per millorar el rendiment general del cable.
2.Procés de preparació del cable d'alta tensió
(1) Tecnologia de fil conductor
El procés bàsic del cable s'ha desenvolupat durant molt de temps, de manera que també hi ha les seves pròpies especificacions estàndard a la indústria i les empreses. En el procés de trefilatge, segons el mode de destornillament d'un cable únic, l'equip de trenat es pot dividir en màquina de trenar sense torsió, màquina de trenar sense torçar i màquina de trenar sense torsió. A causa de l'elevada temperatura de cristal·lització del conductor de coure, la temperatura i el temps de recuit són més llargs, és adequat utilitzar l'equip de la màquina de trenar sense torsió per dur a terme una tracció contínua i una tracció contínua de monwire per millorar l'allargament i la taxa de fractura del trefilatge. Actualment, el cable de polietilè reticulat (XLPE) ha substituït completament el cable de paper d'oli entre nivells de tensió d'1 a 500 kV. Hi ha dos processos comuns de formació de conductors per a conductors XLPE: compactació circular i torsió de filferro. D'una banda, el nucli de filferro pot evitar l'alta temperatura i l'alta pressió a la canonada reticulada per pressionar el seu material de protecció i material d'aïllament a la bretxa del cable trenat i provocar residus; D'altra banda, també pot evitar la infiltració d'aigua al llarg de la direcció del conductor per garantir el funcionament segur del cable. El conductor de coure en si és una estructura concèntrica de trenat, que es produeix principalment per una màquina de trenar de bastidor ordinària, una màquina de trenar de forquilla, etc. En comparació amb el procés de compactació circular, pot garantir la formació rodona de l'encallament del conductor.
(2) Procés de producció d'aïllament de cable XLPE
Per a la producció de cable XLPE d'alta tensió, la reticulació en sec catenària (CCV) i la reticulació en sec vertical (VCV) són dos processos de conformació.
(3) Procés d'extrusió
Anteriorment, els fabricants de cables utilitzaven un procés d'extrusió secundari per produir un nucli d'aïllament del cable, el primer pas al mateix temps que l'escut del conductor d'extrusió i la capa d'aïllament, i després es van reticular i enrotllar a la safata de cables, col·locat durant un període de temps i després extrusió. blindatge aïllant. Durant la dècada de 1970, va aparèixer un procés d'extrusió de tres capes 1+2 al nucli de filferro aïllat, que va permetre completar el blindatge i l'aïllament intern i extern en un sol procés. El procés primer extrueix l'escut del conductor, després d'una distància curta (2 ~ 5 m), i després extrueix l'aïllament i l'escut d'aïllament a l'escut del conductor al mateix temps. Tanmateix, els dos primers mètodes tenen grans inconvenients, de manera que a finals de la dècada de 1990, els proveïdors d'equips de producció de cables van introduir un procés de producció de coextrusió de tres capes, que extruïa el blindatge del conductor, l'aïllament i el blindatge d'aïllament al mateix temps. Fa uns anys, països estrangers també van llançar un nou capçal de canó d'extrusora i un disseny de placa de malla corbada, equilibrant la pressió del flux de la cavitat del cap del cargol per alleujar l'acumulació de material, allargar el temps de producció continu, substituint el canvi ininterromput de les especificacions de el disseny del capçal també pot estalviar molt els costos de temps d'inactivitat i millorar l'eficiència.
3. Conclusió
Els vehicles d'energia nova tenen bones perspectives de desenvolupament i un mercat enorme, necessiten una sèrie de productes de cable d'alta tensió amb gran capacitat de càrrega, resistència a alta temperatura, efecte de blindatge electromagnètic, resistència a la flexió, flexibilitat, llarga vida útil i altres excel·lents rendiments en producció i ocupen el mercat. El material de cable d'alta tensió dels vehicles elèctrics i el seu procés de preparació tenen àmplies perspectives de desenvolupament. El vehicle elèctric no pot millorar l'eficiència de la producció i garantir l'ús de la seguretat sense cable d'alta tensió.
Hora de publicació: 23-agost-2024