Новая эра аўтамабільнай прамысловасці новай энергіі выконвае двайную місію прамысловай трансфармацыі, мадэрнізацыі і абароны атмасфернага асяроддзя, што значна стымулюе прамысловае развіццё высакавольтных кабеляў і іншых звязаных з імі аксесуараў для электрамабіляў, і вытворцы кабеляў і сертыфікацыйныя органы ўклалі шмат энергіі ў даследаванні і распрацоўкі высакавольтных кабеляў для электрамабіляў. Высакавольтныя кабелі для электрамабіляў маюць высокія патрабаванні да эксплуатацыйных характарыстык ва ўсіх аспектах і павінны адпавядаць стандарту RoHSb, патрабаванням стандарту UL94V-0 класа вогнеўстойлівасці і мяккасці. У гэтым артыкуле прадстаўлены матэрыялы і тэхналогія падрыхтоўкі высакавольтных кабеляў для электрамабіляў.
1. Матэрыял высокавольтнага кабеля
(1) Матэрыял правадніка кабеля
У цяперашні час існуюць два асноўныя матэрыялы для вырабу праваднікоў кабеляў: медзь і алюміній. Некаторыя кампаніі лічаць, што алюмініевая аснова можа значна знізіць выдаткі на вытворчасць. Дадаючы медзь, жалеза, магній, крэмній і іншыя элементы на аснове чыстых алюмініевых матэрыялаў, з дапамогай спецыяльных працэсаў, такіх як сінтэз і адпал, можна палепшыць электраправоднасць, характарыстыкі выгібу і каразійную ўстойлівасць кабеля, каб задаволіць патрабаванні да грузападымальнасці і дасягнуць таго ж эфекту, што і ў медных праваднікоў, ці нават лепшага. Такім чынам, выдаткі на вытворчасць значна зніжаюцца. Аднак большасць прадпрыемстваў усё яшчэ лічаць медзь асноўным матэрыялам праваднікоў, бо ў першую чаргу ўдзельнае супраціўленне медзі нізкае, а большасць характарыстык медзі пераўзыходзяць алюміній на тым жа ўзроўні, напрыклад, вялікая прапускная здольнасць па току, нізкія страты напружання, нізкае спажыванне энергіі і высокая надзейнасць. У цяперашні час пры выбары праваднікоў звычайна выкарыстоўваецца нацыянальны стандарт 6 для мяккіх праваднікоў (падаўжэнне аднаго меднага правадніка павінна быць больш за 25%, дыяметр монаніткі менш за 0,30), каб забяспечыць мяккасць і трываласць меднай монаніткі. У табліцы 1 пералічаны стандарты, якім павінны адпавядаць найбольш часта выкарыстоўваныя медныя праваднікі.
(2) Матэрыялы ізаляцыйнага пласта кабеляў
Унутранае асяроддзе электрамабіляў складанае, таму пры выбары ізаляцыйных матэрыялаў, з аднаго боку, неабходна забяспечыць бяспечнае выкарыстанне ізаляцыйнага пласта, а з другога боку, каб максімальна выбіраць лёгкія ў апрацоўцы і шырока выкарыстоўваныя матэрыялы. У цяперашні час найбольш распаўсюджанымі ізаляцыйнымі матэрыяламі з'яўляюцца полівінілхларыд (ПВХ),зшыты поліэтылен (XLPE), сіліконавы каўчук, тэрмапластычны эластамер (ТПЭ) і г.д., а іх асноўныя ўласцівасці паказаны ў табліцы 2.
Сярод іх ПВХ утрымлівае свінец, але Дырэктыва RoHS забараняе выкарыстанне свінцу, ртуці, кадмію, шасцівалентнага хрому, полібромаваных дыфенілавых эфіраў (ПБДЭ) і полібромаваных біфенілаў (ПББ) і іншых шкодных рэчываў, таму ў апошнія гады ПВХ быў заменены XLPE, сіліконавай гумай, TPE і іншымі экалагічна чыстымі матэрыяламі.
(3) Матэрыял пласта экранавання кабеля
Экрануючы пласт падзелены на дзве часткі: паўправадніковы экрануючы пласт і плецены экрануючы пласт. Аб'ёмнае супраціўленне паўправадніковага экрануючага матэрыялу пры тэмпературы 20°C і 90°C, а таксама пасля старэння з'яўляецца важным тэхнічным паказчыкам для вымярэння экрануючага матэрыялу, які ўскосна вызначае тэрмін службы высакавольтнага кабеля. Да распаўсюджаных паўправадніковых экрануючых матэрыялаў адносяцца этылен-прапіленавы каўчук (EPR), полівінілхларыд (ПВХ) і...поліэтылен (ПЭ)матэрыялы на аснове. У выпадку, калі сыравіна не мае пераваг і ўзровень якасці не можа быць палепшаны ў кароткатэрміновай перспектыве, навукова-даследчыя ўстановы і вытворцы кабельных матэрыялаў засяроджваюцца на даследаванні тэхналогіі апрацоўкі і суадносін формул экрануючага матэрыялу, а таксама імкнуцца да інавацый у суадносінах складу экрануючага матэрыялу для паляпшэння агульных характарыстык кабеля.
2. Працэс падрыхтоўкі кабеля высокага напружання
(1) Тэхналогія стрыжня правадніка
Асноўны працэс вырабу кабеля быў распрацаваны на працягу доўгага часу, таму ў прамысловасці і на прадпрыемствах існуюць свае ўласныя стандарты. У працэсе валачэння дроту, у залежнасці ад рэжыму раскручвання аднаго дроту, абсталяванне для скруткі можна падзяліць на машыну для раскручвання, машыну для раскручвання і машыну для раскручвання/раскручвання. З-за высокай тэмпературы крышталізацыі меднага правадніка, тэмпературы і часу адпалу, мэтазгодна выкарыстоўваць абсталяванне для раскручвання для бесперапыннага выцягвання і бесперапыннага выцягвання аднаго правадніка, каб палепшыць падаўжэнне і хуткасць валачэння дроту. У цяперашні час кабель з пашытага поліэтылену (XLPE) цалкам замяніў кабель з нафтавай паперы на ўзроўні напружання ад 1 да 500 кВ. Існуе два распаўсюджаныя працэсы фармавання праваднікоў з XLPE: кругавое ўшчыльненне і скручванне. З аднаго боку, стрыжань дроту можа пазбегнуць высокай тэмпературы і высокага ціску ў пашытым трубаправодзе, якія ўціскаюць яго экрануючы матэрыял і ізаляцыйны матэрыял у зазор паміж шматдротамі і выклікаюць адходы; З іншага боку, гэта таксама можа прадухіліць пранікненне вады ўздоўж кірунку правадніка, забяспечваючы бяспечную эксплуатацыю кабеля. Сам медны праваднік мае канцэнтрычную структуру скруткі, якая часцей за ўсё вырабляецца на звычайных рамачных скрутачных машынах, відэльцавых скрутачных машынах і г.д. У параўнанні з круглым працэсам ушчыльнення, гэта можа забяспечыць круглае скрутванне правадніка.
(2) Працэс вытворчасці ізаляцыі кабеляў з пашытага поліэтылену (XLE)
Для вытворчасці высакавольтнага кабеля з пашытага поліэтылену выкарыстоўваюцца два працэсы фармавання: сухое зшыванне па кантактнай сетцы (CCV) і вертыкальнае сухое зшыванне (VCV).
(3) Працэс экструзіі
Раней вытворцы кабеляў выкарыстоўвалі працэс другаснай экструзіі для вырабу ізаляцыйнага стрыжня кабеля, прычым першым этапам адначасова экструдзіравалася экран правадніка і пласт ізаляцыі, а затым зшывалася і намотвалася на кабельны латок, размяшчалася на пэўны час, а затым экструдзіравалася ізаляцыйная абалонка. У 1970-х гадах з'явіўся трохслаёвы працэс экструзіі 1+2 у ізаляваным стрыжні правадоў, які дазволіў завяршыць унутраную і знешнюю экраніроўку і ізаляцыю ў адным працэсе. У гэтым працэсе спачатку экструдзіруецца экран правадніка, праз невялікую адлегласць (2~5 м), а затым адначасова экструдуецца ізаляцыя і ізаляцыйны экран на экран правадніка. Аднак першыя два метады маюць вялікія недахопы, таму ў канцы 1990-х гадоў пастаўшчыкі абсталявання для вытворчасці кабеляў увялі трохслаёвы працэс сумеснай экструзіі, пры якім адначасова экструдзіраваліся экран правадніка, ізаляцыя і ізаляцыйны экран. Некалькі гадоў таму замежныя краіны таксама пачалі выкарыстоўваць новую канструкцыю галоўкі экструдара і выгнутай сеткаватай пласціны. Дзякуючы балансаванню ціску патоку ў поласці галоўкі шрубы, можна паменшыць назапашванне матэрыялу і падоўжыць бесперапынны час вытворчасці. Замена пастаяннай змены спецыфікацый канструкцыі галоўкі таксама можа значна зэканоміць выдаткі на прастой і павысіць эфектыўнасць.
3. Заключэнне
Новыя энергетычныя транспартныя сродкі маюць добрыя перспектывы развіцця і велізарны рынак, ім патрэбна серыя высакавольтных кабельных вырабаў з высокай грузападымальнасцю, устойлівасцю да высокіх тэмператур, эфектам электрамагнітнага экраніравання, устойлівасцю да выгібаў, гнуткасцю, працяглым тэрмінам службы і іншымі выдатнымі характарыстыкамі для вытворчасці і заняцця рынку. Матэрыял высакавольтных кабеляў для электрамабіляў і працэс іх падрыхтоўкі маюць шырокія перспектывы развіцця. Электрамабіль не можа павысіць эфектыўнасць вытворчасці і забяспечыць бяспеку выкарыстання без высакавольтнага кабеля.
Час публікацыі: 23 жніўня 2024 г.