A nova era da industria do automóbil de novas enerxías asume a dobre misión de transformación industrial e mellora e protección do medio ambiente atmosférico, que impulsa en gran medida o desenvolvemento industrial de cables de alta tensión e outros accesorios relacionados para vehículos eléctricos, e os fabricantes de cables e os organismos de certificación teñen investiu moita enerxía na investigación e desenvolvemento de cables de alta tensión para vehículos eléctricos. Os cables de alta tensión para vehículos eléctricos teñen requisitos de alto rendemento en todos os aspectos e deben cumprir o estándar RoHSb, os requisitos estándar UL94V-0 de grao retardador de chama e un rendemento suave. Este traballo presenta os materiais e a tecnoloxía de preparación dos cables de alta tensión para vehículos eléctricos.
1.O material do cable de alta tensión
(1) Material condutor do cable
Na actualidade, hai dous materiais principais de capa condutora de cables: cobre e aluminio. Algunhas empresas pensan que o núcleo de aluminio pode reducir moito os seus custos de produción, engadindo cobre, ferro, magnesio, silicio e outros elementos a base de materiais de aluminio puro, a través de procesos especiais como a síntese e tratamento de recocido, mellorar a condutividade eléctrica, flexión. rendemento e resistencia á corrosión do cable, a fin de cumprir os requisitos da mesma capacidade de carga, para conseguir o mesmo efecto que os condutores de núcleo de cobre ou aínda mellor. Así, o custo de produción aforrase moito. Non obstante, a maioría das empresas seguen considerando o cobre como o principal material da capa condutora, en primeiro lugar, a resistividade do cobre é baixa e, a continuación, a maior parte do rendemento do cobre é mellor que o do aluminio ao mesmo nivel, como unha gran corrente. capacidade de carga, baixa perda de tensión, baixo consumo de enerxía e gran fiabilidade. Na actualidade, a selección de condutores xeralmente usa o estándar nacional 6 condutores brandos (o alongamento do fío de cobre único debe ser superior ao 25%, o diámetro do monofilamento é inferior a 0,30) para garantir a suavidade e dureza do monofilamento de cobre. A táboa 1 enumera as normas que deben cumprirse para os materiais condutores de cobre de uso común.
(2) Materiais da capa illante dos cables
O ambiente interno dos vehículos eléctricos é complexo, na selección de materiais illantes, por unha banda, para garantir o uso seguro da capa de illamento, por outra banda, na medida do posible para escoller un procesamento sinxelo e materiais amplamente utilizados. Na actualidade, os materiais illantes máis utilizados son o cloruro de polivinilo (PVC),polietileno reticulado (XLPE), caucho de silicona, elastómero termoplástico (TPE), etc., e as súas principais propiedades móstranse na táboa 2.
Entre eles, o PVC contén chumbo, pero a Directiva RoHS prohibe o uso de chumbo, mercurio, cadmio, cromo hexvalente, éteres difenílicos polibromados (PBDE) e bifenilos polibromados (PBB) e outras substancias nocivas, polo que nos últimos anos o PVC foi substituído por XLPE, caucho de silicona, TPE e outros materiais respectuosos co medio ambiente.
(3) Material da capa de blindaxe do cable
A capa de blindaxe divídese en dúas partes: capa de blindaxe semicondutora e capa de blindaxe trenzada. A resistividade do volume do material de blindaxe semicondutor a 20 ° C e 90 ° C e despois do envellecemento é un índice técnico importante para medir o material de blindaxe, que determina indirectamente a vida útil do cable de alta tensión. Os materiais de blindaxe semicondutores comúns inclúen caucho de etileno-propileno (EPR), cloruro de polivinilo (PVC) epolietileno (PE)materiais baseados. No caso de que a materia prima non teña vantaxes e o nivel de calidade non se poida mellorar a curto prazo, as institucións de investigación científica e os fabricantes de materiais de cable céntranse na investigación da tecnoloxía de procesamento e a proporción da fórmula do material de blindaxe e buscan innovación no relación de composición do material de blindaxe para mellorar o rendemento xeral do cable.
2.Proceso de preparación de cables de alta tensión
(1) Tecnoloxía de cables condutores
O proceso básico do cable desenvolveuse durante moito tempo, polo que tamén existen as súas propias especificacións estándar na industria e nas empresas. No proceso de trefilado de fío, segundo o modo de destorsión do fío único, o equipo de varado pódese dividir en máquina de varado sen torsión, máquina de varado sen torsión e máquina de varado para destorcer/destorcer. Debido á alta temperatura de cristalización do condutor de cobre, a temperatura e o tempo de recocido son máis longos, é apropiado utilizar o equipamento da máquina de trenzado sen torsión para levar a cabo un tirado continuo e un tirado continuo do monwire para mellorar o alongamento e a taxa de fractura do trefilado. Na actualidade, o cable de polietileno reticulado (XLPE) substituíu por completo o cable de papel de aceite entre os niveis de tensión entre 1 e 500 kV. Existen dous procesos comúns de formación de condutores para condutores XLPE: compactación circular e torsión de fíos. Por unha banda, o núcleo do fío pode evitar a alta temperatura e a alta presión na canalización entrecruzada para presionar o seu material de protección e material de illamento na fenda do fío trenzado e causar residuos; Por outra banda, tamén pode evitar a infiltración de auga ao longo da dirección do condutor para garantir o funcionamento seguro do cable. O condutor de cobre en si é unha estrutura concéntrica de varado, que se produce principalmente mediante máquinas de varado de cadros comúns, máquinas de varado de garfo, etc. En comparación co proceso de compactación circular, pode garantir a formación redonda do varado do condutor.
(2) Proceso de produción de illamento de cables XLPE
Para a produción de cables XLPE de alta tensión, a reticulación en seco catenaria (CCV) e a reticulación en seco vertical (VCV) son dous procesos de formación.
(3) Proceso de extrusión
Antes, os fabricantes de cables usaban un proceso de extrusión secundario para producir núcleo de illamento de cables, o primeiro paso ao mesmo tempo, a pantalla do condutor de extrusión e a capa de illamento, e despois reticulado e enrolado na bandexa de cables, colocado durante un período de tempo e despois extrusión. escudo de illamento. Durante a década de 1970, apareceu un proceso de extrusión de tres capas 1+2 no núcleo do fío illado, o que permitiu completar o apantallamento e o illamento interno e externo nun único proceso. O proceso extrude primeiro a pantalla do condutor, despois dunha curta distancia (2 ~ 5 m), e despois extrude o illamento e a pantalla de illamento na pantalla do condutor ao mesmo tempo. Non obstante, os dous primeiros métodos teñen grandes inconvenientes, polo que a finais da década de 1990, os provedores de equipos de produción de cables introduciron un proceso de produción de coextrusión de tres capas, que extrudía o blindaxe do condutor, o illamento e o apantallamento de illamento ao mesmo tempo. Hai uns anos, os países estranxeiros tamén lanzaron un novo deseño de cabeza de barril de extrusora e deseño de placa de malla curva, equilibrando a presión do fluxo da cavidade da cabeza do parafuso para aliviar a acumulación de material, estender o tempo de produción continuo, substituíndo o cambio continuo das especificacións de o deseño da cabeza tamén pode aforrar moito custos de inactividade e mellorar a eficiencia.
3. Conclusión
Os vehículos de nova enerxía teñen boas perspectivas de desenvolvemento e un mercado enorme, necesitan unha serie de produtos de cable de alta tensión con alta capacidade de carga, resistencia a altas temperaturas, efecto de apantallamento electromagnético, resistencia á flexión, flexibilidade, longa vida útil e outros excelentes rendementos na produción e ocupan o mercado. O material de cable de alta tensión de vehículos eléctricos e o seu proceso de preparación teñen amplas perspectivas de desenvolvemento. O vehículo eléctrico non pode mellorar a eficiencia da produción e garantir o uso da seguridade sen cable de alta tensión.
Hora de publicación: 23-ago-2024