Déi nei Ära vun der Automobilindustrie mat neien Energien huet déi duebel Missioun vun der industrieller Transformatioun an der Moderniséierung a vum Schutz vun der atmosphärescher Ëmwelt, wat d'industriell Entwécklung vun Héichspannungskabelen an aner ähnlech Accessoiren fir Elektroautoen staark fördert. Kabelhersteller a Zertifizéierungsorganer hunn vill Energie an d'Fuerschung an d'Entwécklung vun Héichspannungskabelen fir Elektroautoen investéiert. Héichspannungskabele fir Elektroautoen hunn héich Leeschtungsufuerderungen an allen Aspekter a sollten dem RoHSb-Norm, der flammhemmender Qualitéit UL94V-0 Standard an der mëller Leeschtung erfëllen. Dëse Pabeier stellt d'Materialien an d'Virbereedungstechnologie vun Héichspannungskabele fir Elektroautoen vir.
1. D'Material vum Héichspannungskabel
(1) Leitermaterial vum Kabel
Am Moment ginn et zwou Haaptmaterialien fir Kabelleiterschichten: Koffer an Aluminium. E puer Firmen mengen, datt en Aluminiumkär hir Produktiounskäschte staark reduzéiere kann. Duerch d'Zousätz vu Koffer, Eisen, Magnesium, Silizium an aner Elementer op Basis vu puren Aluminiummaterialien, verbessert een duerch speziell Prozesser wéi Synthese an Glühbehandlung d'elektresch Leetfäegkeet, d'Biegleistung an d'Korrosiounsbeständegkeet vum Kabel, fir d'Ufuerderunge vun der selwechter Belaaschtungskapazitéit ze erfëllen, fir deeselwechten Effekt wéi Kofferkärleiter oder souguer besser z'erreechen. Sou ginn d'Produktiounskäschte staark gespuert. Wéi och ëmmer, déi meescht Firmen betruechten Koffer nach ëmmer als Haaptmaterial vun der Leiterschicht. Als éischt ass de Widderstand vum Koffer niddreg, an dann ass de gréissten Deel vun der Leeschtung vum Koffer op deem selwechten Niveau besser wéi déi vun Aluminium, wéi zum Beispill eng grouss Stroumdroekapazitéit, e niddrege Spannungsverloscht, e niddrege Energieverbrauch a staark Zouverlässegkeet. Am Moment gëtt bei der Auswiel vu Leiter allgemeng den nationale Standard 6 mëll Leiter benotzt (d'Dehnung vun engem eenzege Kofferdrot muss méi wéi 25% sinn, den Duerchmiesser vum Monofilament ass manner wéi 0,30), fir d'Weichheet an d'Zähegkeet vum Koffermonofilament ze garantéieren. Tabelle 1 lëscht d'Standarden op, déi fir üblech benotzt Kupferleitermaterialien erfëllt musse ginn.
(2) Isolatiounsschichtmaterialien vu Kabelen
D'intern Ëmfeld vun Elektroautoen ass komplex. Bei der Auswiel vun Isolatiounsmaterialien ass et op der enger Säit wichteg, de sécheren Asaz vun der Isolatiounsschicht ze garantéieren, an op der anerer Säit solle sou wäit wéi méiglech einfach veraarbecht a wäit verbreet Materialien ausgewielt ginn. Am Moment sinn déi meescht benotzt Isolatiounsmaterialien Polyvinylchlorid (PVC),vernetzte Polyethylen (XLPE), Silikonkautschuk, thermoplasteschen Elastomer (TPE), etc., an hir Haapteegeschafte sinn an der Tabell 2 gewisen.
Dorënner enthält PVC Bläi, awer d'RoHS-Direktiv verbitt d'Benotzung vu Bläi, Quecksëlwer, Cadmium, hexvalentem Chrom, polybroméierten Diphenylether (PBDE) a polybroméierte Biphenylether (PBB) an aner schiedlech Substanzen, sou datt PVC an de leschte Jore duerch XLPE, Silikonkautschuk, TPE an aner ëmweltfrëndlech Materialien ersat gouf.
(3) Material vun der Kabelabschirmungsschicht
D'Schirmschicht ass an zwou Deeler opgedeelt: eng hallefleitend Schirmschicht an eng geflochtene Schirmschicht. De Volumenwiderstand vum hallefleitende Schirmmaterial bei 20 °C an 90 °C an no der Alterung ass e wichtegen techneschen Index fir d'Miessung vum Schirmmaterial, deen indirekt d'Liewensdauer vum Héichspannungskabel bestëmmt. Zu den heefegsten hallefleitende Schirmmaterialien gehéieren Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR), Polyvinylchlorid (PVC) a ...Polyethylen (PE)baséiert Materialien. Am Fall wou d'Rohmaterial kee Virdeel huet an de Qualitéitsniveau net kuerzfristeg verbessert ka ginn, konzentréiere sech wëssenschaftlech Fuerschungsinstituter an Kabelmaterialhersteller op d'Fuerschung vun der Veraarbechtungstechnologie an dem Formelverhältnis vum Abschirmungsmaterial a sichen no Innovatiounen am Zesummesetzungsverhältnis vum Abschirmungsmaterial fir d'Gesamtleistung vum Kabel ze verbesseren.
2. Virbereedungsprozess fir Héichspannungskabelen
(1) Technologie vun de Leiterstrangen
De Basisprozess vum Kabel gouf laang entwéckelt, dofir gëtt et och hir eege Standardspezifikatiounen an der Industrie an den Entreprisen. Beim Drotzéien, no dem Entdrehungsmodus vun engem Eenzeldrot, kann d'Ausrüstung fir d'Spannung vun engem Drot opgedeelt ginn an Entdrehungsmaschinn, Entdrehungsmaschinn an Entdrehungs-/Entdrehungsmaschinn. Wéinst der héijer Kristallisatiounstemperatur vum Kupferleiter sinn d'Glühtemperatur an d'Zäit méi laang, et ass ubruecht, d'Ausrüstung fir d'Entdrehungsmaschinn ze benotzen, fir kontinuéierlech ze zéien an kontinuéierlech ze zéien, fir d'Verlängerung an d'Brochquote vum Drotzéien ze verbesseren. Am Moment huet de vernetzte Polyethylenkabel (XLPE) de komplett ersat, Uelegpabeierkabel tëscht 1 an 500kV Spannungsniveauen. Et ginn zwou üblech Leederbildungsprozesser fir XLPE-Leeder: Kreesfërmeg Verdichtung an Drotverdréiung. Op der enger Säit kann den Drotkär déi héich Temperatur an den héijen Drock an der vernetzter Pipeline vermeiden, fir säi Schutzmaterial an Isolatiounsmaterial an d'Lück tëscht de gespannte Droten ze drécken an Offall ze verursaachen; Op der anerer Säit kann et och d'Infiltratioun vu Waasser laanscht d'Leederrichtung verhënneren, fir de séchere Betrib vum Kabel ze garantéieren. De Kofferleiter selwer ass eng konzentresch Tränstruktur, déi meeschtens mat enger normaler Rahmentränmaschinn, Gabeltränmaschinn usw. produzéiert gëtt. Am Verglach mam kreesfërmegen Verdichtungsverfahren kann et d'Ronnbildung vun de Tränen vum Leeder garantéieren.
(2) Produktiounsprozess fir d'Isolatioun vun XLPE-Kabelen
Fir d'Produktioun vun Héichspannungs-XLPE-Kabel sinn catenary dry cross-linking (CCV) a vertikal dry cross-linking (VCV) zwou Formungsprozesser.
(3) Extrusiounsprozess
Fréier hunn Kabelhersteller en zweeten Extrusiounsprozess benotzt fir de Kabelisolatiounskär ze produzéieren, woubäi am éischte Schrëtt gläichzäiteg de Leiterschëld an d'Isolatiounsschicht extruéiert goufen, an duerno vernetzt a mat engem Kabelschacht gewéckelt goufen, fir eng Zäit laang placéiert an dann den Isolatiounsschëld extruéiert gouf. An den 1970er Joren ass en 1+2 Dräischichten-Extrusiounsprozess am isoléierte Drotkär entstanen, wat et erlaabt huet, déi intern an extern Abschiermung an Isolatioun an engem eenzege Prozess ofzeschléissen. De Prozess extruéiert als éischt de Leiterschëld, no enger kuerzer Distanz (2~5m), an dann extruéiert d'Isolatioun an den Isolatiounsschëld gläichzäiteg op de Leiterschëld. Déi éischt zwou Methoden hunn awer grouss Nodeeler, dofir hunn d'Liwweranten vun Kabelproduktiounsausrüstung Enn vun den 1990er Joren en Dräischichten-Koextrusiounsproduktiounsprozess agefouert, bei deem gläichzäiteg Leiterschëldung, Isolatioun an Isolatiounsschëld extruéiert goufen. Virun e puer Joer hunn auslännesch Länner och en neien Extruder-Faasskapp an e gekrëmmte Mesh-Plackendesign agefouert, andeems de Flossdrock vun der Schraufkapphöhl ausgeglach gëtt, fir d'Akkumulatioun vu Material ze reduzéieren an d'kontinuéierlech Produktiounszäit ze verlängeren. Den dauernden Ännerung vun de Spezifikatioune vum Kappdesign kann och d'Ausfallzäitkäschte staark spueren an d'Effizienz verbesseren.
3. Schlussfolgerung
Nei Energieautoen hunn gutt Entwécklungsaussichten an e risege Maart a brauchen eng Serie vun Héichspannungskabelprodukter mat héijer Belaaschtungskapazitéit, héijer Temperaturbeständegkeet, elektromagnetescher Abschirmungseffekt, Biegebeständegkeet, Flexibilitéit, laanger Liewensdauer an aner exzellenter Leeschtung fir d'Produktioun an de Maart ze besetzen. D'Material fir Héichspannungskabel fir Elektroautoen a säi Virbereedungsprozess hunn grouss Entwécklungsaussichten. Elektroautoen kënnen d'Produktiounseffizienz net verbesseren an d'Sécherheet am Gebrauch net garantéieren ouni Héichspannungskabel.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 23. August 2024