Epoka e re e industrisë së automobilave të energjisë së re mban mbi vete misionin e dyfishtë të transformimit industrial dhe përmirësimit dhe mbrojtjes së mjedisit atmosferik, i cili nxit shumë zhvillimin industrial të kabllove të tensionit të lartë dhe aksesorëve të tjerë të lidhur me to për automjetet elektrike, dhe prodhuesit e kabllove dhe organet e certifikimit kanë investuar shumë energji në kërkimin dhe zhvillimin e kabllove të tensionit të lartë për automjetet elektrike. Kabllot e tensionit të lartë për automjetet elektrike kanë kërkesa të performancës së lartë në të gjitha aspektet dhe duhet të përmbushin standardin RoHSb, kërkesat e standardit UL94V-0 të gradës së rezistencës ndaj flakës dhe performancën e butë. Ky punim prezanton materialet dhe teknologjinë e përgatitjes së kabllove të tensionit të lartë për automjetet elektrike.
1. Materiali i kabllit të tensionit të lartë
(1) Materiali përçues i kabllit
Aktualisht, ekzistojnë dy materiale kryesore për shtresën e përçuesit të kabllove: bakri dhe alumini. Disa kompani mendojnë se bërthama e aluminit mund të ulë ndjeshëm kostot e tyre të prodhimit, duke shtuar bakër, hekur, magnez, silic dhe elementë të tjerë në bazë të materialeve të aluminit të pastër, përmes proceseve të veçanta si sinteza dhe trajtimi i pjekjes, përmirëson përçueshmërinë elektrike, performancën e përkuljes dhe rezistencën ndaj korrozionit të kabllit, në mënyrë që të përmbushë kërkesat e të njëjtit kapacitet ngarkese, për të arritur të njëjtin efekt si përçuesit e bërthamës së bakrit ose edhe më mirë. Kështu, kostoja e prodhimit kursehet shumë. Megjithatë, shumica e ndërmarrjeve ende e konsiderojnë bakrin si materialin kryesor të shtresës së përçuesit, së pari, rezistenca e bakrit është e ulët, dhe më pas shumica e performancës së bakrit është më e mirë se ajo e aluminit në të njëjtin nivel, siç janë kapaciteti i madh mbajtës i rrymës, humbja e ulët e tensionit, konsumi i ulët i energjisë dhe besueshmëria e fortë. Aktualisht, përzgjedhja e përçuesve në përgjithësi përdor standardin kombëtar 6 përçues të butë (zgjatja e telit të bakrit të vetëm duhet të jetë më e madhe se 25%, diametri i monofilamentit është më pak se 0.30) për të siguruar butësinë dhe fortësinë e monofilamentit të bakrit. Tabela 1 rendit standardet që duhet të përmbushen për materialet përçuese të bakrit që përdoren zakonisht.
(2) Materialet e shtresës izoluese të kabllove
Mjedisi i brendshëm i automjeteve elektrike është kompleks, në përzgjedhjen e materialeve izoluese, nga njëra anë, për të siguruar përdorimin e sigurt të shtresës izoluese, nga ana tjetër, për të zgjedhur sa më shumë materiale që përpunohen lehtë dhe përdoren gjerësisht. Aktualisht, materialet izoluese që përdoren zakonisht janë kloruri polivinil (PVC),polietileni i lidhur kryq (XLPE), gome silikoni, elastomer termoplastik (TPE), etj., dhe vetitë e tyre kryesore tregohen në Tabelën 2.
Midis tyre, PVC përmban plumb, por Direktiva RoHS ndalon përdorimin e plumbit, merkurit, kadmiumit, kromit heksvalent, etereve të difenileve të polibrominuara (PBDE) dhe bifenileve të polibrominuara (PBB) dhe substancave të tjera të dëmshme, kështu që vitet e fundit PVC është zëvendësuar nga XLPE, gome silikoni, TPE dhe materiale të tjera miqësore me mjedisin.
(3) Materiali i shtresës mbrojtëse të kabllove
Shtresa mbrojtëse ndahet në dy pjesë: shtresa mbrojtëse gjysmëpërçuese dhe shtresa mbrojtëse e thurur. Rezistenca vëllimore e materialit mbrojtës gjysmëpërçues në 20 °C dhe 90 °C dhe pas plakjes është një indeks teknik i rëndësishëm për të matur materialin mbrojtës, i cili përcakton në mënyrë indirekte jetëgjatësinë e kabllit të tensionit të lartë. Materialet mbrojtëse gjysmëpërçuese të zakonshme përfshijnë gomën etilen-propilen (EPR), klorurin polivinil (PVC) dhepolietileni (PE)materiale të bazuara. Në rast se lënda e parë nuk ka avantazh dhe niveli i cilësisë nuk mund të përmirësohet në afat të shkurtër, institucionet kërkimore shkencore dhe prodhuesit e materialeve për kabllo përqendrohen në kërkimin e teknologjisë së përpunimit dhe raportit të formulës së materialit mbrojtës, dhe kërkojnë inovacion në raportin e përbërjes së materialit mbrojtës për të përmirësuar performancën e përgjithshme të kabllit.
2. Procesi i përgatitjes së kabllove të tensionit të lartë
(1) Teknologjia e fijeve përçuese
Procesi bazë i kabllit është zhvilluar për një kohë të gjatë, kështu që ekzistojnë edhe specifikimet e tyre standarde në industri dhe ndërmarrje. Në procesin e tërheqjes së telit, sipas mënyrës së shkëputjes së telit të vetëm, pajisjet e prerjes mund të ndahen në makinë shkëputëse të prerjes, makinë shkëputëse të prerjes dhe makinë shkëputëse/zbërthyese të prerjes. Për shkak të temperaturës së lartë të kristalizimit të përcjellësit të bakrit, temperatura dhe koha e pjekjes janë më të gjata, është e përshtatshme të përdoren pajisjet e makinës shkëputëse të prerjes për të kryer tërheqje të vazhdueshme dhe tërheqje të vazhdueshme të telit mon për të përmirësuar zgjatjen dhe shkallën e thyerjes së tërheqjes së telit. Aktualisht, kablloja e polietilenit të lidhur kryq (XLPE) ka zëvendësuar plotësisht kabllon e letrës së vajit midis niveleve të tensionit 1 dhe 500kV. Ekzistojnë dy procese të zakonshme të formimit të përcjellësit për përcjellësit XLPE: ngjeshja rrethore dhe përdredhja e telit. Nga njëra anë, bërthama e telit mund të shmangë temperaturën e lartë dhe presionin e lartë në tubacionin e lidhur kryq për të shtypur materialin e tij mbrojtës dhe materialin izolues në boshllëkun e telit të lidhur dhe për të shkaktuar mbeturina; Nga ana tjetër, kjo mund të parandalojë gjithashtu infiltrimin e ujit përgjatë drejtimit të përçuesit për të siguruar funksionimin e sigurt të kabllit. Vetë përçuesi i bakrit është një strukturë koncentrike e fijeve, e cila prodhohet kryesisht nga makina e zakonshme e fijeve me kornizë, makina e fijeve me pirun etj. Krahasuar me procesin e ngjeshjes rrethore, kjo mund të sigurojë formimin e rrumbullakët të fijeve të përçuesit.
(2) Procesi i prodhimit të izolimit të kabllove XLPE
Për prodhimin e kabllove XLPE me tension të lartë, lidhja e kryqëzuar e thatë me katenare (CCV) dhe lidhja e kryqëzuar vertikale e thatë (VCV) janë dy procese formimi.
(3) Procesi i nxjerrjes
Më parë, prodhuesit e kabllove përdornin një proces dytësor ekstrudimi për të prodhuar bërthamën izoluese të kabllove, hapi i parë në të njëjtën kohë ekstrudonte mburojën e përcjellësit dhe shtresën izoluese, dhe më pas lidhej dhe mbështillej në tabakanë e kabllove, vendosej për një periudhë kohore dhe më pas mburojën izoluese të ekstrudimit. Gjatë viteve 1970, një proces ekstrudimi me tre shtresa 1+2 u shfaq në bërthamën e telit të izoluar, duke lejuar që mbrojtja dhe izolimi i brendshëm dhe i jashtëm të përfundoheshin në një proces të vetëm. Procesi së pari ekstrudon mburojën e përcjellësit, pas një distance të shkurtër (2~5m), dhe më pas ekstrudon izolimin dhe mburojën izoluese mbi mburojën e përcjellësit në të njëjtën kohë. Megjithatë, dy metodat e para kishin disavantazhe të mëdha, kështu që në fund të viteve 1990, furnizuesit e pajisjeve të prodhimit të kabllove prezantuan një proces prodhimi me bashkë-ekstrudim me tre shtresa, i cili ekstrudonte mbrojtjen e përcjellësit, izolimin dhe mbrojtjen izoluese në të njëjtën kohë. Disa vjet më parë, vendet e huaja lançuan gjithashtu një dizajn të ri të kokës së fuçisë së ekstruderit dhe pllakës së rrjetës së lakuar, duke balancuar presionin e rrjedhjes së zgavrës së kokës së vidës për të lehtësuar akumulimin e materialit, për të zgjatur kohën e prodhimit të vazhdueshëm, duke zëvendësuar ndryshimin e vazhdueshëm të specifikimeve të dizajnit të kokës, gjithashtu mund të kursejë shumë kostot e kohës së ndërprerjes dhe të përmirësojë efikasitetin.
3. Përfundim
Automjetet e reja të energjisë kanë perspektiva të mira zhvillimi dhe një treg të madh, dhe kanë nevojë për një seri produktesh kabllosh me tension të lartë me kapacitet të lartë ngarkese, rezistencë ndaj temperaturës së lartë, efekt mbrojtës elektromagnetik, rezistencë ndaj përkuljes, fleksibilitet, jetëgjatësi të gjatë pune dhe performancë të tjera të shkëlqyera në prodhim dhe pushtim të tregut. Materiali i kabllove me tension të lartë për automjete elektrike dhe procesi i përgatitjes së tyre kanë perspektiva të gjera për zhvillim. Automjetet elektrike nuk mund të përmirësojnë efikasitetin e prodhimit dhe të sigurojnë sigurinë e përdorimit pa kabllo me tension të lartë.
Koha e postimit: 23 gusht 2024