신에너지 자동차 산업의 새로운 시대는 산업 변혁과 대기 환경 업그레이드 및 보호라는 두 가지 임무를 짊어지고 있으며, 이는 전기 자동차용 고전압 케이블 및 기타 관련 액세서리의 산업 발전을 크게 촉진하고 있으며, 케이블 제조업체 및 인증 기관은 전기자동차용 고전압 케이블 연구개발에 많은 에너지를 투자했습니다. 전기 자동차용 고전압 케이블은 모든 측면에서 고성능 요구 사항을 가지며 RoHSb 표준, 난연성 등급 UL94V-0 표준 요구 사항 및 부드러운 성능을 충족해야 합니다. 본 논문에서는 전기자동차용 고전압 케이블의 재료 및 제조기술을 소개한다.
1. 고전압 케이블의 재질
(1) 케이블의 도체 재료
현재 케이블 도체층에는 구리와 알루미늄이라는 두 가지 주요 재료가 있습니다. 몇몇 회사는 합성 및 어닐링 처리와 같은 특수 공정을 통해 순수 알루미늄 재료를 기반으로 구리, 철, 마그네슘, 실리콘 및 기타 요소를 추가하여 알루미늄 코어가 생산 비용을 크게 줄일 수 있다고 생각하고 전기 전도도를 향상시키고 굽힘을 향상시킵니다. 동일한 부하 용량 요구 사항을 충족하고 구리 코어 도체와 동일한 효과를 달성하거나 더 나은 성능을 얻기 위해 케이블의 성능 및 내식성을 확보해야 합니다. 따라서 생산 비용이 크게 절약됩니다. 그러나 대부분의 기업은 여전히 구리를 도체 층의 주요 재료로 간주하고 있으며, 우선 구리의 저항률이 낮고 대전류와 같이 동일한 수준에서 대부분의 구리 성능이 알루미늄보다 우수합니다. 운반 능력, 낮은 전압 손실, 낮은 에너지 소비 및 강력한 신뢰성. 현재 도체 선택은 일반적으로 구리 모노필라멘트의 부드러움과 인성을 보장하기 위해 국가 표준 6개의 연성 도체(단일 구리선 신장률이 25%보다 커야 하고 모노필라멘트의 직경이 0.30 미만)를 사용합니다. 표 1에는 일반적으로 사용되는 구리 도체 재료에 대해 충족해야 하는 표준이 나열되어 있습니다.
(2) 케이블의 절연층 재료
전기 자동차의 내부 환경은 절연층의 안전한 사용을 보장하기 위해 절연 재료를 선택하는 한편, 가공이 쉽고 널리 사용되는 재료를 가능한 한 선택하는 것이 복잡합니다. 현재 일반적으로 사용되는 단열재는 폴리염화비닐(PVC),가교 폴리에틸렌(XLPE), 실리콘 고무, 열가소성 엘라스토머(TPE) 등이 있으며 이들의 주요 특성을 표 2에 나타내었다.
그 중 PVC에는 납이 포함되어 있지만 RoHS 지침에서는 납, 수은, 카드뮴, 6가 크롬, 폴리브롬화디페닐에테르(PBDE), 폴리브롬화비페닐(PBB) 등 유해 물질의 사용을 금지하고 있어 최근에는 PVC로 대체되고 있습니다. XLPE, 실리콘 고무, TPE 및 기타 환경 친화적인 소재입니다.
(3) 케이블 차폐층 소재
차폐층은 반도전성 차폐층과 편조 차폐층의 두 부분으로 나누어집니다. 20°C 및 90°C 및 노화 후의 반도전성 차폐재의 체적 저항률은 차폐재를 측정하는 중요한 기술 지표이며, 이는 고전압 케이블의 수명을 간접적으로 결정합니다. 일반적인 반도전성 차폐 재료에는 에틸렌-프로필렌 고무(EPR), 폴리염화비닐(PVC) 및폴리에틸렌(PE)기반 재료. 원자재에 이점이 없고 단기간 내에 품질 수준을 향상시킬 수 없는 경우 과학 연구 기관 및 케이블 소재 제조업체는 차폐재의 가공 기술 및 배합 비율 연구에 중점을 두고 혁신을 추구합니다. 케이블의 전체적인 성능을 향상시키기 위해 차폐재의 구성비를 높였습니다.
2.고압케이블 준비과정
(1) 도체 스트랜드 기술
케이블의 기본 프로세스는 오랫동안 개발되어 왔기 때문에 업계와 기업에는 자체 표준 사양도 있습니다. 와이어 인발 과정에서 단일 와이어의 풀림 모드에 따라 연선 장비는 풀림 연선 기계, 풀림 연선 기계 및 풀림/풀림 연선 기계로 나눌 수 있습니다. 구리 도체의 결정화 온도가 높기 때문에 어닐링 온도와 시간이 더 길기 때문에 와이어 인발의 연신율과 파단 속도를 향상시키기 위해 풀린 연선 기계 장비를 사용하여 연속 당김 및 연속 당김을 수행하는 것이 적절합니다. 현재 가교 폴리에틸렌 케이블(XLPE)은 1~500kV 전압 레벨 사이의 유성 케이블을 완전히 대체했습니다. XLPE 도체에는 원형 압축과 와이어 비틀기라는 두 가지 일반적인 도체 형성 공정이 있습니다. 한편으로, 와이어 코어는 교차 연결된 파이프라인의 고온 및 고압을 피하여 차폐 재료와 절연 재료를 연선 갭에 밀어 넣고 낭비를 일으킬 수 있습니다. 반면에 도체 방향을 따라 물의 침투를 방지하여 케이블의 안전한 작동을 보장할 수도 있습니다. 구리 도체 자체는 주로 일반 프레임 연선 기계, 포크 연선 기계 등에 의해 생산되는 동심 연선 구조입니다. 원형 압축 공정과 비교하여 도체 연선 원형 형성을 보장할 수 있습니다.
(2) XLPE 케이블 절연체 생산 공정
고전압 XLPE 케이블 생산을 위한 현수식 건식 가교(CCV)와 수직 건식 가교(VCV)는 두 가지 성형 공정입니다.
(3) 압출공정
이전에 케이블 제조업체는 2차 압출 공정을 사용하여 케이블 절연 코어를 생산했습니다. 첫 번째 단계는 동시에 압출 도체 차폐 및 절연 층을 만든 다음 교차 연결하여 케이블 트레이에 감고 일정 시간 동안 배치한 다음 압출합니다. 절연 쉴드. 1970년대에는 절연전선 코어에 1+2 3층 압출 공정이 등장해 단일 공정으로 내부 및 외부 차폐 및 절연을 완료할 수 있게 됐다. 이 공정은 먼저 짧은 거리(2~5m) 후에 도체 실드를 압출한 다음 도체 실드의 절연체와 절연 실드를 동시에 압출합니다. 그러나 처음 두 가지 방법에는 큰 단점이 있으므로 1990년대 후반에 케이블 생산 장비 공급업체는 도체 차폐, 절연 및 절연 차폐를 동시에 압출하는 3층 공압출 생산 공정을 도입했습니다. 몇 년 전 외국에서는 스크류 헤드 캐비티 흐름 압력의 균형을 맞춰 재료 축적을 완화하고 연속 생산 시간을 연장하며 끊임없는 사양 변경을 대체하는 새로운 압출기 배럴 헤드와 곡선 메쉬 플레이트 디자인을 출시했습니다. 헤드 디자인은 가동 중지 시간 비용을 크게 절감하고 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
3. 결론
신에너지 차량은 좋은 발전 전망과 거대한 시장을 갖고 있으며, 높은 부하 용량, 고온 저항, 전자기 차폐 효과, 굽힘 저항, 유연성, 긴 작업 수명 및 기타 우수한 성능을 갖춘 일련의 고전압 케이블 제품이 생산에 필요하며 시장을 점유하고 있습니다. 시장. 전기자동차용 고전압 케이블 소재와 그 제조과정은 발전 가능성이 넓습니다. 전기차는 고전압 케이블 없이는 생산 효율성을 높이고 사용 안전성을 보장할 수 없습니다.
게시 시간: 2024년 8월 23일