इलेक्ट्रिक वाहन उच्च-वोल्टेज केबल सामग्री और इसकी तैयारी प्रक्रिया

नई ऊर्जा ऑटोमोबाइल उद्योग का नया युग औद्योगिक परिवर्तन, उन्नयन और वायुमंडलीय पर्यावरण संरक्षण के दोहरे मिशन को वहन करता है, जो इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उच्च-वोल्टेज केबल और अन्य संबंधित उपकरणों के औद्योगिक विकास को बहुत बढ़ावा देता है। केबल निर्माताओं और प्रमाणन निकायों ने इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उच्च-वोल्टेज केबल के अनुसंधान और विकास में बहुत अधिक ऊर्जा का निवेश किया है। इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उच्च-वोल्टेज केबल के सभी पहलुओं में उच्च प्रदर्शन आवश्यकताएँ होती हैं, और उन्हें RoHSb मानक, ज्वाला मंदक ग्रेड UL94V-0 मानक आवश्यकताओं और नरम प्रदर्शन को पूरा करना चाहिए। यह पत्र इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उच्च-वोल्टेज केबल की सामग्री और तैयारी तकनीक का परिचय देता है।

1.उच्च वोल्टेज केबल की सामग्री
(1) केबल की कंडक्टर सामग्री
वर्तमान में, केबल कंडक्टर परत के लिए दो मुख्य सामग्रियाँ हैं: तांबा और एल्यूमीनियम। कुछ कंपनियों का मानना है कि एल्यूमीनियम कोर शुद्ध एल्यूमीनियम सामग्री के आधार पर तांबा, लोहा, मैग्नीशियम, सिलिकॉन और अन्य तत्वों को मिलाकर, संश्लेषण और एनीलिंग उपचार जैसी विशेष प्रक्रियाओं के माध्यम से, केबल की विद्युत चालकता, झुकने के प्रदर्शन और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करके, अपनी उत्पादन लागत को बहुत कम कर सकता है। यह केबल की भार क्षमता की आवश्यकताओं को पूरा करता है और तांबे के कोर कंडक्टरों के समान या उससे भी बेहतर प्रभाव प्राप्त करता है। इस प्रकार, उत्पादन लागत में काफी बचत होती है। हालाँकि, अधिकांश उद्यम अभी भी तांबे को कंडक्टर परत की मुख्य सामग्री मानते हैं। सबसे पहले, तांबे की प्रतिरोधकता कम होती है, और फिर तांबे के अधिकांश प्रदर्शन समान स्तर पर एल्यूमीनियम से बेहतर होते हैं, जैसे कि बड़ी धारा वहन क्षमता, कम वोल्टेज हानि, कम ऊर्जा खपत और मजबूत विश्वसनीयता। वर्तमान में, कंडक्टरों का चयन आमतौर पर राष्ट्रीय मानक 6 सॉफ्ट कंडक्टरों (एकल तांबे के तार का बढ़ाव 25% से अधिक होना चाहिए, मोनोफिलामेंट का व्यास 0.30 से कम होना चाहिए) का उपयोग करके किया जाता है ताकि तांबे के मोनोफिलामेंट की कोमलता और कठोरता सुनिश्चित की जा सके। तालिका 1 उन मानकों को सूचीबद्ध करती है जिन्हें आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले तांबे के कंडक्टर सामग्रियों के लिए पूरा किया जाना चाहिए।

(2) केबलों की इन्सुलेटिंग परत सामग्री
इलेक्ट्रिक वाहनों का आंतरिक वातावरण जटिल होता है। इंसुलेटिंग सामग्रियों के चयन में, एक ओर, इंसुलेशन परत के सुरक्षित उपयोग को सुनिश्चित करना होता है, दूसरी ओर, जहाँ तक संभव हो, आसान प्रसंस्करण और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्रियों का चयन करना होता है। वर्तमान में, आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली इंसुलेटिंग सामग्रियाँ पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) हैं।क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन (XLPE), सिलिकॉन रबर, थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर (टीपीई), आदि, और उनके मुख्य गुण तालिका 2 में दिखाए गए हैं।
उनमें से, पीवीसी में सीसा होता है, लेकिन RoHS निर्देश सीसा, पारा, कैडमियम, हेक्सवेलेंट क्रोमियम, पॉलीब्रोमिनेटेड डाइफेनिल ईथर (PBDE) और पॉलीब्रोमिनेटेड बाइफिनाइल (PBB) और अन्य हानिकारक पदार्थों के उपयोग को प्रतिबंधित करता है, इसलिए हाल के वर्षों में पीवीसी को XLPE, सिलिकॉन रबर, TPE और अन्य पर्यावरण के अनुकूल सामग्रियों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

(3) केबल परिरक्षण परत सामग्री
परिरक्षण परत दो भागों में विभाजित होती है: अर्ध-चालक परिरक्षण परत और लटदार परिरक्षण परत। 20°C और 90°C पर और उम्र बढ़ने के बाद अर्ध-चालक परिरक्षण सामग्री की आयतन प्रतिरोधकता परिरक्षण सामग्री को मापने का एक महत्वपूर्ण तकनीकी सूचकांक है, जो अप्रत्यक्ष रूप से उच्च-वोल्टेज केबल के सेवा जीवन को निर्धारित करता है। सामान्य अर्ध-चालक परिरक्षण सामग्रियों में एथिलीन-प्रोपाइलीन रबर (EPR), पॉलीविनाइल क्लोराइड (PVC), औरपॉलीइथिलीन (पीई)आधारित सामग्री। यदि कच्चे माल का कोई लाभ नहीं है और अल्पावधि में गुणवत्ता स्तर में सुधार नहीं किया जा सकता है, तो वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थान और केबल सामग्री निर्माता परिरक्षण सामग्री की प्रसंस्करण तकनीक और सूत्र अनुपात के अनुसंधान पर ध्यान केंद्रित करते हैं, और केबल के समग्र प्रदर्शन में सुधार के लिए परिरक्षण सामग्री के संरचना अनुपात में नवाचार की तलाश करते हैं।

2.उच्च वोल्टेज केबल तैयार करने की प्रक्रिया
(1) कंडक्टर स्ट्रैंड तकनीक
केबल की मूल प्रक्रिया लंबे समय से विकसित की गई है, इसलिए उद्योग और उद्यमों में उनके अपने मानक विनिर्देश भी हैं। तार खींचने की प्रक्रिया में, एकल तार के अनट्विस्टिंग मोड के अनुसार, स्ट्रैंडिंग उपकरण को अनट्विस्टिंग स्ट्रैंडिंग मशीन, अनट्विस्टिंग स्ट्रैंडिंग मशीन और अनट्विस्टिंग/अनट्विस्टिंग स्ट्रैंडिंग मशीन में विभाजित किया जा सकता है। तांबे के कंडक्टर के उच्च क्रिस्टलीकरण तापमान के कारण, एनीलिंग तापमान और समय लंबा होता है, तार खींचने के बढ़ाव और फ्रैक्चर दर में सुधार के लिए निरंतर खींचने और निरंतर खींचने वाले मोनवायर को करने के लिए अनट्विस्टिंग स्ट्रैंडिंग मशीन उपकरण का उपयोग करना उचित है। वर्तमान में, क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन केबल (XLPE) ने 1 और 500kV वोल्टेज स्तरों के बीच ऑयल पेपर केबल को पूरी तरह से बदल दिया है। XLPE कंडक्टरों के लिए दो सामान्य कंडक्टर बनाने की प्रक्रियाएँ हैं: एक ओर, तार कोर क्रॉस-लिंक्ड पाइपलाइन में उच्च तापमान और उच्च दबाव से बच सकता है जिससे इसकी परिरक्षण सामग्री और इन्सुलेशन सामग्री फंसे हुए तार के अंतराल में दब जाती है और अपशिष्ट उत्पन्न होता है; दूसरी ओर, यह कंडक्टर दिशा में पानी के घुसपैठ को भी रोक सकता है ताकि केबल का सुरक्षित संचालन सुनिश्चित हो सके। तांबे का कंडक्टर स्वयं एक संकेंद्रित स्ट्रैंडिंग संरचना है, जो ज्यादातर साधारण फ्रेम स्ट्रैंडिंग मशीन, फोर्क स्ट्रैंडिंग मशीन आदि द्वारा निर्मित होती है। गोलाकार संघनन प्रक्रिया की तुलना में, यह कंडक्टर स्ट्रैंडिंग के गोलाकार गठन को सुनिश्चित कर सकता है।

(2) एक्सएलपीई केबल इन्सुलेशन उत्पादन प्रक्रिया
उच्च वोल्टेज एक्सएलपीई केबल के उत्पादन के लिए, कैटेनरी ड्राई क्रॉस-लिंकिंग (सीसीवी) और वर्टिकल ड्राई क्रॉस-लिंकिंग (वीसीवी) दो गठन प्रक्रियाएं हैं।

(3) एक्सट्रूज़न प्रक्रिया
इससे पहले, केबल निर्माता केबल इंसुलेशन कोर का उत्पादन करने के लिए द्वितीयक एक्सट्रूज़न प्रक्रिया का उपयोग करते थे, पहला चरण एक ही समय में कंडक्टर शील्ड और इंसुलेशन परत को बाहर निकालना था, और फिर क्रॉस-लिंक करना और केबल ट्रे में लपेटना था, कुछ समय के लिए रखा गया था और फिर इंसुलेशन शील्ड को बाहर निकालना था। 1970 के दशक के दौरान, 1 + 2 तीन-परत एक्सट्रूज़न प्रक्रिया इंसुलेटेड वायर कोर में दिखाई दी, जिससे आंतरिक और बाहरी परिरक्षण और इंसुलेशन को एक ही प्रक्रिया में पूरा किया जा सका। प्रक्रिया पहले कंडक्टर शील्ड को बाहर निकालती है, थोड़ी दूरी (2 ~ 5 मीटर) के बाद, और फिर एक ही समय में कंडक्टर शील्ड पर इंसुलेशन और इंसुलेशन शील्ड को बाहर निकालती है। हालांकि, पहले दो तरीकों में बड़ी कमियां हैं, इसलिए 1990 के दशक के अंत में, केबल उत्पादन उपकरण आपूर्तिकर्ताओं ने एक तीन-परत सह-एक्सट्रूज़न उत्पादन प्रक्रिया शुरू की, कुछ साल पहले, विदेशी देशों ने भी एक नया एक्सट्रूडर बैरल हेड और घुमावदार जाल प्लेट डिज़ाइन लॉन्च किया, सामग्री के संचय को कम करने के लिए पेंच हेड गुहा प्रवाह दबाव को संतुलित करके, निरंतर उत्पादन समय का विस्तार किया, सिर के विनिर्देशों के गैर-स्टॉप परिवर्तन को प्रतिस्थापित किया डिजाइन भी डाउनटाइम लागत को बचा सकता है और दक्षता में सुधार कर सकता है।

3. निष्कर्ष
नई ऊर्जा वाहनों के विकास की अच्छी संभावनाएँ और एक विशाल बाज़ार है। इन्हें उच्च भार क्षमता, उच्च तापमान प्रतिरोध, विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण प्रभाव, झुकने प्रतिरोध, लचीलापन, लंबी कार्य अवधि और अन्य उत्कृष्ट प्रदर्शन वाले उच्च-वोल्टेज केबल उत्पादों की एक श्रृंखला की आवश्यकता है जो उत्पादन में प्रवेश करें और बाज़ार पर कब्ज़ा करें। इलेक्ट्रिक वाहन उच्च-वोल्टेज केबल सामग्री और इसकी तैयारी प्रक्रिया में विकास की व्यापक संभावनाएँ हैं। उच्च-वोल्टेज केबल के बिना, इलेक्ट्रिक वाहन उत्पादन दक्षता में सुधार और सुरक्षा सुनिश्चित नहीं कर सकते।