इलेक्ट्रिक वाहन हाई-वोल्टेज केबल सामग्री और इसकी तैयारी प्रक्रिया

नई ऊर्जा ऑटोमोबाइल उद्योग का नया युग औद्योगिक परिवर्तन और वायुमंडलीय पर्यावरण के उन्नयन और संरक्षण के दोहरे मिशन को पूरा करता है, जो इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उच्च-वोल्टेज केबल और अन्य संबंधित सहायक उपकरण के औद्योगिक विकास को प्रेरित करता है, और केबल निर्माताओं और प्रमाणन निकायों ने इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए हाई-वोल्टेज केबलों के अनुसंधान और विकास में बहुत अधिक ऊर्जा का निवेश किया। इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उच्च वोल्टेज केबलों में सभी पहलुओं में उच्च प्रदर्शन आवश्यकताएं होती हैं, और उन्हें RoHSb मानक, ज्वाला मंदक ग्रेड UL94V-0 मानक आवश्यकताओं और नरम प्रदर्शन को पूरा करना चाहिए। यह पेपर इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उच्च वोल्टेज केबलों 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 की दो मुख्य सामग्रियां हैं: तांबा और एल्यूमीनियम। कुछ कंपनियां सोचती हैं कि एल्यूमीनियम कोर शुद्ध एल्यूमीनियम सामग्री के आधार पर तांबा, लौह, मैग्नीशियम, सिलिकॉन और अन्य तत्वों को जोड़कर, विशेष प्रक्रियाओं जैसे संश्लेषण और एनीलिंग उपचार के माध्यम से, विद्युत चालकता में सुधार, झुकने से उनकी उत्पादन लागत को काफी कम कर सकता है केबल का प्रदर्शन और संक्षारण प्रतिरोध, समान भार क्षमता की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, तांबे के कोर कंडक्टर के समान या उससे भी बेहतर प्रभाव प्राप्त करने के लिए। इस प्रकार, उत्पादन लागत में काफी बचत होती है। हालाँकि, अधिकांश उद्यम अभी भी तांबे को कंडक्टर परत की मुख्य सामग्री के रूप में मानते हैं, सबसे पहले, तांबे की प्रतिरोधकता कम है, और फिर तांबे का अधिकांश प्रदर्शन उसी स्तर पर एल्यूमीनियम की तुलना में बेहतर है, जैसे कि बड़ा प्रवाह वहन क्षमता, कम वोल्टेज हानि, कम ऊर्जा खपत और मजबूत विश्वसनीयता। वर्तमान में, तांबे के मोनोफिलामेंट की कोमलता और कठोरता सुनिश्चित करने के लिए कंडक्टरों का चयन आम तौर पर राष्ट्रीय मानक 6 सॉफ्ट कंडक्टर (एकल तांबे के तार का बढ़ाव 25% से अधिक होना चाहिए, मोनोफिलामेंट का व्यास 0.30 से कम होना चाहिए) का उपयोग करता है। तालिका 1 उन मानकों को सूचीबद्ध करती है जिन्हें आमतौर पर उपयोग की जाने वाली तांबे की कंडक्टर सामग्री के लिए पूरा किया जाना चाहिए।

(2) केबलों की इन्सुलेट परत सामग्री
इलेक्ट्रिक वाहनों का आंतरिक वातावरण जटिल है, एक ओर इन्सुलेशन सामग्री के चयन में, इन्सुलेशन परत के सुरक्षित उपयोग को सुनिश्चित करना, दूसरी ओर, जहां तक ​​संभव हो आसान प्रसंस्करण और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री का चयन करना। वर्तमान में, आमतौर पर उपयोग की जाने वाली इन्सुलेशन सामग्री पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) हैं,क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन (एक्सएलपीई), सिलिकॉन रबर, थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमेर (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, हेक्सवैलेंट क्रोमियम, पॉलीब्रोमिनेटेड डिफेनिल ईथर (पीबीडीई) और पॉलीब्रोमिनेटेड बाइफिनाइल (पीबीबी) और अन्य हानिकारक पदार्थों के उपयोग पर प्रतिबंध लगाता है, इसलिए हाल के वर्षों में पीवीसी को बदल दिया गया है। एक्सएलपीई, सिलिकॉन रबर, टीपीई और अन्य पर्यावरण के अनुकूल सामग्री।

(3) केबल परिरक्षण परत सामग्री
परिरक्षण परत को दो भागों में विभाजित किया गया है: अर्ध-प्रवाहकीय परिरक्षण परत और ब्रेडेड परिरक्षण परत। 20 डिग्री सेल्सियस और 90 डिग्री सेल्सियस पर अर्ध-प्रवाहकीय परिरक्षण सामग्री की मात्रा प्रतिरोधकता और उम्र बढ़ने के बाद परिरक्षण सामग्री को मापने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीकी सूचकांक है, जो अप्रत्यक्ष रूप से उच्च-वोल्टेज केबल की सेवा जीवन को निर्धारित करता है। सामान्य अर्ध-प्रवाहकीय परिरक्षण सामग्रियों में एथिलीन-प्रोपलीन रबर (ईपीआर), पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी), और शामिल हैं।पॉलीथीन (पीई)आधारित सामग्री. ऐसे मामले में जब कच्चे माल का कोई फायदा नहीं होता है और अल्पावधि में गुणवत्ता स्तर में सुधार नहीं किया जा सकता है, वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थान और केबल सामग्री निर्माता परिरक्षण सामग्री के प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और सूत्र अनुपात के अनुसंधान पर ध्यान केंद्रित करते हैं, और नवाचार की तलाश करते हैं। केबल के समग्र प्रदर्शन में सुधार के लिए परिरक्षण सामग्री का संरचना अनुपात।

2. उच्च वोल्टेज केबल तैयार करने की प्रक्रिया
(1) कंडक्टर स्ट्रैंड प्रौद्योगिकी
केबल की बुनियादी प्रक्रिया लंबे समय से विकसित की गई है, इसलिए उद्योग और उद्यमों में अपने स्वयं के मानक विनिर्देश भी हैं। तार खींचने की प्रक्रिया में, एकल तार के अनट्विस्टिंग मोड के अनुसार, स्ट्रैंडिंग उपकरण को अनविस्टिंग 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 की बढ़ाव और फ्रैक्चर दर में सुधार करने के लिए निरंतर खींचने और निरंतर खींचने वाले मोनवायर को पूरा करने के लिए अनविस्टिंग 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: गोलाकार संघनन और तार घुमाव। एक ओर, तार कोर क्रॉस-लिंक्ड पाइपलाइन में उच्च तापमान और उच्च दबाव से बच सकता है ताकि इसकी परिरक्षण सामग्री और इन्सुलेशन सामग्री को फंसे हुए तार के अंतराल में दबाया जा सके और अपशिष्ट का कारण बन सके; दूसरी ओर, यह केबल के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए कंडक्टर की दिशा में पानी के घुसपैठ को भी रोक सकता है। कॉपर कंडक्टर स्वयं एक संकेंद्रित स्ट्रैंडिंग संरचना है, जो ज्यादातर साधारण फ्रेम स्ट्रैंडिंग मशीन, फोर्क स्ट्रैंडिंग मशीन आदि द्वारा निर्मित होता है। परिपत्र संघनन प्रक्रिया की तुलना में, यह कंडक्टर स्ट्रैंडिंग राउंड 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 निर्माताओं ने केबल इन्सुलेशन कोर का उत्पादन करने के लिए एक माध्यमिक एक्सट्रूज़न प्रक्रिया का उपयोग किया था, एक ही समय में एक्सट्रूज़न कंडक्टर शील्ड और इन्सुलेशन परत का पहला चरण, और फिर केबल ट्रे में क्रॉस-लिंक्ड और घाव, कुछ समय के लिए रखा गया और फिर एक्सट्रूज़न इन्सुलेशन ढाल. 1970 के दशक के दौरान, इंसुलेटेड वायर कोर में 1+2 तीन-परत एक्सट्रूज़न प्रक्रिया दिखाई दी, जिससे आंतरिक और बाहरी परिरक्षण और इन्सुलेशन को एक ही प्रक्रिया में पूरा किया जा सके। यह प्रक्रिया पहले थोड़ी दूरी (2~5 मीटर) के बाद कंडक्टर शील्ड को बाहर निकालती है, और फिर एक ही समय में कंडक्टर शील्ड पर इन्सुलेशन और इन्सुलेशन शील्ड को बाहर निकालती है। हालाँकि, पहले दो तरीकों में बड़ी कमियाँ हैं, इसलिए 1990 के दशक के अंत में, केबल उत्पादन उपकरण आपूर्तिकर्ताओं ने एक तीन-परत सह-एक्सट्रूज़न उत्पादन प्रक्रिया शुरू की, जिसमें एक ही समय में कंडक्टर परिरक्षण, इन्सुलेशन और इन्सुलेशन परिरक्षण को बाहर निकाला गया। कुछ साल पहले, विदेशी देशों ने सामग्री के संचय को कम करने के लिए स्क्रू हेड कैविटी प्रवाह दबाव को संतुलित करके, निरंतर उत्पादन समय का विस्तार करते हुए, विनिर्देशों के गैर-स्टॉप परिवर्तन की जगह, एक नया एक्सट्रूडर बैरल हेड और घुमावदार जाल प्लेट डिजाइन भी लॉन्च किया था। हेड डिज़ाइन भी डाउनटाइम लागत को काफी हद तक बचा सकता है और दक्षता में सुधार कर सकता है।

3. निष्कर्ष
नई ऊर्जा वाहनों में अच्छी विकास संभावनाएं और एक विशाल बाजार है, उच्च भार क्षमता, उच्च तापमान प्रतिरोध, विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण प्रभाव, झुकने प्रतिरोध, लचीलापन, लंबे कामकाजी जीवन और उत्पादन में अन्य उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ उच्च वोल्टेज केबल उत्पादों की एक श्रृंखला की आवश्यकता है और उत्पादन पर कब्जा कर लें। बाज़ार। इलेक्ट्रिक वाहन हाई-वोल्टेज केबल सामग्री और इसकी तैयारी प्रक्रिया में विकास की व्यापक संभावनाएं हैं। हाई-वोल्टेज केबल के बिना इलेक्ट्रिक वाहन उत्पादन क्षमता में सुधार नहीं कर सकते हैं और सुरक्षा का उपयोग सुनिश्चित नहीं कर सकते हैं।