Energia berriko automobilgintzaren industriaren aro berriak misio bikoitza du: industria-eraldaketa, hobekuntza eta ingurumena babestea, eta horrek ibilgailu elektrikoetarako goi-tentsioko kableen eta bestelako osagarrien industria-garapena bultzatzen du, eta kable-fabrikatzaileek eta ziurtapen-erakundeek energia asko inbertitu dute ibilgailu elektrikoetarako goi-tentsioko kableen ikerketan eta garapenean. Ibilgailu elektrikoetarako goi-tentsioko kableek errendimendu-eskakizun handiak dituzte alderdi guztietan, eta RoHSb estandarra, UL94V-0 suaren aurkako mailako estandarraren eskakizunak eta errendimendu leuna bete behar dituzte. Lan honek ibilgailu elektrikoetarako goi-tentsioko kableen materialak eta prestaketa-teknologia aurkezten ditu.
1. Goi-tentsioko kablearen materiala
(1) Kablearen eroale materiala
Gaur egun, kable-eroale geruzaren bi material nagusi daude: kobrea eta aluminioa. Enpresa batzuek uste dute aluminiozko nukleoak asko murriztu ditzakeela ekoizpen-kostuak, aluminio puruko materialen gainean kobrea, burdina, magnesioa, silizioa eta beste elementu batzuk gehituz, sintesi eta erreketa-tratamendua bezalako prozesu berezien bidez, kablearen eroankortasun elektrikoa, tolestura-errendimendua eta korrosioarekiko erresistentzia hobetuz, karga-ahalmen beraren eskakizunak betetzeko, kobrezko nukleoko eroaleen efektu bera edo are hobea lortzeko. Horrela, ekoizpen-kostua asko aurrezten da. Hala ere, enpresa gehienek kobrea jotzen dute oraindik eroale-geruzaren material nagusitzat, lehenik eta behin, kobrearen erresistentzia baxua delako, eta gero kobrearen errendimendu gehienak aluminioarena baino hobeak direlako maila berean, hala nola korronte-garraio-ahalmen handia, tentsio-galera txikia, energia-kontsumo txikia eta fidagarritasun handia. Gaur egun, eroaleen hautaketan, oro har, 6 eroale bigun estandar nazionala erabiltzen da (kobrezko hari bakarreko luzapena % 25 baino handiagoa izan behar da, monofilamentoaren diametroa 0,30 baino txikiagoa) kobrezko monofilamentoaren biguntasuna eta gogortasuna bermatzeko. 1. taulan ohiko kobrezko eroale materialek bete behar dituzten estandarrak zerrendatzen dira.
(2) Kableen geruza isolatzaileen materialak
Ibilgailu elektrikoen barne-ingurunea konplexua da, isolatzaile-materialen aukeraketan, alde batetik, isolatzaile-geruzaren erabilera segurua bermatzeko, eta bestetik, ahal den neurrian, prozesatzeko errazak eta erabilienak diren materialak aukeratzeko. Gaur egun, isolatzaile-material erabilienak polibinil kloruroa (PVC) dira,polietileno gurutzatua (XLPE), silikonazko kautxua, elastomero termoplastikoa (TPE), etab., eta haien propietate nagusiak 2. taulan ageri dira.
Horien artean, PVCak beruna dauka, baina RoHS Zuzentarauak beruna, merkurioa, kadmioa, kromo hexbalentea, polibromodifenil eter (PBDE) eta polibromodifenilo (PBB) eta beste substantzia kaltegarri batzuk erabiltzea debekatzen du, beraz, azken urteotan PVCa XLPE, silikonazko kautxua, TPE eta ingurumena errespetatzen duten beste material batzuek ordezkatu dute.
(3) Kablearen babes-geruzako materiala
Babes-geruza bi zatitan banatzen da: erdieroalezko babes-geruza eta txirikordatutako babes-geruza. Babes-material erdieroalearen bolumen-erresistibitatea 20 °C-tan eta 90 °C-tan eta zahartu ondoren babes-materiala neurtzeko adierazle tekniko garrantzitsua da, eta horrek zeharka zehazten du goi-tentsioko kablearen bizitza erabilgarria. Ohiko babes-material erdieroaleen artean daude etileno-propileno kautxua (EPR), polibinil kloruroa (PVC) etapolietilenoa (PE)oinarritutako materialak. Lehengaiak abantailarik ez badu eta kalitate maila epe laburrean hobetu ezin bada, ikerketa zientifikoko erakundeek eta kable-materialen fabrikatzaileek babes-materialaren prozesatzeko teknologiaren eta formula-erlazioaren ikerketan jartzen dute arreta, eta babes-materialaren konposizio-erlazioan berrikuntza bilatzen dute kablearen errendimendu orokorra hobetzeko.
2. Goi-tentsioko kablearen prestaketa prozesua
(1) Eroale-hari teknologia
Kablearen oinarrizko prozesua denbora luzez garatu da, beraz, industrian eta enpresetan ere badaude beren zehaztapen estandarrak. Hari-tiraketaren prozesuan, hari bakarreko askatzeko moduaren arabera, hariztatzeko ekipoak askatzeko hariztatzeko makina, askatzeko hariztatzeko makina eta askatzeko/askatzeko hariztatzeko makinan bana daitezke. Kobrezko eroalearen kristalizazio-tenperatura altua dela eta, erreketa-tenperatura eta denbora luzeagoak direnez, egokia da askatzeko hariztatzeko makina erabiltzea tiraketa jarraitua eta tiraketa jarraitua egiteko, hari-tiraketaren luzapena eta haustura-tasa hobetzeko. Gaur egun, polietilenozko kableak (XLPE) lotura gurutzatuak olio-paper kablea erabat ordezkatu du 1 eta 500 kV-ko tentsio-mailen artean. Bi eroale eratzeko prozesu ohiko daude XLPE eroaleetarako: trinkotze zirkularra eta hari-bihurdura. Alde batetik, hari-nukleoak hodi gurutzatuaren tenperatura eta presio handia saihestu ditzake, bere babes-materiala eta isolamendu-materiala hari-hari-tartean sakatzeko eta hondakinak eratzeko; Beste alde batetik, eroalearen norabidean ura sartzea ere eragotzi dezake kablearen funtzionamendu segurua bermatzeko. Kobrezko eroalea bera hari-egitura zentrokidea da, eta gehienbat marko-hariatzeko makina arruntek, sardexkak hariatzeko makinak eta abarrek ekoizten dute. Zirkular trinkotze-prozesuarekin alderatuta, eroalearen haria biribildu egiten dela berma dezake.
(2) XLPE kableen isolamenduaren ekoizpen prozesua
XLPE tentsio handiko kablea ekoizteko, katenariako lotura lehorra (CCV) eta lotura lehor bertikala (VCV) bi eraketa-prozesu dira.
(3) Estrusio prozesua
Lehenago, kable-fabrikatzaileek bigarren mailako estrusio-prozesu bat erabiltzen zuten kable-isolamenduaren nukleoa ekoizteko, lehen urratsa aldi berean estrusio-eroalearen babesa eta isolamendu-geruza eginez, eta ondoren gurutzatu eta kable-erretiluan bilduz, denbora batez jarriz eta ondoren estrusio-isolamendu-babesa eginez. 1970eko hamarkadan, 1+2 hiru geruzako estrusio-prozesu bat agertu zen isolatutako kable-nukleoan, barneko eta kanpoko babesa eta isolamendua prozesu bakarrean osatzeko aukera emanez. Prozesuak lehenik eroalearen babesa estrusionatzen du, distantzia labur baten ondoren (2~5m), eta gero isolamendua eta isolamendu-babesa eroalearen babesaren gainean aldi berean estrusionatzen ditu. Hala ere, lehenengo bi metodoek eragozpen handiak dituzte, beraz, 1990eko hamarkadaren amaieran, kable-ekoizpeneko ekipamenduen hornitzaileek hiru geruzako koestrusio-ekoizpen-prozesu bat aurkeztu zuten, eroalearen babesa, isolamendua eta isolamendu-babesa aldi berean estrusionatzen zituena. Duela urte batzuk, atzerriko herrialdeek estrusore-upel-buru berri bat eta sare-plaka kurbatu baten diseinua ere abiarazi zituzten, torloju-buruaren barrunbearen fluxu-presioa orekatuz materialaren metaketa arintzeko, ekoizpen-denbora jarraitua luzatzeko, eta buruaren diseinuaren zehaztapenen etengabeko aldaketa ordezkatuz, geldialdi-kostuak asko aurreztu eta eraginkortasuna hobetu daiteke.
3. Ondorioa
Energia berriko ibilgailuek garapen-itxaropen onak eta merkatu erraldoia dituzte, eta karga-ahalmen handiko, tenperatura-erresistentzia handiko, babes elektromagnetikoarekiko efektua, tolestura-erresistentzia, malgutasuna, lan-bizitza luzea eta beste errendimendu bikainak dituzten goi-tentsioko kable-produktuen serie bat behar dute ekoizpenean eta merkatuan sartzeko. Ibilgailu elektrikoen goi-tentsioko kableen materialak eta haien prestaketa-prozesuak garapen-itxaropen zabalak dituzte. Ibilgailu elektrikoak ezin du ekoizpen-eraginkortasuna hobetu eta erabileraren segurtasuna bermatu goi-tentsioko kablerik gabe.
Argitaratze data: 2024ko abuztuaren 23a