Էլեկտրական տրանսպորտային միջոցի բարձրավոլտ մալուխի նյութը և դրա պատրաստման գործընթացը

Նոր էներգիայի ավտոմոբիլային արդյունաբերության նոր դարաշրջանը կրում է արդյունաբերական վերափոխման, արդիականացման և մթնոլորտային միջավայրի պաշտպանության կրկնակի առաքելություն, ինչը մեծապես խթանում է էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների համար բարձր լարման մալուխների և այլ հարակից պարագաների արդյունաբերական զարգացումը, և մալուխների արտադրողներն ու հավաստագրման մարմինները մեծ ջանքեր են գործադրել էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների համար բարձր լարման մալուխների հետազոտության և մշակման մեջ: Էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների համար նախատեսված բարձր լարման մալուխներն ունեն բարձր կատարողականության պահանջներ բոլոր առումներով և պետք է համապատասխանեն RoHSb ստանդարտին, UL94V-0 հրակայուն դասի ստանդարտի պահանջներին և մեղմ կատարողականությանը: Այս հոդվածը ներկայացնում է էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների համար նախատեսված բարձր լարման մալուխների նյութերը և պատրաստման տեխնոլոգիան:

1. Բարձր լարման մալուխի նյութը
(1) Մալուխի հաղորդիչ նյութը
Ներկայումս մալուխի հաղորդիչ շերտի երկու հիմնական նյութեր կան՝ պղինձ և ալյումին։ Մի քանի ընկերություններ կարծում են, որ ալյումինե միջուկը կարող է զգալիորեն կրճատել իրենց արտադրական ծախսերը՝ մաքուր ալյումինե նյութերի հիման վրա պղնձի, երկաթի, մագնեզիումի, սիլիցիումի և այլ տարրերի ավելացմամբ, հատուկ գործընթացների միջոցով, ինչպիսիք են սինթեզը և թրծումը, բարելավել մալուխի էլեկտրահաղորդականությունը, ծռման կատարողականությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը՝ նույն բեռնունակության պահանջները բավարարելու համար, նույն ազդեցությանը հասնելու համար, ինչ պղնձե միջուկի հաղորդիչները կամ նույնիսկ ավելի լավը։ Այսպիսով, արտադրության արժեքը զգալիորեն խնայվում է։ Այնուամենայնիվ, ձեռնարկությունների մեծ մասը դեռևս պղինձը համարում է հաղորդիչ շերտի հիմնական նյութը, նախևառաջ, պղնձի դիմադրությունը ցածր է, և պղնձի կատարողականության մեծ մասը նույն մակարդակի վրա ավելի լավն է, քան ալյումինը, ինչպիսիք են մեծ հոսանքի կրողունակությունը, ցածր լարման կորուստը, ցածր էներգիայի սպառումը և բարձր հուսալիությունը։ Ներկայումս հաղորդիչների ընտրության համար սովորաբար օգտագործվում է ազգային ստանդարտ 6 փափուկ հաղորդիչները (միակ պղնձե մետաղալարի երկարացումը պետք է լինի 25%-ից մեծ, մոնոթելամի տրամագիծը՝ 0.30-ից պակաս)՝ պղնձե մոնոթելամի փափկությունն ու ամրությունն ապահովելու համար։ Աղյուսակ 1-ում թվարկված են այն չափորոշիչները, որոնք պետք է բավարարվեն լայնորեն օգտագործվող պղնձե հաղորդիչ նյութերի համար։

(2) Մալուխների մեկուսիչ շերտի նյութեր
Էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների ներքին միջավայրը բարդ է, մեկուսիչ նյութերի ընտրության հարցում, մի կողմից, անհրաժեշտ է ապահովել մեկուսիչ շերտի անվտանգ օգտագործումը, մյուս կողմից, հնարավորինս ընտրել հեշտ մշակվող և լայնորեն օգտագործվող նյութեր: Ներկայումս լայնորեն օգտագործվող մեկուսիչ նյութերն են պոլիվինիլքլորիդը (PVC),խաչաձև կապված պոլիէթիլեն (XLPE), սիլիկոնային կաուչուկ, ջերմապլաստիկ առաձգական նյութ (TPE) և այլն, և դրանց հիմնական հատկությունները ներկայացված են աղյուսակ 2-ում։
Դրանց թվում ՊՎՔ-ն պարունակում է կապար, սակայն RoHS դիրեկտիվն արգելում է կապարի, սնդիկի, կադմիումի, վեցարժեք քրոմի, պոլիբրոմացված դիֆենիլային եթերների (PBDE) և պոլիբրոմացված բիֆենիլների (PBB) և այլ վնասակար նյութերի օգտագործումը, ուստի վերջին տարիներին ՊՎՔ-ն փոխարինվել է XLPE-ով, սիլիկոնային կաուչուկով, TPE-ով և այլ էկոլոգիապես մաքուր նյութերով։

(3) Մալուխի պաշտպանիչ շերտի նյութ
Պաշտպանիչ շերտը բաժանված է երկու մասի՝ կիսահաղորդչային պաշտպանիչ շերտ և հյուսված պաշտպանիչ շերտ։ Կիսահաղորդչային պաշտպանիչ նյութի ծավալային դիմադրությունը 20°C և 90°C ջերմաստիճաններում և հնացումից հետո պաշտպանիչ նյութը չափելու կարևոր տեխնիկական ցուցանիշ է, որն անուղղակիորեն որոշում է բարձրավոլտ մալուխի ծառայության ժամկետը։ Տարածված կիսահաղորդչային պաշտպանիչ նյութերից են էթիլեն-պրոպիլենային կաուչուկը (EPR), պոլիվինիլքլորիդը (PVC) ևպոլիէթիլեն (PE)հիմնված նյութեր: Այն դեպքում, երբ հումքը առավելություն չունի, և որակի մակարդակը կարճաժամկետ հեռանկարում չի կարող բարելավվել, գիտահետազոտական ​​հաստատությունները և մալուխային նյութերի արտադրողները կենտրոնանում են պաշտպանիչ նյութի մշակման տեխնոլոգիայի և բանաձևի հարաբերակցության ուսումնասիրության վրա և փնտրում են նորարարություններ պաշտպանիչ նյութի կազմի հարաբերակցության մեջ՝ մալուխի ընդհանուր աշխատանքը բարելավելու համար:

2. Բարձր լարման մալուխի պատրաստման գործընթաց
(1) Հաղորդիչ թելերի տեխնոլոգիա
Մալուխի հիմնական գործընթացը մշակվել է երկար ժամանակ, ուստի արդյունաբերության և ձեռնարկությունների համար կան նաև իրենց սեփական ստանդարտ պահանջները: Մետաղալարի ձգման գործընթացում, մեկ մետաղալարի ոլորման ռեժիմի համաձայն, թելավորող սարքավորումները կարելի է բաժանել ոլորման չոլորող մեքենայի, ոլորման չոլորող մեքենայի և ոլորման/չոլորման չոլորող մեքենայի: Պղնձե հաղորդչի բարձր բյուրեղացման ջերմաստիճանի, թրծման ջերմաստիճանի և ժամանակի պատճառով ավելի երկար են, նպատակահարմար է օգտագործել ոլորման չոլորող մեքենայի սարքավորումները՝ անընդհատ քաշելու և անընդհատ քաշելու համար՝ մետաղալարի ձգման երկարացումը և կոտրման արագությունը բարելավելու համար: Ներկայումս խաչաձև կապված պոլիէթիլենային մալուխը (XLPE) ամբողջությամբ փոխարինել է յուղաթղթե մալուխը 1-ից 500 կՎ լարման մակարդակների միջև: XLPE հաղորդիչների համար կան երկու տարածված հաղորդչի ձևավորման գործընթացներ՝ շրջանաձև սեղմում և մետաղալարի ոլորում: Մի կողմից, մետաղալարի միջուկը կարող է խուսափել խաչաձև կապված խողովակաշարում բարձր ջերմաստիճանից և բարձր ճնշումից՝ իր պաշտպանիչ նյութը և մեկուսիչ նյութը սեղմելով թելավոր մետաղալարի ճեղքի մեջ և առաջացնելով թափոններ: Մյուս կողմից, այն կարող է նաև կանխել ջրի ներթափանցումը հաղորդչի ուղղությամբ՝ ապահովելով մալուխի անվտանգ աշխատանքը: Պղնձե հաղորդիչն ինքնին համակենտրոն թելավոր կառուցվածք է, որը հիմնականում արտադրվում է սովորական շրջանակային թելավոր մեքենայի, պատառաքաղային թելավոր մեքենայի և այլնի միջոցով: Շրջանաձև սեղմման գործընթացի համեմատ, այն կարող է ապահովել հաղորդչի թելավոր շրջանաձև ձևավորումը:

(2) XLPE մալուխային մեկուսացման արտադրության գործընթաց
Բարձր լարման XLPE մալուխի արտադրության համար, շղթայական չոր խաչաձև կապումը (CCV) և ուղղահայաց չոր խաչաձև կապումը (VCV) երկու ձևավորման գործընթացներ են։

(3) Էքստրուզիայի գործընթաց
Ավելի վաղ մալուխ արտադրողները մալուխի մեկուսացման միջուկ ստանալու համար օգտագործում էին երկրորդային էքստրուզիայի գործընթաց, առաջին քայլը միաժամանակ էր էքստրուզիայի հաղորդչի վահանը և մեկուսացման շերտը, ապա խաչաձև կապվում և փաթաթվում մալուխի սկուտեղին, որոշ ժամանակով տեղադրվում, ապա էքստրուզիայի մեկուսացման վահանը։ 1970-ականներին մեկուսացված մետաղալարի միջուկում ի հայտ եկավ 1+2 եռաշերտ էքստրուզիայի գործընթացը, որը թույլ էր տալիս ներքին և արտաքին վահանավորումը և մեկուսացումը կատարել մեկ գործընթացով։ Գործընթացը սկզբում էքստրուզիայի է ենթարկում հաղորդչի վահանը՝ կարճ հեռավորությունից (2~5 մ) հետո, ապա միաժամանակ էքստրուզիայի է ենթարկում մեկուսացումը և մեկուսացման վահանը հաղորդչի վահանի վրա։ Սակայն առաջին երկու մեթոդներն ունեն մեծ թերություններ, ուստի 1990-ականների վերջին մալուխի արտադրության սարքավորումների մատակարարները ներդրեցին եռաշերտ համատեղ էքստրուզիայի արտադրության գործընթաց, որը միաժամանակ էր էքստրուզիայի է ենթարկում հաղորդչի վահանը, մեկուսացումը և մեկուսացման վահանը։ Մի քանի տարի առաջ արտասահմանյան երկրները նույնպես թողարկեցին էքստրուդերի տակառի գլխիկի և կոր ցանցային թիթեղի նոր դիզայն, որը հավասարակշռում է պտուտակային գլխիկի խոռոչի հոսքի ճնշումը՝ նյութի կուտակումը մեղմելու, շարունակական արտադրության ժամանակը երկարացնելու համար, գլխիկի դիզայնի անընդհատ փոփոխության փոխարինումը կարող է նաև զգալիորեն խնայել պարապուրդի ծախսերը և բարելավել արդյունավետությունը։

3. Եզրակացություն
Նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցները ունեն լավ զարգացման հեռանկարներ և հսկայական շուկա, ուստի անհրաժեշտ է բարձր լարման մալուխային արտադրանքի շարք՝ բարձր բեռնունակությամբ, բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությամբ, էլեկտրամագնիսական պաշտպանիչ ազդեցությամբ, ծռման դիմադրությամբ, ճկունությամբ, երկար աշխատանքային կյանքով և այլ գերազանց կատարողականությամբ, որոնք մտնում են արտադրության մեջ և զբաղեցնում են շուկան: Էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների բարձր լարման մալուխի նյութը և դրա պատրաստման գործընթացը ունեն զարգացման լայն հեռանկարներ: Էլեկտրական տրանսպորտային միջոցները չեն կարող բարելավել արտադրության արդյունավետությունը և ապահովել օգտագործման անվտանգությունը առանց բարձր լարման մալուխի: