ઇલેક્ટ્રિક વાહન હાઇ-વોલ્ટેજ કેબલ સામગ્રી અને તેની તૈયારી પ્રક્રિયા

નવી ઉર્જા ઓટોમોબાઈલ ઉદ્યોગનો નવો યુગ ઔદ્યોગિક પરિવર્તન અને વાતાવરણીય પર્યાવરણના અપગ્રેડિંગ અને રક્ષણના બેવડા મિશનને ખભા પર રાખે છે, જે ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ અને અન્ય સંબંધિત એસેસરીઝના ઔદ્યોગિક વિકાસને મોટા પ્રમાણમાં આગળ ધપાવે છે, અને કેબલ ઉત્પાદકો અને પ્રમાણપત્ર સંસ્થાઓએ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલના સંશોધન અને વિકાસમાં ઘણી ઊર્જાનું રોકાણ કર્યું છે. ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ કેબલમાં તમામ પાસાઓમાં ઉચ્ચ પ્રદર્શન આવશ્યકતાઓ હોય છે, અને તે RoHSb ધોરણ, જ્યોત પ્રતિરોધક ગ્રેડ UL94V-0 માનક આવશ્યકતાઓ અને નરમ પ્રદર્શનને પૂર્ણ કરે છે. આ પેપર ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ કેબલની સામગ્રી અને તૈયારી તકનીકનો પરિચય આપે છે.

1. ઉચ્ચ વોલ્ટેજ કેબલની સામગ્રી
(1) કેબલનું કંડક્ટર મટીરીયલ
હાલમાં, કેબલ કંડક્ટર લેયરના બે મુખ્ય પદાર્થો છે: કોપર અને એલ્યુમિનિયમ. કેટલીક કંપનીઓ માને છે કે એલ્યુમિનિયમ કોર શુદ્ધ એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીના આધારે કોપર, આયર્ન, મેગ્નેશિયમ, સિલિકોન અને અન્ય તત્વો ઉમેરીને તેમના ઉત્પાદન ખર્ચમાં ઘણો ઘટાડો કરી શકે છે, સંશ્લેષણ અને એનેલીંગ ટ્રીટમેન્ટ જેવી ખાસ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા, સમાન લોડ ક્ષમતાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે, કોપર કોર કંડક્ટર જેવી જ અસર પ્રાપ્ત કરવા માટે, કેબલની વિદ્યુત વાહકતા, બેન્ડિંગ કામગીરી અને કાટ પ્રતિકારમાં સુધારો કરે છે. આમ, ઉત્પાદન ખર્ચમાં ઘણો બચાવ થાય છે. જો કે, મોટાભાગના સાહસો હજુ પણ કોપરને કંડક્ટર લેયરની મુખ્ય સામગ્રી માને છે, સૌ પ્રથમ, કોપરની પ્રતિકારકતા ઓછી હોય છે, અને પછી કોપરનું મોટાભાગનું પ્રદર્શન સમાન સ્તરે એલ્યુમિનિયમ કરતા વધુ સારું હોય છે, જેમ કે મોટી કરંટ વહન ક્ષમતા, ઓછું વોલ્ટેજ નુકશાન, ઓછી ઉર્જા વપરાશ અને મજબૂત વિશ્વસનીયતા. હાલમાં, કોપર મોનોફિલામેન્ટની નરમાઈ અને કઠિનતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, વાહકની પસંદગીમાં સામાન્ય રીતે રાષ્ટ્રીય ધોરણ 6 સોફ્ટ કંડક્ટરનો ઉપયોગ થાય છે (એક કોપર વાયરનું વિસ્તરણ 25% કરતા વધારે હોવું જોઈએ, મોનોફિલામેન્ટનો વ્યાસ 0.30 કરતા ઓછો હોવો જોઈએ). કોષ્ટક 1 માં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા કોપર વાહક સામગ્રી માટે પૂરા થવાના ધોરણોની યાદી આપવામાં આવી છે.

(2) કેબલ્સના સ્તર સામગ્રીને ઇન્સ્યુલેટ કરવી
ઇલેક્ટ્રિક વાહનોનું આંતરિક વાતાવરણ જટિલ છે, એક તરફ, ઇન્સ્યુલેશન સ્તરનો સલામત ઉપયોગ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, બીજી તરફ, શક્ય હોય ત્યાં સુધી સરળ પ્રક્રિયા અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી સામગ્રી પસંદ કરવા માટે, ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીની પસંદગીમાં. હાલમાં, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી પોલીવિનાઇલ ક્લોરાઇડ (PVC) છે,ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન (XLPE), સિલિકોન રબર, થર્મોપ્લાસ્ટિક ઇલાસ્ટોમર (TPE), વગેરે, અને તેમના મુખ્ય ગુણધર્મો કોષ્ટક 2 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.
તેમાંથી, પીવીસીમાં સીસું હોય છે, પરંતુ RoHS ડાયરેક્ટિવ સીસું, પારો, કેડમિયમ, હેક્સવેલેન્ટ ક્રોમિયમ, પોલીબ્રોમિનેટેડ ડાયફેનાઇલ ઇથર્સ (PBDE) અને પોલીબ્રોમિનેટેડ બાયફેનાઇલ (PBB) અને અન્ય હાનિકારક પદાર્થોના ઉપયોગને પ્રતિબંધિત કરે છે, તેથી તાજેતરના વર્ષોમાં પીવીસીને XLPE, સિલિકોન રબર, TPE અને અન્ય પર્યાવરણને અનુકૂળ સામગ્રી દ્વારા બદલવામાં આવ્યું છે.

(3) કેબલ શિલ્ડિંગ લેયર મટિરિયલ
શિલ્ડિંગ લેયરને બે ભાગમાં વહેંચવામાં આવે છે: સેમી-કન્ડક્ટિવ શિલ્ડિંગ લેયર અને બ્રેઇડેડ શિલ્ડિંગ લેયર. 20 ° સે અને 90 ° સે તાપમાને અને વૃદ્ધત્વ પછી સેમી-કન્ડક્ટિવ શિલ્ડિંગ મટિરિયલની વોલ્યુમ રેઝિસ્ટિવિટી એ શિલ્ડિંગ મટિરિયલને માપવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ ટેકનિકલ ઇન્ડેક્સ છે, જે પરોક્ષ રીતે હાઇ-વોલ્ટેજ કેબલની સર્વિસ લાઇફ નક્કી કરે છે. સામાન્ય સેમી-કન્ડક્ટિવ શિલ્ડિંગ મટિરિયલ્સમાં ઇથિલિન-પ્રોપીલીન રબર (EPR), પોલીવિનાઇલ ક્લોરાઇડ (PVC) અનેપોલિઇથિલિન (PE)સામગ્રી આધારિત. જો કાચા માલનો કોઈ ફાયદો ન હોય અને ટૂંકા ગાળામાં ગુણવત્તા સ્તર સુધારી શકાતું નથી, તો વૈજ્ઞાનિક સંશોધન સંસ્થાઓ અને કેબલ સામગ્રી ઉત્પાદકો શિલ્ડિંગ સામગ્રીની પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજી અને ફોર્મ્યુલા ગુણોત્તરના સંશોધન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, અને કેબલના એકંદર પ્રદર્શનને સુધારવા માટે શિલ્ડિંગ સામગ્રીના રચના ગુણોત્તરમાં નવીનતા શોધે છે.

2.ઉચ્ચ વોલ્ટેજ કેબલ તૈયારી પ્રક્રિયા
(1) કંડક્ટર સ્ટ્રેન્ડ ટેકનોલોજી
કેબલ બનાવવાની મૂળભૂત પ્રક્રિયા લાંબા સમયથી વિકસાવવામાં આવી છે, તેથી ઉદ્યોગ અને સાહસોમાં તેમના પોતાના પ્રમાણભૂત સ્પષ્ટીકરણો પણ છે. વાયર ડ્રોઇંગની પ્રક્રિયામાં, સિંગલ વાયરના અનટ્વિસ્ટિંગ મોડ અનુસાર, સ્ટ્રેન્ડિંગ સાધનોને અનટ્વિસ્ટિંગ સ્ટ્રેન્ડિંગ મશીન, અનટ્વિસ્ટિંગ સ્ટ્રેન્ડિંગ મશીન અને અનટ્વિસ્ટિંગ/અનટ્વિસ્ટિંગ સ્ટ્રેન્ડિંગ મશીનમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. કોપર કંડક્ટરના ઉચ્ચ સ્ફટિકીકરણ તાપમાનને કારણે, એનેલિંગ તાપમાન અને સમય લાંબો હોય છે, વાયર ડ્રોઇંગના વિસ્તરણ અને ફ્રેક્ચર દરને સુધારવા માટે સતત ખેંચાણ અને સતત ખેંચાણ મોનવાયર કરવા માટે અનટ્વિસ્ટિંગ સ્ટ્રેન્ડિંગ મશીન સાધનોનો ઉપયોગ કરવો યોગ્ય છે. હાલમાં, ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન કેબલ (XLPE) એ 1 અને 500kV વોલ્ટેજ સ્તરો વચ્ચે ઓઇલ પેપર કેબલને સંપૂર્ણપણે બદલી નાખ્યું છે. XLPE કંડક્ટર માટે બે સામાન્ય કંડક્ટર બનાવવાની પ્રક્રિયાઓ છે: ગોળાકાર કોમ્પેક્શન અને વાયર ટ્વિસ્ટિંગ. એક તરફ, વાયર કોર ક્રોસ-લિંક્ડ પાઇપલાઇનમાં ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણને ટાળી શકે છે જેથી તેની શિલ્ડિંગ સામગ્રી અને ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીને સ્ટ્રેન્ડેડ વાયર ગેપમાં દબાવી શકાય અને કચરો થાય; બીજી બાજુ, તે કેબલના સુરક્ષિત સંચાલનને સુનિશ્ચિત કરવા માટે વાહક દિશામાં પાણીના ઘૂસણખોરીને પણ અટકાવી શકે છે. કોપર કંડક્ટર પોતે એક કેન્દ્રિત સ્ટ્રેન્ડિંગ માળખું છે, જે મોટે ભાગે સામાન્ય ફ્રેમ સ્ટ્રેન્ડિંગ મશીન, ફોર્ક સ્ટ્રેન્ડિંગ મશીન વગેરે દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. ગોળાકાર કોમ્પેક્શન પ્રક્રિયાની તુલનામાં, તે વાહક સ્ટ્રેન્ડિંગ ગોળાકાર રચનાને સુનિશ્ચિત કરી શકે છે.

(2) XLPE કેબલ ઇન્સ્યુલેશન ઉત્પાદન પ્રક્રિયા
ઉચ્ચ વોલ્ટેજ XLPE કેબલના ઉત્પાદન માટે, કેટેનરી ડ્રાય ક્રોસ-લિંકિંગ (CCV) અને વર્ટિકલ ડ્રાય ક્રોસ-લિંકિંગ (VCV) બે રચના પ્રક્રિયાઓ છે.

(3) એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા
અગાઉ, કેબલ ઉત્પાદકો કેબલ ઇન્સ્યુલેશન કોર બનાવવા માટે ગૌણ એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરતા હતા, જેનું પ્રથમ પગલું એક જ સમયે એક્સટ્રુઝન કંડક્ટર શિલ્ડ અને ઇન્સ્યુલેશન લેયર હતું, અને પછી ક્રોસ-લિંક્ડ અને કેબલ ટ્રે સાથે ઘા, સમય માટે મૂકવામાં આવતું હતું અને પછી એક્સટ્રુઝન ઇન્સ્યુલેશન શિલ્ડ. 1970 ના દાયકા દરમિયાન, ઇન્સ્યુલેટેડ વાયર કોરમાં 1+2 થ્રી-લેયર એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા દેખાઈ, જેનાથી આંતરિક અને બાહ્ય શિલ્ડિંગ અને ઇન્સ્યુલેશન એક જ પ્રક્રિયામાં પૂર્ણ થઈ શકતા હતા. આ પ્રક્રિયા પહેલા ટૂંકા અંતર (2~5 મીટર) પછી કંડક્ટર શિલ્ડને બહાર કાઢે છે, અને પછી તે જ સમયે કંડક્ટર શિલ્ડ પર ઇન્સ્યુલેશન અને ઇન્સ્યુલેશન શિલ્ડને બહાર કાઢે છે. જો કે, પ્રથમ બે પદ્ધતિઓમાં મોટી ખામીઓ છે, તેથી 1990 ના દાયકાના અંતમાં, કેબલ ઉત્પાદન સાધનોના સપ્લાયર્સે ત્રણ-સ્તર સહ-એક્સ્ટ્રુઝન ઉત્પાદન પ્રક્રિયા રજૂ કરી, જે એક જ સમયે કંડક્ટર શિલ્ડિંગ, ઇન્સ્યુલેશન અને ઇન્સ્યુલેશન શિલ્ડિંગને બહાર કાઢે છે. થોડા વર્ષો પહેલા, વિદેશી દેશોએ પણ એક નવું એક્સટ્રુડર બેરલ હેડ અને વક્ર મેશ પ્લેટ ડિઝાઇન લોન્ચ કર્યું હતું, જેમાં સ્ક્રુ હેડ કેવિટી ફ્લો પ્રેશરને સંતુલિત કરીને સામગ્રીના સંચયને ઓછું કરવામાં આવે છે, સતત ઉત્પાદન સમય લંબાવવામાં આવે છે, હેડ ડિઝાઇનના સ્પષ્ટીકરણોમાં નોન-સ્ટોપ ફેરફારને બદલીને ડાઉનટાઇમ ખર્ચમાં પણ મોટા પ્રમાણમાં બચત થાય છે અને કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે.

3. નિષ્કર્ષ
નવા ઉર્જા વાહનોમાં વિકાસની સારી સંભાવનાઓ અને વિશાળ બજાર છે, તેમને ઉચ્ચ લોડ ક્ષમતા, ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શિલ્ડિંગ અસર, બેન્ડિંગ પ્રતિકાર, લવચીકતા, લાંબા કાર્યકારી જીવન અને અન્ય ઉત્તમ પ્રદર્શન સાથે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ કેબલ ઉત્પાદનોની શ્રેણીની જરૂર છે જે ઉત્પાદનમાં પ્રવેશ કરે છે અને બજાર પર કબજો કરે છે. ઇલેક્ટ્રિક વાહન હાઇ-વોલ્ટેજ કેબલ સામગ્રી અને તેની તૈયારી પ્રક્રિયામાં વિકાસ માટે વ્યાપક સંભાવનાઓ છે. ઇલેક્ટ્રિક વાહન ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી શકતું નથી અને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ વિના સલામતીનો ઉપયોગ સુનિશ્ચિત કરી શકતું નથી.