Í framleiðslu nýrra orkugjafa (rafknúinna ökutækja, tengiltvinnbíla, hraðbíla) er efnisval fyrir háspennuknúra lykilatriði fyrir öryggi, endingu og afköst ökutækisins. Þverbundið pólýetýlen (XLPE) og sílikongúmmí eru tvö algengustu einangrunarefnin, en þau hafa verulegan mun á afköstum við háan hita, einangrunareiginleikum, vélrænum styrk og fleiru.
Í heildina litið, bæðiXLPEog sílikongúmmí eru mikið notuð í innréttingarkaplum í bílum. Hvaða efni hentar þá betur fyrir háspennukapalla í nýrri orku?
Hvers vegna þarf háspennukaprar fyrir nýorkuökutæki afkastamikil einangrunarefni?
Háspennusnúrur í nýjum orkugjöfum eru aðallega notaðar fyrir rafhlöðupakka, mótor, rafeindastýrikerfi og hleðslukerfi, með rekstrarspennu á bilinu 600V til 1500V, eða jafnvel hærri.
Þetta krefst þess að snúrurnar hafi:
1) Frábær einangrunarárangur til að koma í veg fyrir rafmagnsbilun og tryggja öryggi.
2) Framúrskarandi háhitaþol til að þola erfiðar rekstrarumhverfi og koma í veg fyrir niðurbrot einangrunar.
3) Sterk viðnám gegn vélrænum álagi, beygju, titringi og sliti.
4) Góð efnafræðileg tæringarþol til að aðlagast flóknu umhverfi og lengja líftíma.
Eins og er eru einangrunarlög háspennukerfanna í nýjum orkugjöfum aðallega úr XLPE eða sílikongúmmíi. Hér að neðan munum við gera ítarlegan samanburð á þessum tveimur efnum.
Af töflunni má sjá að XLPE skilar betri árangri hvað varðar spennuþol, vélrænan styrk, öldrunarþol og kostnaðarstýringu, en sílikongúmmí hefur kosti í háhitaþol og sveigjanleika.
Hvers vegna er XLPE ákjósanlegt efni fyrir háspennukaprur í nýjum orkutækjum?
1) Sterkari einangrunarárangur:XLPEhefur meiri rafsvörunarstyrk (≥30kV/mm), sem gerir það betra til að standast hættu á rafmagnsbilunum í háspennuumhverfi samanborið við sílikongúmmí. Að auki hefur XLPE lágt rafsvörunartap, sem tryggir stöðuga langtímaafköst og gerir það hentugt fyrir ný raforkukerfi ökutækja.
2) Betri vélrænir eiginleikar: Við akstur geta titringur frá yfirbyggingu ökutækisins valdið vélrænu álagi á kaplana. XLPE hefur meiri togstyrk, betri slitþol og yfirburða skurðþol, sem gerir það hentugra til langtímanotkunar og dregur úr viðhaldskostnaði samanborið við sílikongúmmí.
3) Betri öldrunarþol: XLPE hefur framúrskarandi þol gegn öldrun vatnstrés, sem tryggir að kapallinn haldist stöðugur í umhverfi með miklum raka og miklum rafsviði. Þetta er mikilvægt fyrir ný orkutæki, sérstaklega í notkun með miklu álagi eins og háspennurafhlöðum og hraðhleðslukerfum.
4) Miðlungs sveigjanleiki til að uppfylla kröfur um raflögn: Í samanburði við sílikongúmmí býður XLPE upp á miðlungs sveigjanleika, sem jafnar sveigjanleika raflagna og vélrænan styrk. Það virkar frábærlega í notkun eins og háspennubúnaði í ökutækjum, stjórnlínum fyrir mótorar og tengingum við rafhlöður.
5) Hagkvæmara: XLPE er hagkvæmara en sílikongúmmí og styður fjöldaframleiðslu. Það hefur orðið aðalefnið fyrir háspennustrengi í nýjum orkutækjum.
Greining á notkunarsviðsmyndum: XLPE vs. kísillgúmmí
XLPE, með framúrskarandi spennuþol, vélrænan styrk og kostnaðarkosti, er samkeppnishæfara í notkun háspennustrengja fyrir ný orkutæki.
Þar sem ný tækni í orkutækjaiðnaði heldur áfram að þróast eru XLPE efni einnig uppfærð til að mæta auknum kröfum í notkunartilvikum:
1) Háhitaþolið XLPE (150℃-200℃): Hentar fyrir næstu kynslóð afkastamikilla rafknúinna drifkerfa.
2) Reyklitað, halógenlaust þverbundið pólýetýlen (LSZH): Uppfyllir umhverfisstaðla fyrir ný orkugjafa.
3) Bjartsýni fyrir skjöldun: Eykur viðnám gegn rafsegultruflunum (EMI) og bætir heildar rafsegulfræðilegt samhæfni (EMC) ökutækisins.
Í heildina er XLPE ráðandi í háspennusnúru fyrir nýorkuökutæki vegna framúrskarandi einangrunareiginleika, spennuþols, vélræns styrks og kostnaðarhagkvæmni. Þótt kísillgúmmí henti í umhverfi með miklum hita, gerir hærri kostnaður það hentugt fyrir sérstakar þarfir. Fyrir almenna háspennusnúra í nýorkuökutækjum er XLPE besti kosturinn og hægt er að nota það víða á lykilsviðum eins og rafhlöðubúnaði, háspennusnúrum fyrir mótorar og hraðhleðslusnúrum.
Í samhengi við hraðvaxandi þróun nýrrar orkutækjaiðnaðar ættu fyrirtæki að taka tillit til þátta eins og notkunarsviðsmynda, kröfur um hitastigsþol og kostnaðaráætlana þegar þau velja efni fyrir háspennustrengi til að tryggja öryggi og endingu strengjanna.
Birtingartími: 28. febrúar 2025