12.10.2023
Eristysmateriaalien suorituskyky vaikuttaa suoraan aurinkosähkökaapeleiden laatuun, käsittelytehokkuuteen ja käyttöalueeseen.Tässä artikkelissa analysoidaan lyhyesti yleisesti käytettyjen aurinkosähkökaapelien eristysmateriaalien etuja ja haittoja. Tavoitteena on keskustella teollisuuden kanssa ja lyhentää asteittain eroa kansainvälisten kaapeleiden kanssa.
Eri eristysmateriaalien välisistä eroista johtuen johtojen ja kaapeleiden valmistuksessa sekä lankojen käsittelyssä on omat ominaisuutensa.Näiden ominaisuuksien täydellinen ymmärtäminen on hyödyllistä aurinkosähkökaapelimateriaalien valinnassa ja tuotteiden laadun valvonnassa.
PVC-polyvinyylikloridi (jäljempänä PVC) eristemateriaali on seos stabilointiaineita, pehmittimiä, palonestoaineita, voiteluaineita ja muita PVC-jauheeseen lisättyjä lisäaineita.Kaavaa säädetään eri sovellusten ja johdon ja kaapelin eri ominaisuuksien mukaan.Vuosikymmenten tuotannon ja käytön jälkeen nykyinen PVC:n valmistus- ja käsittelytekniikka on tullut erittäin kypsäksi.PVC-eristemateriaalilla on erittäin laaja valikoima sovelluksia aurinkosähkökaapeleiden alalla, ja sillä on omat ilmeiset ominaisuudet:
1) Valmistustekniikka on kypsä ja helppo muotoilla ja käsitellä.Verrattuna muuntyyppisiin kaapelieristysmateriaaleihin, sillä ei ole vain alhaiset kustannukset, vaan sitä voidaan myös tehokkaasti hallita pinnan värieron, vaalean tylsän asteen, painatuksen, käsittelytehokkuuden, pehmeän kovuuden, johtimen adheesion, mekaanisten, fysikaalisten ja sähköisten ominaisuuksien suhteen. itse langasta.
2) Sillä on erittäin hyvät palonestoominaisuudet, joten PVC-eristetyt kaapelit voivat helposti saavuttaa eri standardien vaatimat palonestoluokat.
3) Lämpötilankestävyyden kannalta materiaalikaavan optimoinnin ja parantamisen ansiosta tällä hetkellä yleisesti käytetyt PVC-eristystyypit sisältävät pääasiassa seuraavat kolme luokkaa:
| Materiaaliluokka | Nimellislämpötila (maksimi) | Sovellus | Käytä ominaisuuksia |
| normaali tyyppi | 105℃ | Eristys ja takki | Eri kovuutta voidaan käyttää vaatimusten mukaan, yleensä pehmeä, helppo muotoilla ja työstää. |
| Puolijäykkä (SR-PVC) | 105℃ | Ytimen eristys | Kovuus on korkeampi kuin tavallisen tyypin ja kovuus on yli Shore 90A.Verrattuna tavalliseen tyyppiin eristeen mekaaninen lujuus paranee ja lämmönkestävyys on parempi.Haittapuolena on, että pehmeys ei ole hyvä ja käyttöalue vaikuttaa. |
| Silloitettu PVC (XLPVC) | 105℃ | Ytimen eristys | Yleensä se silloitetaan säteilyttämällä tavallisen termoplastisen PVC:n muuttamiseksi liukenemattomaksi lämpökovettuvaksi muoviksi.Molekyylirakenne on vakaampi, eristyksen mekaaninen lujuus paranee ja oikosulkulämpötila voi saavuttaa 250 °C. |
4) Mitä tulee nimellisjännitteeseen, sitä käytetään yleensä 1000 V AC ja sitä alhaisemmille nimellisjännitteille, joita voidaan käyttää laajasti kodinkoneissa, instrumenteissa, valaistuksessa, verkkoviestinnässä ja muilla teollisuudenaloilla.
PVC:llä on myös joitain puutteita, jotka rajoittavat sen käyttöä:
1) Koska se sisältää suuren määrän klooria, suuri määrä tiheää savua tukehtuu palaessaan, vaikuttaa näkyvyyteen ja tuottaa syöpää aiheuttavia aineita ja HCl-kaasua, mikä aiheuttaa vakavaa haittaa ympäristölle.Vähäsavuisen halogeenittoman eristemateriaalin valmistustekniikan kehittymisen myötä PVC-eristeen asteittaisesta korvaamisesta on tullut väistämätön suuntaus kaapelin kehityksessä.Tällä hetkellä eräät vaikutusvaltaiset ja sosiaalisesti vastuulliset yritykset ovat selkeästi esittäneet PVC-materiaalien korvaamisen aikataulun yhtiön teknisissä standardeissa.
2) Tavallinen PVC-eriste kestää huonosti happoja ja emäksiä, lämmönkestäviä öljyjä ja orgaanisia liuottimia.Samanlaisten kemiallisten yhteensopivuusperiaatteiden mukaan PVC-langat vaurioituvat ja halkeilevat helposti määritellyssä ympäristössä.Kuitenkin sen erinomainen käsittelyteho ja alhainen hinta.PVC-kaapeleita käytetään edelleen laajalti kodinkoneissa, valaistuksessa, mekaanisissa laitteissa, instrumenteissa, verkkoviestinnässä, rakennusjohdoissa ja muilla aloilla.
Silloitettu polyeteeni (Cross-linke PE, jäljempänä XLPE) on polyeteeni, joka altistuu suurienergisille säteille tai silloitusaineille ja joka voi tietyissä olosuhteissa muuttua lineaarisesta molekyylirakenteesta kolmiulotteiseksi rakenteeksi. .Samalla se muuttuu kestomuovista liukenemattomaksi lämpökovettuvaksi muoviksi.Säteilytyksen jälkeenXLPE aurinkokaapelieristysvaipalla on korkean lämpötilan kestävyys, ultraviolettisäteilyn kestävyys, öljynkestävyys, kylmänkestävyys jne., joiden käyttöikä on yli 25 vuotta, mikä on vertaansa vailla tavallisiin kaapeleihin.
Tällä hetkellä johtojen ja kaapelien eristyksen soveltamisessa on kolme pääasiallista silloitusmenetelmää:
1) Peroksidisilloitus.Ensin polyeteenihartsi sekoitetaan sopivan silloitusaineen ja hapettumisenestoaineen kanssa, ja muita aineosia lisätään tarpeen mukaan silloitettavien polyeteeniseoshiukkasten valmistamiseksi.Ekstruusioprosessin aikana silloitus tapahtuu kuuman höyryn silloitusputken kautta.
2) Silaanin silloitus (lämpimän veden silloitus).Se on myös kemiallinen silloitusmenetelmä.Päämekanismi on organosiloksaanin ja polyeteenin silloittaminen tietyissä olosuhteissa.Silloitusaste voi yleensä olla noin 60 %.
3) Säteilysilloituksella tarkoitetaan korkeaenergisten säteiden, kuten r-säteiden, α-säteiden, elektronisäteiden ja muiden energioiden käyttöä polyeteenimakromolekyylien hiiliatomien aktivoimiseksi silloittamista varten.Johdoissa ja kaapeleissa yleisesti käytetyt korkeaenergiset säteet ovat elektronikiihdyttimien tuottamia elektronisäteitä., Koska silloitus perustuu fyysiseen energiaan, se on fyysistä silloitusta.Edellä mainituilla kolmella eri silloitusmenetelmällä on erilaiset ominaisuudet ja sovellukset:
| Silloittava luokka | ominaisuudet | Sovellus |
| Peroksidisilloitus | Silloitusprosessin aikana lämpötilaa on valvottava tiukasti, ja silloittuminen syntyy kuuman höyryn silloitusputken kautta. | Se soveltuu korkeajännitteisten, pitkien ja poikkileikkausten kaapeleiden valmistukseen, ja pienten eritelmien tuotanto on tuhlaavampaa. |
| Silaanin silloitus | Silaanin silloitus voi käyttää yleisiä laitteita.Ekstruusiota ei rajoita lämpötila.Silloittuminen alkaa, kun se altistuu kosteudelle.Mitä korkeampi lämpötila, sitä nopeampi silloitusnopeus. | Se sopii pienikokoisille, pienikokoisille ja matalajännitteisille kaapeleille.Silloitusreaktio voidaan suorittaa vain veden tai kosteuden läsnä ollessa, mikä soveltuu pienjännitekaapeleiden valmistukseen. |
| Säteilysilloitus | Säteilylähteen energiasta johtuen sitä käytetään eristykseen, joka ei ole liian paksu.Kun eristys on liian paksu, epätasaista säteilyä tapahtuu todennäköisesti. | Se sopii eristeen paksuus ei ole liian paksu, korkean lämpötilan kestävä palosuojattu kaapeli. |
Termoplastiseen polyeteeniin verrattuna XLPE-eristyksellä on seuraavat edut:
1) Parempi lämmön muodonmuutoskestävyys, parantuneet mekaaniset ominaisuudet korkeissa lämpötiloissa ja parantunut kestävyys ympäristöjännityshalkeilua ja lämmön ikääntymistä vastaan.
2) Parannettu kemiallinen stabiilius ja liuottimien kestävyys, alhaisempi kylmävirtaus, periaatteessa säilytetty alkuperäinen sähköinen suorituskyky, pitkäaikainen käyttölämpötila voi saavuttaa 125 ℃ ja 150 ℃, silloitettu polyeteenieristetty lanka ja kaapeli, myös parannettu oikosulkukestävyys , sen lyhytaikainen lämpötila voi nousta 250 ℃, sama langan ja kaapelin paksuus, XLPE:n nykyinen kantokyky on paljon suurempi.
3) XLPE-eristetyillä johdoilla ja kaapeleilla on erinomaiset mekaaniset, vedenpitävät ja säteilynkestävyysominaisuudet, joten niillä on laaja valikoima sovelluksia.Kuten: sisäiset sähköjohdot, moottorijohdot, valaistusjohdot, autojen pienjännitesignaalin ohjausjohdot, veturien johdot, metrojohdot ja -kaapelit, kaivosten ympäristönsuojelukaapelit, merikaapelit, ydinvoiman asennuskaapelit, TV:n korkeajännitekaapelit, X -RAY-laukaisu korkeajännitekaapeleita ja voimansiirtojohto- ja kaapeliteollisuutta.
Siirrettävä XLPE-aurinkokaapeli
XLPE-eristetyillä johdoilla ja kaapeleilla on merkittäviä etuja, mutta niissä on myös omia puutteita, jotka rajoittavat niiden käyttöä:
1) Huono lämmönkestävä estokyky.Johtojen käsittely ja käyttö lämpötiloissa, jotka ylittävät johtojen nimellislämpötilan, voivat helposti aiheuttaa johtojen välistä tarttumista, mikä voi aiheuttaa vakavan eristeen rikkoutumisen ja oikosulun.
2) Huono lämmönkestävä läpikatkaisukyky.Yli 200 °C:n lämpötiloissa langan eristys muuttuu erittäin pehmeäksi, ja ulkoisten voimien puristaminen ja iskeytyminen voi helposti aiheuttaa langan katkeamisen ja oikosulun.
3) Erien välistä värieroa on vaikea hallita.Käsittelyn aikana se on helppo naarmuttaa, vaalentaa ja tulostaa.
4) XLPE-eristys 150 °C:n lämpötilan kestävyystasolla, täysin halogeeniton ja pystyy läpäisemään UL1581-eritelmän VW-1-palamistestin ja säilyttämään erinomaisen mekaanisen ja sähköisen suorituskyvyn, valmistustekniikassa on edelleen tiettyjä pullonkauloja ja kustannuksia on korkea.
5) Tämäntyyppisestä materiaalista eristetylle johdolle ei ole asiaankuuluvaa kansallista standardia elektroniikka- ja sähkölaitteiden liitännässä.
Silikonikumi on myös polymeerimolekyyli, joka on SI-O (pii-happi) -sidosten muodostama ketjurakenne.SI-O-sidos on 443,5 KJ/MOL, mikä on paljon suurempi kuin CC-sidoksen energia (355 KJ/MOL).Suurin osa silikonikumilangoista ja -kaapeleista käyttää kylmäekstruusiota ja korkean lämpötilan vulkanointiprosesseja.Monien synteettisten kumilankojen ja -kaapeleiden joukossa, ainutlaatuisen molekyylirakenteensa ansiosta, silikonikumilla on parempi suorituskyky kuin muilla tavallisilla kumilla:
1) Erittäin pehmeä, hyvä elastisuus, hajuton ja myrkytön, ei pelkää korkeaa lämpötilaa ja kestää kovaa kylmää.Käyttölämpötila-alue on -90 ~ 300 ℃.Silikonikumilla on paljon parempi lämmönkestävyys kuin tavallisella kumilla, ja sitä voidaan käyttää jatkuvasti 200 °C:ssa tai jonkin aikaa 350 °C:ssa.Silikonikumikaapelitniillä on hyvät fyysiset ja mekaaniset toiminnot ja kemiallinen stabiilisuus.
2) Erinomainen säänkestävyys.Ultraviolettivalossa ja muissa ilmasto-olosuhteissa pitkään sen fysikaalisissa ominaisuuksissa on vain vähäisiä muutoksia.
3) Silikonikumilla on korkea resistiivisyys, ja sen vastus pysyy vakaana laajalla lämpötila- ja taajuusalueella.
Siirrettävä säänkestävä kuminen Flex-kaapeli
Samanaikaisesti silikonikumilla on hyvä vastustuskyky korkeajännitteiselle koronapurkaukselle ja kaaripurkaukselle.Silikonikumieristeisillä kaapeleilla on edellä mainitut edut, erityisesti TV-suurjännitelaitteiden kaapeleissa, mikroaaltouunin korkean lämpötilan kestävissä kaapeleissa, induktiolieden kaapeleissa, kahvipannukaapeleissa, lampunjohdoissa, UV-laitteissa, halogeenilampuissa, uunissa ja tuulettimessa sisäiset liitäntäkaapelit jne. Pienten kodinkoneiden alalla on laaja käyttöalue, mutta myös sen omat puutteet rajoittavat laajempaa käyttöä.kuten:
1) Huono repäisylujuus.Suulakepuristaa ulkoisen voiman käsittelyn tai käytön aikana, se on helppo vaurioitua raaputtamalla ja aiheuttamalla oikosulun.Nykyinen suojatoimenpide on lisätä silikonieristeeseen lasikuitu- tai korkean lämpötilan polyesterikuitukudottu kerros, mutta silti on välttämätöntä välttää mahdollisimman paljon ulkoisen voimapuristuksen aiheuttamia vaurioita käsittelyn aikana.
2) Vulkanointimuovaukseen lisättävässä vulkanointiaineessa käytetään tällä hetkellä pääasiassa kaksinkertaista 24:ää. Vulkanointiaine sisältää klooria, ja täysin halogeenittomilla vulkanointiaineilla (kuten platinavulkanointi) on tiukat vaatimukset tuotantoympäristön lämpötilalle ja ne ovat kalliita.Siksi johdinsarjan käsittelyyn tulee kiinnittää huomiota: puristusrullan paine ei saa olla liian korkea, ja on parasta käyttää kumimateriaalia estämään tuotantoprosessin murtumisen aiheuttama huono paineenkesto.Huomioi samalla: lasikuitulangan valmistuksen aikana on ryhdyttävä tarvittaviin suojatoimenpiteisiin, jotta estetään hengittäminen keuhkoihin ja haitat työntekijöiden terveyteen.
Silloitettu eteenipropeenikumi on eteenin, propeenin ja konjugoimattoman dieenin terpolymeeri, joka on silloitettu kemiallisesti tai säteilyttämällä.Silloitettujen EPDM-kumieristeisten johtimien, integroitujen polyolefiinieristeisten johtojen ja tavallisten kumieristeisten johtojen edut:
1) Pehmeä, joustava, joustava, tarttumaton korkeassa lämpötilassa, pitkäaikainen ikääntymiskestävyys, kestää ankaraa säätä (-60～125 ℃).
2) Otsoninkestävyys, UV-kestävyys, sähköeristysvastus ja kemikaalinkestävyys.
3) Öljynkestävyys ja liuottimien kestävyys ovat verrattavissa yleiskäyttöiseen kloropreenikumieristeeseen.Käsittely suoritetaan tavallisilla kuumasuulakepuristuskäsittelylaitteilla, ja käytetään säteilytyssilloitusta, joka on yksinkertainen ja edullinen.Silloitetuilla EPDM-kumieristeisillä johtimilla on monia edellä mainituista eduista, ja niitä käytetään jäähdytyskompressorijohdoissa, vesitiiviissä moottorijohdoissa, muuntajajohtimissa, kaivosten mobiilikaapeleissa, porauksissa, autoissa, lääketieteellisissä laitteissa, veneissä ja yleisissä sisäisissä sähköjohdoissa.
XLEPDM-langan tärkeimmät haitat ovat:
1) Verrattuna XLPE- ja PVC-johtoihin, repeytymiskestävyys on huono.
2) Tarttuvuus ja itsekiinnittyvyys ovat huonoja, mikä vaikuttaa myöhempään prosessoitavuuteen.
Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co., LTD.
Lisää: Guangda Manufacturing Hongmei Science and Technology Park, No. 9-2, Hongmei Section, Wangsha Road, Hongmei Town, Dongguan, Guangdong, Kiina
TEL: 0769-22010201
