Zašto se silikonska guma koristi za izolaciju visokonaponske EV kabela?

Korištenje neprikladnog izolacijskog materijala na EV visokonaponskom kabelu može uzrokovati pucanje, curenje struje, kratke spojeve, pregrijavanje konektora ili potpuno gašenje vozila.

Praktično rješenje je korištenje silikonske gume za automobile gdje kabel zahtijeva stabilnost na visokim temperaturama, električnu izolaciju i fleksibilnost. Silikonska izolacija može ostati fleksibilna oko baterijskih paketa, pretvarača, motora, sustava punjenja i komponenti za upravljanje toplinom gdje je kruto usmjeravanje kabela teško.

Visokonaponski kabeli ugrađeni u električno vozilo. Izvor slike: Shin-Etsu silikon .^[2]

Zašto se silikonska guma dobro ponaša pod EV toplinom i hladnoćom?

Ponavljano zagrijavanje, brzo punjenje, zimske temperature i toplina pogonskog sklopa mogu očvrsnuti ili deformirati neprikladnu izolaciju kabela, na kraju izlažući vodič ili oklop.

Silikonska guma pruža veću temperaturno-performansnu granicu zadržavajući fleksibilnost nakon toplinskog starenja. Dow nudi narančastu silikonsku smjesu posebno razvijenu za visokonaponsku izolaciju EV kabela, s visokom otpornošću na trganje i zadržavanjem istezanja nakon izlaganja toplini od 180°C.^[1]

Objavljena temperatura spoja ne smije automatski postati nazivna vrijednost gotovog kabela. Vodič, oklop, plašt, brtva konektora, terminal i metoda obrade mogu stvoriti donju granicu sustava.

Kako silikonska guma poboljšava usmjeravanje i električnu sigurnost?

Debeli ili kruti visokonaponski kabel može premašiti radijus savijanja, preopteretiti konektore, ometati sklop baterije i oštetiti izolaciju tijekom vibracija vozila.

Pravilno formuliran silikonski izolacijski sloj može pružiti visoku dielektričnu izvedbu s fleksibilnom konstrukcijom kabela. Shin-Etsu izvješćuje da njegov visokonaponski silikon može podržati tanju izolaciju, poboljšanu fleksibilnost, smanjeni promjer kabela i manju težinu.^[2]

Silikonska guma također može pružiti otpornost na plamen, ali nema svaka silikonska smjesa istu klasifikaciju požara. Točna formulacija izolacije i gotov kabel moraju se ispitati umjesto oslanjanja samo na naziv materijala.

Kako bi se trebala specificirati i testirati silikonska izolacija EV kabela?

Kupnja generičkog narančastog silikonskog kabela bez definiranja napona, temperature, debljine stjenke, čvrstoće na trganje i zahtjeva za starenje može dovesti do nedosljedne izolacije i ozbiljnih kvarova u proizvodnji.

Ispravno rješenje je specificirati kompletnu konstrukciju kabela prema njegovom maksimalnom naponu, struji, temperaturnoj klasi, polumjeru savijanja, zaštiti, tekućinama i okruženju usmjeravanja. ISO 19642 daje terminologiju dizajna i temperaturne klasifikacije za automobilske kabele, dok se spojevi kabela za električna vozila također mogu razviti prema zahtjevima kao što je LV 216.^[3]

Gotov kabel treba procijeniti za dielektričnu otpornost, izolacijski otpor, toplinsko starenje, hladno savijanje, abraziju, otpornost na trganje, ponašanje plamena, izloženost tekućini, kontinuitet oklopa i stabilnost dimenzija. Samo ispitivanje sirove silikonske smjese ne može dokazati da je cijeli visokonaponski kabel siguran.

Trebate uzorak visokonaponskog EV kabela izoliranog silikonom?

Pošaljite svoj napon, struju, veličinu vodiča, promjer kabela, temperaturni raspon, zahtjev za zaštitu, radijus savijanja, model konektora i godišnju potražnju za pregled prototipa.

FAQ

Je li silikonska guma prikladna za 800V EV kabele?

Da, kada je točna konstrukcija kabela dizajnirana i potvrđena za maksimalni napon, temperaturu i uvjete okoline vozila.

Zašto su visokonaponski kabeli za EV narančasti?

Narančasta se naširoko koristi za identifikaciju visokonaponskih krugova. Sam pigment ne određuje učinkovitost izolacije.

Je li silikonski kabel fleksibilniji od kabela s plastičnom izolacijom?

To može biti, ovisno o sastavu, izvedbi vodiča, debljini izolacije, oklopu i vanjskom omotaču.

Može li silikonska izolacija spriječiti svaki požar EV kabela?

Ne. Sigurnost kabela također ovisi o veličini vodiča, stezaljkama, osiguračima, usmjeravanju, konektorima, kontroli struje i toplinskoj zaštiti.

15-godišnji inženjerski pregled automobilskih kabelskih snopova

Na temelju 15 godina iskustva s automobilskim kabelskim snopom, preporučujem procjenu silikonske izolacije zajedno s vodičem, oklopom, terminalom, konektorom, brtvom i usmjeravanjem vozila. Najbolji EV kabel nije samo najmekši ili najotporniji na toplinu; to je kabel koji ostaje električki i mehanički stabilan tijekom stvarnog rada vozila.

Mjerodavne reference

[1] Dow — SILASTIC HCE 70-8942U silikonska guma za izolaciju visokonaponskog EV kabela

[2] Shin-Etsu silikon — silikonska guma za izolaciju visokonaponskog kabela u automobilima

[3] ISO — ISO 19642-1:2023 Rječnik automobilskih kabela i smjernice za dizajn

[4] Elkem — rješenja od silikonske gume za kabele za automobilske akumulatore