Prečo sa silikónová guma používa na izoláciu vysokonapäťových káblov EV?

Použitie nevhodného izolačného materiálu na vysokonapäťovom kábli EV môže spôsobiť prasknutie, elektrický únik, skrat, prehriatie konektora alebo úplné vypnutie vozidla.

Praktickým riešením je použitie silikónovej gumy automobilovej triedy, kde kábel vyžaduje stabilitu pri vysokej teplote, elektrickú izoláciu a flexibilitu. Silikónová izolácia môže zostať flexibilná okolo batérií, meničov, motorov, nabíjacích systémov a komponentov tepelného manažmentu, kde je ťažké viesť pevné káble.

Vysokonapäťové káble inštalované v elektrickom vozidle. Zdroj obrázka: Silikón Shin-Etsu .^[2]

Prečo silikónový kaučuk dobre funguje pod teplom a chladom EV?

Opakované zahrievanie, rýchle nabíjanie, zimné teploty a teplo hnacieho ústrojenstva môžu stvrdnúť alebo zdeformovať nevhodnú izoláciu kábla, prípadne odkryť vodič alebo štít.

Silikónová guma poskytuje širšiu teplotnú hranicu a zároveň si zachováva pružnosť po tepelnom starnutí. Dow ponúka oranžovú silikónovú zmes špeciálne vyvinutú pre izoláciu vysokonapäťových EV káblov s vysokou odolnosťou proti roztrhnutiu a zachovaním predĺženia po vystavení teplu 180 °C.^[1]

Zverejnená teplota zmesi sa nesmie automaticky stať menovitou hodnotou hotového kábla. Vodič, tienenie, plášť, tesnenie konektora, svorka a spôsob spracovania môžu vytvoriť nižší systémový limit.

Ako silikónová guma zlepšuje smerovanie a elektrickú bezpečnosť?

Hrubý alebo pevný vysokonapäťový kábel môže prekročiť svoj polomer ohybu, preťažiť konektory, zasahovať do zostavy akumulátora a poškodiť izoláciu počas vibrácií vozidla.

Správne vytvorená silikónová izolačná vrstva môže poskytnúť vysoký dielektrický výkon s flexibilnou konštrukciou kábla. Shin-Etsu uvádza, že jeho vysokonapäťová silikónová trieda môže podporovať tenšiu izoláciu, lepšiu flexibilitu, menší priemer kábla a nižšiu hmotnosť.^[2]

Silikónová guma môže tiež poskytnúť nehorľavý výkon, ale nie každá silikónová zmes má rovnakú požiarnu klasifikáciu. Namiesto spoliehania sa len na názov materiálu je potrebné otestovať presné zloženie izolácie a hotový kábel.

Ako by mala byť špecifikovaná a testovaná silikónová izolácia kábla EV?

Nákup všeobecného oranžového silikónového kábla bez definovania napätia, teploty, hrúbky steny, pevnosti v roztrhnutí a požiadaviek na starnutie môže spôsobiť nekonzistentnú izoláciu a vážne výrobné poruchy.

Správnym riešením je špecifikovať kompletnú konštrukciu kábla podľa jeho maximálneho napätia, prúdu, teplotnej triedy, polomeru ohybu, tienenia, tekutín a prostredia vedenia. ISO 19642 poskytuje konštrukčnú terminológiu a teplotné klasifikácie pre automobilové káble, zatiaľ čo zlúčeniny EV káblov môžu byť tiež vyvinuté podľa požiadaviek, ako je LV 216.^[3]

Hotový kábel by mal byť hodnotený z hľadiska dielektrickej odolnosti, izolačného odporu, tepelného starnutia, ohýbania za studena, oderu, odolnosti proti roztrhnutiu, plameňového správania, vystavenia kvapaline, kontinuity štítu a rozmerovej stability. Samotné testovanie surovej silikónovej zmesi nemôže dokázať, že kompletný vysokonapäťový kábel je bezpečný.

Potrebujete vzorku vysokonapäťového EV kábla so silikónovou izoláciou?

Pošlite svoje napätie, prúd, veľkosť vodiča, priemer kábla, teplotný rozsah, požiadavku na tienenie, polomer ohybu, model konektora a ročnú požiadavku na kontrolu prototypu.

FAQ

Je silikónová guma vhodná pre 800V EV káble?

Áno, keď je presná konštrukcia kábla navrhnutá a overená pre maximálne napätie vozidla, teplotu a podmienky prostredia.

Prečo sú vysokonapäťové káble EV oranžové?

Orange je široko používaný na identifikáciu vysokonapäťových obvodov. Samotný pigment neurčuje izolačný výkon.

Je silikónový kábel flexibilnejší ako kábel s plastovou izoláciou?

Môže to byť v závislosti od zlúčeniny, konštrukcie vodiča, hrúbky izolácie, tienenia a vonkajšieho plášťa.

Môže silikónová izolácia zabrániť každému požiaru kábla EV?

Nie. Bezpečnosť káblov závisí aj od veľkosti vodičov, svoriek, poistiek, vedenia, konektorov, regulácie prúdu a tepelnej ochrany.

15-ročný prehľad inžinierstva automobilových káblových zväzkov

Na základe 15-ročných skúseností s káblovými zväzkami v automobilovom priemysle odporúčam posúdiť silikónovú izoláciu spolu s vodičom, štítom, svorkou, konektorom, tesnením a vedením vozidla. Najlepší EV kábel nie je len ten najmäkší alebo najviac tepelne odolný kábel; je to kábel, ktorý zostáva elektricky a mechanicky stabilný počas reálnej prevádzky vozidla.

Autoritatívne referencie

[1] Dow — SILASTIC HCE 70-8942U silikónová guma na izoláciu vysokonapäťových EV káblov

[2] Silikón Shin-Etsu — silikónová guma na izoláciu vysokonapäťových káblov v automobiloch

[3] ISO — ISO 19642-1:2023 Slovník a pokyny pre návrh automobilových káblov

[4] Elkem — Silikónové gumové riešenia pre káble automobilových batérií