নতুন শক্তিচালিত মোটরগাড়ি শিল্পের নতুন যুগ শিল্প রূপান্তর ও আধুনিকীকরণ এবং বায়ুমণ্ডলীয় পরিবেশ সুরক্ষার দ্বৈত দায়িত্ব বহন করে, যা বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ কেবল এবং অন্যান্য সম্পর্কিত আনুষঙ্গিক সরঞ্জামের শিল্প উন্নয়নকে ব্যাপকভাবে চালিত করছে, এবং কেবল প্রস্তুতকারক ও সার্টিফিকেশন সংস্থাগুলো বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলের গবেষণা ও উন্নয়নে প্রচুর শক্তি বিনিয়োগ করেছে। বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলের সকল ক্ষেত্রে উচ্চ কার্যক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা রয়েছে এবং এটিকে অবশ্যই RoHSb স্ট্যান্ডার্ড, অগ্নি প্রতিরোধক গ্রেড UL94V-0 স্ট্যান্ডার্ডের প্রয়োজনীয়তা এবং কোমল কার্যক্ষমতা পূরণ করতে হবে। এই প্রবন্ধে বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলের উপকরণ এবং প্রস্তুতি প্রযুক্তি সম্পর্কে আলোচনা করা হয়েছে।
১. উচ্চ ভোল্টেজ তারের উপাদান
(1) তারের পরিবাহী উপাদান
বর্তমানে, কেবলের কন্ডাক্টর লেয়ারের দুটি প্রধান উপাদান রয়েছে: তামা এবং অ্যালুমিনিয়াম। কিছু কোম্পানি মনে করে যে, অ্যালুমিনিয়াম কোর তাদের উৎপাদন খরচ ব্যাপকভাবে কমাতে পারে। বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম উপাদানের উপর ভিত্তি করে তামা, লোহা, ম্যাগনেসিয়াম, সিলিকন এবং অন্যান্য উপাদান যোগ করে, সংশ্লেষণ এবং অ্যানিলিং ট্রিটমেন্টের মতো বিশেষ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কেবলের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, নমন ক্ষমতা এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করা হয়। এর ফলে একই লোড ক্ষমতার চাহিদা মেটাতে তামার কোর কন্ডাক্টরের মতো বা তার চেয়েও ভালো কার্যকারিতা অর্জন করা সম্ভব হয়। এভাবে উৎপাদন খরচও অনেকাংশে সাশ্রয় হয়। তবে, বেশিরভাগ প্রতিষ্ঠান এখনও তামাকেই কন্ডাক্টর লেয়ারের প্রধান উপাদান হিসেবে বিবেচনা করে। প্রথমত, তামার রোধাঙ্ক কম এবং তারপর একই স্তরের অ্যালুমিনিয়ামের তুলনায় তামার বেশিরভাগ কার্যকারিতাই ভালো, যেমন—উচ্চ বিদ্যুৎ বহন ক্ষমতা, কম ভোল্টেজ লস, কম শক্তি খরচ এবং শক্তিশালী নির্ভরযোগ্যতা। বর্তমানে, তামার মনোফিলামেন্টের কোমলতা ও দৃঢ়তা নিশ্চিত করার জন্য পরিবাহী নির্বাচনে সাধারণত জাতীয় মান ৬ অনুযায়ী নরম পরিবাহী (একক তামার তারের প্রসারণ অবশ্যই ২৫% এর বেশি হতে হবে, মনোফিলামেন্টের ব্যাস ০.৩০ এর কম) ব্যবহার করা হয়। সারণি ১-এ সাধারণভাবে ব্যবহৃত তামার পরিবাহী উপকরণগুলোর জন্য আবশ্যক মানগুলো তালিকাভুক্ত করা হয়েছে।
(2) তারের অন্তরক স্তরের উপকরণ
বৈদ্যুতিক যানবাহনের অভ্যন্তরীণ পরিবেশ জটিল। অন্তরক উপাদান নির্বাচনের ক্ষেত্রে, একদিকে যেমন অন্তরক স্তরের নিরাপদ ব্যবহার নিশ্চিত করতে হয়, অন্যদিকে তেমনি যথাসম্ভব সহজে প্রক্রিয়াজাত করা যায় এবং বহুল ব্যবহৃত উপাদান বেছে নিতে হয়। বর্তমানে, সচরাচর ব্যবহৃত অন্তরক উপাদানগুলো হলো পলিভিনাইল ক্লোরাইড (PVC),ক্রস-লিঙ্কড পলিথিন (XLPE)সিলিকন রাবার, থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমার (টিপিই) ইত্যাদি এবং এদের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলো সারণি ২-এ দেখানো হয়েছে।
এগুলোর মধ্যে, পিভিসিতে সীসা থাকে, কিন্তু RoHS নির্দেশিকা সীসা, পারদ, ক্যাডমিয়াম, হেক্সাভ্যালেন্ট ক্রোমিয়াম, পলিব্রোমিনেটেড ডাইফিনাইল ইথার (PBDE) এবং পলিব্রোমিনেটেড বাইফিনাইল (PBB) ও অন্যান্য ক্ষতিকারক পদার্থের ব্যবহার নিষিদ্ধ করেছে, তাই সাম্প্রতিক বছরগুলোতে পিভিসির পরিবর্তে এক্সএলপিই, সিলিকন রাবার, টিপিই এবং অন্যান্য পরিবেশবান্ধব উপকরণ ব্যবহৃত হচ্ছে।
(3) কেবল শিল্ডিং লেয়ার উপাদান
শিল্ডিং স্তরকে দুটি ভাগে ভাগ করা হয়: অর্ধপরিবাহী শিল্ডিং স্তর এবং বিনুনিযুক্ত শিল্ডিং স্তর। ২০° সেলসিয়াস ও ৯০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় এবং দীর্ঘ সময় ধরে ব্যবহারের পর অর্ধপরিবাহী শিল্ডিং উপাদানের আয়তন রোধাঙ্ক হলো শিল্ডিং উপাদান পরিমাপের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত সূচক, যা পরোক্ষভাবে উচ্চ-ভোল্টেজ তারের কার্যকাল নির্ধারণ করে। প্রচলিত অর্ধপরিবাহী শিল্ডিং উপাদানগুলোর মধ্যে রয়েছে ইথিলিন-প্রোপিলিন রাবার (EPR), পলিভিনাইল ক্লোরাইড (PVC), এবংপলিথিন (পিই)কাঁচামাল-ভিত্তিক। যদি কাঁচামালের কোনো সুবিধা না থাকে এবং স্বল্প মেয়াদে গুণগত মান উন্নত করা না যায়, তবে বৈজ্ঞানিক গবেষণা প্রতিষ্ঠান এবং কেবল উপাদান প্রস্তুতকারকরা শিল্ডিং উপাদানের প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি ও ফর্মুলা অনুপাতের গবেষণার উপর মনোযোগ দেয় এবং কেবলের সামগ্রিক কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য শিল্ডিং উপাদানের গঠন অনুপাতে উদ্ভাবন খোঁজে।
২. উচ্চ ভোল্টেজ তার প্রস্তুতকরণ প্রক্রিয়া
(1) পরিবাহী স্ট্র্যান্ড প্রযুক্তি
কেবলের মৌলিক প্রক্রিয়াটি দীর্ঘকাল ধরে বিকশিত হয়েছে, তাই শিল্প এবং প্রতিষ্ঠানগুলিতে এর নিজস্ব স্ট্যান্ডার্ড স্পেসিফিকেশনও রয়েছে। তার টানার প্রক্রিয়ায়, একক তারের পাক খোলার পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে, স্ট্র্যান্ডিং সরঞ্জামগুলিকে পাক খোলা স্ট্র্যান্ডিং মেশিন, পাক খোলা স্ট্র্যান্ডিং মেশিন এবং পাক খোলা/পাক খোলা স্ট্র্যান্ডিং মেশিনে ভাগ করা যেতে পারে। তামার কন্ডাক্টরের উচ্চ ক্রিস্টালাইজেশন তাপমাত্রার কারণে, অ্যানিলিং তাপমাত্রা এবং সময় দীর্ঘ হয়, তাই তার টানার প্রসারণ এবং ভাঙনের হার উন্নত করার জন্য পাক খোলা স্ট্র্যান্ডিং মেশিন সরঞ্জাম ব্যবহার করে একক তারে ক্রমাগত টানা এবং অবিচ্ছিন্নভাবে টানা উপযুক্ত। বর্তমানে, ক্রস-লিঙ্কড পলিথিন কেবল (XLPE) ১ থেকে ৫০০kV ভোল্টেজ স্তরের মধ্যে অয়েল পেপার কেবলকে সম্পূর্ণরূপে প্রতিস্থাপন করেছে। XLPE কন্ডাক্টরের জন্য দুটি সাধারণ কন্ডাক্টর গঠন প্রক্রিয়া রয়েছে: বৃত্তাকার সংকোচন এবং তার পাকানো। একদিকে, তারের কোর ক্রস-লিঙ্কড পাইপলাইনের উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপকে তারের ফাঁকে শিল্ডিং এবং ইনসুলেশন উপাদানকে চেপে প্রবেশ করতে এবং অপচয় ঘটাতে বাধা দেয়; অন্যদিকে, এটি কন্ডাক্টরের দিক বরাবর জল প্রবেশও প্রতিরোধ করে তারের নিরাপদ কার্যকারিতা নিশ্চিত করে। তামার কন্ডাক্টরটি নিজেই একটি সমকেন্দ্রিক স্ট্র্যান্ডিং কাঠামো, যা বেশিরভাগ ক্ষেত্রে সাধারণ ফ্রেম স্ট্র্যান্ডিং মেশিন, ফর্ক স্ট্র্যান্ডিং মেশিন ইত্যাদির মাধ্যমে তৈরি করা হয়। বৃত্তাকার কম্প্যাকশন প্রক্রিয়ার তুলনায়, এটি কন্ডাক্টরের স্ট্র্যান্ডিংয়ের গোলাকার গঠন নিশ্চিত করতে পারে।
(2) XLPE কেবল ইনসুলেশন উৎপাদন প্রক্রিয়া
উচ্চ ভোল্টেজের XLPE ক্যাবল উৎপাদনের জন্য ক্যাটেনারি ড্রাই ক্রস-লিংকিং (CCV) এবং ভার্টিকাল ড্রাই ক্রস-লিংকিং (VCV) হলো দুটি গঠন প্রক্রিয়া।
(3) এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া
পূর্বে, কেবল প্রস্তুতকারকরা কেবল ইনসুলেশন কোর তৈরি করতে একটি সেকেন্ডারি এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া ব্যবহার করত। এই প্রক্রিয়ার প্রথম ধাপে একই সাথে কন্ডাক্টর শিল্ড এবং ইনসুলেশন লেয়ার এক্সট্রুশন করা হতো, এবং তারপর সেগুলোকে ক্রস-লিঙ্ক করে কেবল ট্রে-তে পেঁচিয়ে কিছু সময় রেখে দেওয়া হতো এবং তারপর ইনসুলেশন শিল্ড এক্সট্রুশন করা হতো। ১৯৭০-এর দশকে, ইনসুলেটেড ওয়্যার কোরের জন্য একটি ১+২ ত্রি-স্তরীয় এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া আবির্ভূত হয়, যা অভ্যন্তরীণ ও বাহ্যিক শিল্ডিং এবং ইনসুলেশনকে একটি একক প্রক্রিয়ায় সম্পন্ন করার সুযোগ করে দেয়। এই প্রক্রিয়ায় প্রথমে কন্ডাক্টর শিল্ড এক্সট্রুশন করা হয়, অল্প দূরত্বে (২~৫ মিটার) যাওয়ার পর, কন্ডাক্টর শিল্ডের উপর একই সাথে ইনসুলেশন এবং ইনসুলেশন শিল্ড এক্সট্রুশন করা হয়। তবে, প্রথম দুটি পদ্ধতির অনেক অসুবিধা ছিল, তাই ১৯৯০-এর দশকের শেষের দিকে, কেবল উৎপাদন সরঞ্জাম সরবরাহকারীরা একটি ত্রি-স্তরীয় কো-এক্সট্রুশন উৎপাদন প্রক্রিয়া চালু করে, যেখানে কন্ডাক্টর শিল্ডিং, ইনসুলেশন এবং ইনসুলেশন শিল্ডিং একই সাথে এক্সট্রুশন করা হতো। কয়েক বছর আগে, বিদেশী দেশগুলোও নতুন এক্সট্রুডার ব্যারেল হেড এবং কার্ভড মেশ প্লেট ডিজাইন চালু করেছে, যা স্ক্রু হেড ক্যাভিটির প্রবাহ চাপকে ভারসাম্যপূর্ণ করার মাধ্যমে উপকরণের জমাট বাঁধা কমায়, একটানা উৎপাদনের সময় বাড়ায় এবং হেডের ডিজাইনের অবিরাম পরিবর্তনের পরিবর্তে ডাউনটাইম খরচও ব্যাপকভাবে সাশ্রয় করে ও কর্মদক্ষতা উন্নত করে।
৩. উপসংহার
নতুন শক্তির যানবাহনের উন্নয়নের ভালো সম্ভাবনা এবং একটি বিশাল বাজার রয়েছে। বাজার দখল করার জন্য উচ্চ ভারবহন ক্ষমতা, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা, তড়িৎচুম্বকীয় সুরক্ষা, নমন প্রতিরোধ ক্ষমতা, নমনীয়তা, দীর্ঘ কর্মজীবন এবং অন্যান্য চমৎকার বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন উচ্চ ভোল্টেজের তারের উৎপাদন প্রয়োজন। বৈদ্যুতিক গাড়ির উচ্চ ভোল্টেজের তারের উপাদান এবং এর প্রস্তুতি প্রক্রিয়ার উন্নয়নের ব্যাপক সম্ভাবনা রয়েছে। উচ্চ ভোল্টেজের তার ছাড়া বৈদ্যুতিক গাড়ির উৎপাদন দক্ষতা বাড়ানো এবং এর নিরাপদ ব্যবহার নিশ্চিত করা সম্ভব নয়।
পোস্ট করার সময়: আগস্ট ২৩, ২০২৪