تكوين طبقة التدريع الكابل عالية الجهد

يتضمن تكوين طبقة حماية الكابلات ذات الجهد العالي بشكل أساسي طبقة حماية الموصل, طبقة التدريع العازلة وطبقة التدريع المعدنية. الهيكل المحدد هو على النحو التالي:
1. طبقة حماية الموصل (طبقة التدريع الداخلية)
‌خصائص المواد‌
وهي مكونة من مواد شبه موصلة (مثل البولي إيثيلين المتشابك شبه الموصل أو البوليمرات شبه الموصلة), والتي تكون على اتصال مباشر مع الموصل وتحافظ على نفس الإمكانات, وتستخدم لتوحيد المجال الكهربائي على سطح الموصل وتقليل التفريغ المحلي.
‌المنصب والوظيفة
وهي تقع بين الموصل والطبقة العازلة, ملء الفجوات أو النتوءات التي قد تكون موجودة على سطح الموصل لتجنب تلف العزل الناتج عن تركيز المجال الكهربائي.

يتكون هذا من طبقة من الأسلاك المنسوجة بإحكام, عادة ما تكون مصنوعة من النحاس المعلب, التي تحيط بالعزل.
درع شريط رقائق الألومنيوم:
يتضمن ذلك طبقة رقيقة من رقائق الألومنيوم, غالبًا ما تكون مغلفة بفيلم بوليستر أو بولي بروبيلين, الذي يوفر ما يقرب من 100% تغطية العزل.
الطبقات شبه الموصلة:
هذه الطبقات, غالبا ما تكون مصنوعة من البوليمرات شبه الموصلة, يتم وضعها بين الموصل والعزل, وبين العزل والدرع المعدني. فهي تساعد على توزيع الضغط الكهربائي بالتساوي ومنع التفريغ الجزئي.
الغرض من طبقات التدريع:
التدريع الكهرومغناطيسي:
يعمل الدرع المعدني بمثابة قفص فاراداي, يعكس الإشعاع الكهرومغناطيسي ويمنع التداخل من مصادر خارجية ومن الكابل نفسه الذي يشع ضوضاء.

عزل مطاط السيليكون, درع النحاس المعلب, غمد مطاط السيليكون ودرع رقائق الألومنيوم

2. طبقة التدريع العازلة (طبقة التدريع الخارجية)
‌المواد والهيكل
كما أنها تستخدم مواد شبه موصلة, يغطي السطح الخارجي للطبقة العازلة, ولها نفس إمكانات الغلاف المعدني أو الطبقة المدرعة لمنع التفريغ الموضعي الناتج عن ضعف الاتصال بين الطبقة العازلة والغلاف.
وظيفة
تحسين توزيع المجال الكهربائي على سطح الطبقة العازلة وقمع انتشار التداخل الكهرومغناطيسي (emi) إلى الخارج.

3. طبقة التدريع المعدنية
‌شكل التكوين‌
‌شريط معدني / سلك التدريع‌: عادة ما يتم تغليف الشريط النحاسي أو تجديل الأسلاك النحاسية المعلبة, بمعدل تغطية ≥85%;
‌هيكل التدريع المركب‌: مثل رقائق الألومنيوم + مزيج طبقة التضفير (رقائق الألومنيوم تمنع التداخل عالي التردد, وطبقة التضفير تعزز القوة الميكانيكية).
‌وظيفة إضافية‌
لديها كل من تفريغ تيار الدائرة القصيرة ووظائف حماية التأريض, خاصة في الكابلات المعزولة المبثوقة بدون أغلفة معدنية.

4. تصاميم التدريع الأخرى (سيناريوهات خاصة)
ستضيف بعض الكابلات ذات الجهد العالي ‌طبقة عازلة شبه موصلة‌ خارج طبقة التدريع المعدنية للتخفيف من ضرر الضغط الميكانيكي على طبقة التدريع.

فوائد استخدام طبقات التدريع لأحزمة الأسلاك ذات الجهد العالي والموصلات ذات الجهد العالي.
تنقسم طبقة التدريع للكابلات ذات الجهد العالي إلى طبقة تجديل سلك التدريع وطبقة رقائق الألومنيوم. هياكل طبقة التدريع التقليدية هي:
① جديلة سلك الدرع فقط
② جديلة سلك التدريع (قريبة من الطبقة العازلة الداخلية) + طبقة رقائق الألومنيوم (قريبة من الطبقة العازلة الخارجية)
③ ثلاث ولايات: طبقة رقائق الألومنيوم (قريبة من الطبقة العازلة الداخلية) + التدريع طبقة تجديل الأسلاك (قريبة من الطبقة العازلة الخارجية).

بالطبع, تستخدم بعض موصلات الجهد العالي شبكة مضفرة, أنابيب الألومنيوم, أو مزيج من الاثنين لتغطية الطبقة الخارجية للكابل مباشرة لتوفير حماية EMC للموصلات.

كابلات الجهد العالي مقابل. كابلات الجهد المنخفض فهم الاختلافات

(1) التدريع جديلة الأسلاك
جوهر جديلة سلك التدريع هو سلك ذو غلاف جديلة معدنية, والذي يعمل بمثابة درع منخفض التردد. يتم نسجها بشكل رئيسي من 0.2 مم أو 0.15 مم من الأسلاك النحاسية المعلبة, ويجب أن تصل كثافة نسجها إلى أكثر من 90%.
التدريع قطر السلك, زاوية التضفير, يعد عدد الأسلاك لكل مغزل وتوتر آلة التضفير من العوامل المهمة لتضفير سلك التدريع.
سلك التدريع التقليدي متوفر بمواصفاتين: 0.2مم و 0.15 مم. كلما زاد سمك قطر السلك, كلما كان تأثير التدريع أفضل.
يحدد مصنعو المعدات الأصلية ومصنعو الأسلاك ذات الجهد العالي بشكل عام زاوية النسيج لطبقة التدريع ضمن نطاق 50 درجة ~ 60 درجة, وكفاءة المعالجة هي الأعلى في هذا النطاق.
يتم تحديد عدد أسلاك التدريع لكل مغزل من قبل كل مصنع للموصل. كلما زاد عدد أسلاك التدريع لكل مغزل, كلما كانت درجة التضفير أكبر, وسيكون التوتر النسبي أصغر في المقابل.

(2) طبقة من رقائق الألومنيوم
تستخدم رقائق الألومنيوم عمومًا شريطًا مركبًا من الألومنيوم والبلاستيك, والتي تتكون بشكل رئيسي من الألومنيوم, غراء فحم الكوك عالي الحرارة ومواد PET مع مقاومة لدرجة الحرارة تصل إلى 80 درجة مئوية. وظيفتها هي التدريع عالية التردد.
يتم ضبط قوة طلاء رقائق الألومنيوم الملفوفة حول الطبقة العازلة الداخلية لموصل الجهد العالي مسبقًا بواسطة آلة التصنيع, ويختلف حجمه المحدد وفقًا لمورد الموصل.
توجد طبقة رقائق الألومنيوم لمعظم موصلات الجهد العالي خارج الطبقة المضفرة, وعدد قليل من موصلات الجهد العالي تحتوي على طبقة رقائق الألومنيوم الموجودة داخل الطبقة المضفرة. في كلتا الحالتين, يجب أن تكون طبقة رقائق الألومنيوم متلامسة وموصلة للطبقة المضفرة.
تحتاج طبقة التدريع إلى التأريض لتوجيه إشارات التداخل الخارجية إلى الأرض, وبالتالي منع إشارات التداخل من دخول النواة الداخلية.
تجدر الإشارة إلى أنه لا يسمح بتأريض طبقة التدريع عند نقاط متعددة لأنه ستكون هناك اختلافات محتملة عند نقاط التأريض المختلفة. إذا كانت طبقة التدريع مؤرضة في نقاط متعددة, سيتم تشكيل تيار في طبقة التدريع, سيتم إحداث تيار على السلك, وسيتم إحداث التداخل على خط الإشارة. ليس فقط أنها لا تفشل في الحماية, في الواقع يسبب التدخل.
عندما تغادر موصلات الجهد العالي المصنع, كل من رقائق الألومنيوم وطبقة التدريع المضفرة في حالة غير منقطعة (إنه, يتم تغليفها بالكامل في الطبقة العازلة داخل الموصل). أعمال تفتيت طبقة التدريع (بما في ذلك قطع رقائق الألومنيوم وتوسيع سلك التدريع) يتم إكماله بشكل عام بواسطة مورد مجموعة أسلاك الجهد العالي قبل توصيل الأسلاك والموصلات وتركيبها.

(3) حلقة مغناطيسية
سوف يتلقى الاتصال بين مجموعة الأسلاك ذات الجهد العالي والموصل عالي الجهد تداخل EMC خطيرًا, لذلك يجب حماية واجهة كل موصل عالي الجهد. على سبيل المثال, واجهات المحرك الأمامية والخلفية عبارة عن حلقات إطباقية محمية مجعدة في قضبان توجيه الصندوق الكهربائي, وتستخدم موصلات وحدة التحكم وصندوق البطارية الأجزاء الهيكلية مع وظائف الحماية.
من الممارسات الشائعة والفعالة إضافة حلقات مغناطيسية بشكل عام إلى أحزمة الأسلاك ذات الجهد العالي والمعدات ذات الجهد العالي.
الحلقة المغناطيسية هي موصل مغناطيسي على شكل حلقة. الحلقة المغناطيسية هي مكون مضاد للتداخل شائع الاستخدام في الدوائر الإلكترونية ولها تأثير مثبط جيد للضوضاء عالية التردد.

مادة الحلقة المغناطيسية
اعتمادًا على التردد الذي سيتم منع التداخل به, يتم اختيار مواد الفريت ذات النفاذية المغناطيسية المختلفة. كلما زادت النفاذية المغناطيسية لمادة الفريت, كلما زادت الممانعة عند الترددات المنخفضة, وكلما كانت مقاومة المواد عالية الألومنيوم أصغر.

تصميم درع الأسلاك عالية الجهد لسلامة وأداء السيارات الكهربائية

أداء الحلقة المغناطيسية
يرتبط تأثير الحلقة المغناطيسية بمقاومة الدائرة. كلما انخفضت مقاومة الدائرة, كلما كان تأثير الترشيح للحلقة المغناطيسية أفضل. كلما زادت مقاومة مادة الفريت, كلما كان تأثير التصفية أفضل. عندما يتم تثبيت موصلات المرشح السعوي على طرفي السلك, المعاوقة منخفضة جدًا وتأثير الحلقة المغناطيسية أكثر وضوحًا.
يكون موضع تركيب الحلقة المغناطيسية عمومًا أقرب ما يمكن إلى مصدر التداخل. لتسخير الأسلاك ذات الجهد العالي لنظام الجهد العالي, يجب أن تكون الحلقة المغناطيسية قريبة قدر الإمكان من مدخل ومخرج أسلاك الجهد العالي للمحرك وجهاز التحكم.
كلما زاد الفرق بين القطرين الداخلي والخارجي للحلقة المغناطيسية، زاد طول الاتجاه المحوري, كلما زادت الممانعة. يجب أن يكون القطر الداخلي للحلقة المغناطيسية ملفوفًا بإحكام حول السلك. لذلك, من أجل الحصول على تخفيف كبير, حاول استخدام حلقة مغناطيسية أكبر على أساس أن القطر الداخلي للحلقة المغناطيسية ملفوف بإحكام حول السلك.
يمكن أن تؤدي زيادة عدد الحلقات المغناطيسية الموجودة على الكابل إلى زيادة مقاومة التردد المنخفض, ولكن بسبب الزيادة في السعة الطفيلية, وستنخفض مقاومة التردد العالي وفقًا لذلك.

ما ورد أعلاه يتعلق بتصنيف وتكوين موصلات الجهد العالي, وكذلك تنظيم ومشاركة تكوين الطبقة العازلة وطبقة التدريع للموصلات ذات الجهد العالي. في المقال التالي, سنستمر في مشاركة تصميم إزالة الدرع للأسلاك ذات الجهد العالي والأجزاء الأكثر أهمية - قلب السلك. نحن نتطلع إلى اهتمامكم ونرحب باتصالاتكم.