Sastav visokonaponskog oklopnog sloja kabla

Sastav zaštitnog sloja visokonaponskog kabla uglavnom uključuje zaštitni sloj provodnika, izolacijski zaštitni sloj i metalni zaštitni sloj. Specifična struktura je sljedeća:
1. Zaštitni sloj provodnika (unutrašnji zaštitni sloj)
‌Svojstva materijala‌
Sastoji se od poluprovodnih materijala (kao što su poluprovodljivi umreženi polietilen ili poluprovodljivi polimeri), koji su u direktnom kontaktu sa provodnikom i održavaju isti potencijal, i koriste se za ujednačavanje električnog polja na površini vodiča i smanjenje lokalnog pražnjenja.
‌Položaj i funkcija‌
Nalazi se između provodnika i izolacionog sloja, popunjavanje praznina ili neravnina koji mogu postojati na površini vodiča kako bi se izbjeglo oštećenje izolacije uzrokovano koncentracijom električnog polja.

Sastoji se od sloja čvrsto tkanih žica, obično napravljen od kalajisanog bakra, koji okružuje izolaciju.
Štit trake od aluminijske folije:
To uključuje tanak sloj aluminijske folije, često laminiran na poliestersku ili polipropilensku foliju, koji obezbeđuje skoro 100% pokrivenost izolacije.
Poluprovodni slojevi:
Ovi slojevi, često napravljeni od poluvodičkih polimera, postavljaju se između provodnika i izolacije, i između izolacije i metalnog štita. Oni pomažu u ravnomjernoj distribuciji električnog naprezanja i sprječavaju djelomična pražnjenja.
Svrha zaštitnih slojeva:
Electromagnetic Shielding:
Metalni štit djeluje kao Faradejev kavez, odbija elektromagnetno zračenje i sprječava smetnje od vanjskih izvora i od samog kabela koji zrači šum.

Izolacija od silikonske gume, štit od pokalajnog bakra, plašt od silikonske gume i štit od aluminijske folije

2. Izolacijski zaštitni sloj (spoljni zaštitni sloj)
‌Materijal i struktura‌
Takođe koristi poluprovodne materijale, pokriva vanjsku površinu izolacijskog sloja, i ima isti potencijal kao metalni omotač ili oklopni sloj da spriječi lokalno pražnjenje uzrokovano lošim kontaktom između izolacijskog sloja i omotača.
‌Funkcija‌
Optimizirajte distribuciju električnog polja na površini izolacijskog sloja i suzbijajte širenje elektromagnetnih smetnji (EMI) spolja.

3. Metalni zaštitni sloj
‌Forma kompozicije‌
‌Zaštita od metalne trake/žice‌: Obično omotavanje bakrenom trakom ili pletenje od kalajisane bakrene žice, sa stopom pokrivenosti od ≥85%;
‌Kompozitna zaštitna struktura‌: kao što je aluminijumska folija + kombinacija slojeva pletenice (aluminijska folija sprječava visokofrekventne smetnje, a sloj pletenice povećava mehaničku čvrstoću).
‌Dodatna funkcija‌
Ima funkcije pražnjenja struje kratkog spoja i zaštite uzemljenja, posebno kod ekstrudiranih izolovanih kablova bez metalnih omotača.

4. Ostali dizajni zaštite (specijalni scenariji)
Neki visokonaponski kablovi će dodati ‌poluprovodljivi tampon sloj‌ izvan metalnog zaštitnog sloja kako bi se ublažilo oštećenje mehaničkog naprezanja na zaštitnom sloju.

Prednosti korištenja zaštitnih slojeva za visokonaponske kabelske svežnjake i visokonaponske konektore.
Zaštitni sloj visokonaponskih kablova podijeljen je na sloj pletene zaštitne žice i sloj aluminijske folije. Konvencionalne strukture zaštitnog sloja su:
① Samo pletenica od zaštitne žice
② Oplet od zaštitne žice (blizu unutrašnjeg izolacionog sloja) + sloj aluminijumske folije (blizu vanjskog izolacijskog sloja)
③ Tri stanja: sloj aluminijumske folije (blizu unutrašnjeg izolacionog sloja) + sloj pletene zaštitne žice (blizu vanjskog izolacijskog sloja).

Naravno, neki visokonaponski provodnici koriste pletenu mrežu, aluminijumske cevi, ili kombinacija ova dva za direktno pokrivanje vanjskog sloja kabela kako bi se osigurala EMC zaštita za provodnike.

Visokonaponski kablovi vs. Niskonaponski kablovi Razumijevanje razlika

(1) Pletenica od zaštitne žice
Suština zaštitne žičane pletenice je žica s omotačem od metalne pletenice, koji funkcioniše kao niskofrekventni štit. Uglavnom je tkana od kalajisane bakarne žice debljine 0,2 mm ili 0,15 mm, a njegova gustina tkanja mora dostići više od 90%.
Prečnik zaštitne žice, ugao pletenja, broj žica po vretenu i napetost mašine za pletenje nekoliko su važnih parametara za pletenje zaštitne žice.
Konvencionalna zaštitna žica dostupna je u dvije specifikacije: 0.2mm i 0,15 mm. Što je deblji prečnik žice, bolji je efekat zaštite.
OEM proizvođači i proizvođači visokonaponskih žica općenito definiraju ugao tkanja zaštitnog sloja u rasponu od 50°~60°, a efikasnost obrade je najveća u ovom opsegu.
Broj zaštitnih žica po vretenu određuje svaki proizvođač vodiča. Što je veći broj zaštitnih žica po vretenu, što je korak pletenja veći, i relativna napetost će biti shodno tome manja.

(2) Sloj aluminijumske folije
Aluminijska folija uglavnom koristi aluminijsko-plastičnu kompozitnu traku, koji se uglavnom sastoji od aluminijuma, ljepilo za koksanje na visokim temperaturama i PET materijal sa temperaturnom otpornošću od 80°C. Njegova funkcija je visokofrekventna zaštita.
Sila premaza aluminijske folije omotane oko unutrašnjeg izolacijskog sloja visokonaponskog vodiča unaprijed je podešena od strane proizvodne mašine, a njegova specifična veličina varira u zavisnosti od dobavljača provodnika.
Sloj aluminijske folije većine visokonaponskih provodnika nalazi se izvan opletenog sloja, a mali broj visokonaponskih provodnika ima sloj aluminijske folije smješten unutar opletenog sloja. Bilo kako bilo, sloj aluminijumske folije treba da bude u kontaktu sa pletenim slojem i da bude provodljiv za njega.
Zaštitni sloj mora biti uzemljen kako bi se vanjski signali smetnji usmjerili u zemlju, čime se sprečava da signali interferencije uđu u unutrašnje jezgro.
Treba napomenuti da se zaštitni sloj ne smije uzemljiti na više tačaka jer će postojati potencijalne razlike na različitim tačkama uzemljenja. Ako je zaštitni sloj uzemljen na više tačaka, struja će se formirati u zaštitnom sloju, struja će biti indukovana na žici, a na signalnoj liniji će biti indukovane smetnje. Ne samo da ne štiti, zapravo izaziva smetnje.
Kada visokonaponski provodnici napuste fabriku, i aluminijumska folija i pleteni zaštitni sloj su u neprekinutom stanju (to jest, potpuno su umotani u izolacijski sloj unutar provodnika). Rad razbijanja zaštitnog sloja (uključujući odsijecanje aluminijske folije i širenje zaštitne žice) općenito je dovršen od strane dobavljača sklopa snopa žica visokog napona prije nego se žice i konektori povežu i instaliraju.

(3) Magnetski prsten
Veza između kabelskog svežnja visokog napona i visokonaponskog konektora će dobiti ozbiljne EMC smetnje, tako da sučelje svakog visokonaponskog konektora treba biti zaštićeno. Na primjer, Prednji i stražnji interfejsi motora su zaštićeni uskočni prstenovi koji su uvijeni na vodilice električne kutije, a konektori kontrolera i kutije baterije koriste strukturne dijelove sa funkcijama zaštite.
Uobičajena je i efikasna praksa da se općenito dodaju magnetni prstenovi visokonaponskim kabelskim svežnjama i visokonaponskoj opremi.
Magnetni prsten je magnetni provodnik u obliku prstena. Magnetni prsten je uobičajena komponenta protiv smetnji u elektronskim kolima i ima dobar inhibitorni učinak na visokofrekventnu buku.

Materijal magnetnog prstena
Ovisno o frekvenciji na kojoj se smetnje treba potisnuti, odabrani su feritni materijali različite magnetne permeabilnosti. Što je veća magnetna permeabilnost feritnog materijala, što je veća impedansa na niskim frekvencijama, i što je manja impedancija visoko-aluminijskih materijala.

Dizajn zaštite od visokonaponskog žica za sigurnost i performanse električnih vozila

Izvedba magnetnog prstena
Učinak magnetnog prstena povezan je s impedancijom kola. Što je impedansa kola niža, što je bolji efekat filtriranja magnetnog prstena. Što je veća impedansa feritnog materijala, bolji je efekat filtriranja. Kada su kapacitivni konektori filtera instalirani na oba kraja žice, impedansa je veoma niska i efekat magnetnog prstena je očigledniji.
Položaj ugradnje magnetnog prstena je općenito što je bliže moguće izvoru smetnji. Za visokonaponski kabelski svežanj visokonaponskog sistema, magnetni prsten treba biti što bliže ulazu i izlazu visokonaponskih žica motora i kontrolera.
Što je veća razlika između unutrašnjeg i vanjskog promjera magnetnog prstena i duži je aksijalni smjer, što je impedansa veća. Unutrašnji prečnik magnetnog prstena mora biti čvrsto omotan oko žice. Stoga, kako bi se dobilo veliko slabljenje, pokušajte koristiti veći magnetni prsten pod pretpostavkom da je unutrašnji prečnik magnetnog prstena čvrsto omotan oko žice.
Povećanje broja magnetnih prstenova na kablu može povećati impedanciju niske frekvencije, ali zbog povećanja parazitske kapacitivnosti, visokofrekventna impedansa će se smanjiti u skladu s tim.

Gore je riječ o klasifikaciji i sastavu visokonaponskih provodnika, kao i organizaciju i dijeljenje sastava izolacijskog sloja i zaštitnog sloja visokonaponskih provodnika. U sljedećem članku, nastavit ćemo dijeliti dizajn deshieldinga visokonaponskih žica i najvažnijih dijelova-žičane jezgre. Radujemo se vašoj pažnji i pozdravljamo vašu komunikaciju.