Složení stínící vrstvy vysokonapěťového kabelu

Složení vrstvy stínění vysokonapěťového kabelu zahrnuje především vrstvu stínění vodičů, izolační stínící vrstva a kovová stínící vrstva. Konkrétní struktura je následující:
1. Stínící vrstva vodiče (vnitřní stínící vrstva)
Vlastnosti materiálu
Skládá se z polovodivých materiálů (jako je polovodivý zesítěný polyethylen nebo polovodivé polymery), které jsou v přímém kontaktu s vodičem a zachovávají si stejný potenciál, a používají se k vyrovnání elektrického pole na povrchu vodiče a snížení lokálního výboje.
Poloha a funkce
Nachází se mezi vodičem a izolační vrstvou, vyplnění mezer nebo otřepů, které mohou existovat na povrchu vodiče, aby se zabránilo poškození izolace způsobené koncentrací elektrického pole.

To se skládá z vrstvy pevně tkaných drátů, obvykle vyrobené z pocínované mědi, která obklopuje izolaci.
Štít z hliníkové fólie:
Jedná se o tenkou vrstvu hliníkové fólie, často laminované na polyesterovou nebo polypropylenovou fólii, který poskytuje téměř 100% pokrytí izolace.
Polovodivé vrstvy:
Tyto vrstvy, často vyrobené z polovodičových polymerů, jsou umístěny mezi vodičem a izolací, a mezi izolací a kovovým štítem. Napomáhají rovnoměrnému rozložení elektrického napětí a zabraňují částečným výbojům.
Účel stínících vrstev:
Elektromagnetické stínění:
Kovový štít funguje jako Faradayova klec, odrážející elektromagnetické záření a zabraňující rušení z vnějších zdrojů a ze samotného kabelu vyzařujícího šum.

Izolace ze silikonové pryže, pocínovaný měděný štít, pouzdro ze silikonové pryže a stínění z hliníkové fólie

2. Izolační stínící vrstva (vnější stínící vrstva)
‌Materiál a struktura‌
Používá také polovodivé materiály, pokrývá vnější povrch izolační vrstvy, a má stejný potenciál jako kovový plášť nebo pancéřová vrstva, aby se zabránilo místnímu výboji způsobenému špatným kontaktem mezi izolační vrstvou a pláštěm.
funkce
Optimalizujte rozložení elektrického pole na povrchu izolační vrstvy a potlačte šíření elektromagnetického rušení (Emi) vnější.

3. Kovová stínící vrstva
Forma složení
‌Stínění kovovou páskou/drátem‌: Běžně omotávání měděnou páskou nebo opletení pocínovaným měděným drátem, s mírou pokrytí ≥85 %;
Kompozitní stínící konstrukce: jako je hliníková fólie + kombinace vrstev opletení (hliníková fólie zabraňuje vysokofrekvenčnímu rušení, a opletená vrstva zvyšuje mechanickou pevnost).
Doplňková funkce
Má jak funkce vybíjení zkratového proudu, tak ochranné funkce uzemnění, zejména v extrudovaných izolovaných kabelech bez kovových plášťů.

4. Další provedení stínění (speciální scénáře)
Některé vysokonapěťové kabely přidávají mimo kovovou stínící vrstvu ‌polovodivou vyrovnávací vrstvu‌, aby se zmírnilo poškození stínící vrstvy způsobené mechanickým namáháním.

Výhody použití stínících vrstev pro vysokonapěťové kabelové svazky a vysokonapěťové konektory.
Stínící vrstva vysokonapěťových kabelů se dělí na vrstvu stínícího drátu opletení a vrstvu hliníkové fólie. Konvenční struktury stínící vrstvy jsou:
① Pouze stínění drátu
② Oplet stínícího drátu (v blízkosti vnitřní izolační vrstvy) + vrstva hliníkové fólie (v blízkosti vnější izolační vrstvy)
③ Tři stavy: vrstva hliníkové fólie (v blízkosti vnitřní izolační vrstvy) + stínící drát pletená vrstva (v blízkosti vnější izolační vrstvy).

Samozřejmě, některé vysokonapěťové vodiče používají pletené pletivo, hliníkové trubky, nebo kombinaci obou pro přímé pokrytí vnější vrstvy kabelu pro zajištění EMC ochrany pro vodiče.

Vysokonapěťové kabely vs. Nízkonapěťové kabely Pochopení rozdílů

(1) Oplet stínícího drátu
Podstatou opletu stínícího drátu je drát s kovovým opletením, který funguje jako nízkofrekvenční stínění. Pletená je převážně z 0,2 mm nebo 0,15 mm pocínovaného měděného drátu, a jeho hustota tkaní musí dosahovat více než 90%.
Průměr stínícího drátu, úhel opletení, počet drátů na vřeteno a napětí splétacího stroje jsou několik důležitých parametrů pro splétání stínícího drátu.
Konvenční stínící drát je dostupný ve dvou specifikacích: 0.2mm a 0,15 mm. Čím silnější je průměr drátu, tím lepší stínící efekt.
OEM výrobci a výrobci vysokonapěťových drátů obecně definují úhel tkaní stínící vrstvy v rozsahu 50°~60°, a účinnost zpracování je v tomto rozsahu nejvyšší.
Počet stínících drátů na vřeteno určuje každý výrobce vodičů. Čím větší je počet stínících drátů na vřeteno, tím větší je rozteč opletení, a relativní napětí bude odpovídajícím způsobem menší.

(2) Vrstva hliníkové fólie
Hliníková fólie obecně používá hliníkovo-plastovou kompozitní pásku, který se skládá hlavně z hliníku, vysokoteplotní koksovatelné lepidlo a PET materiál s teplotní odolností 80°C. Jeho funkcí je vysokofrekvenční stínění.
Síla potahu hliníkové fólie ovinuté kolem vnitřní izolační vrstvy vysokonapěťového vodiče je přednastavena výrobním strojem, a jeho konkrétní velikost se liší podle dodavatele vodiče.
Vrstva hliníkové fólie většiny vysokonapěťových vodičů je umístěna mimo opletenou vrstvu, a malý počet vysokonapěťových vodičů má vrstvu hliníkové fólie umístěnou uvnitř opletené vrstvy. Buď jak buď, vrstva hliníkové fólie by měla být v kontaktu a vodivá pro opletenou vrstvu.
Stínící vrstva musí být uzemněna, aby mohla vést vnější rušivé signály do země, čímž se zabrání vstupu rušivých signálů do vnitřního jádra.
Je třeba poznamenat, že stínící vrstva nesmí být uzemněna ve více bodech, protože v různých bodech uzemnění budou potenciální rozdíly. Pokud je stínící vrstva uzemněna ve více bodech, ve stínící vrstvě se vytvoří proud, na vodiči se bude indukovat proud, a na signálním vedení se bude indukovat rušení. Nejen, že se nestíhá, ve skutečnosti způsobuje rušení.
Když vysokonapěťové vodiče opustí továrnu, jak hliníková fólie, tak opletená stínící vrstva jsou v neporušeném stavu (to znamená, jsou zcela obaleny izolační vrstvou ve vodiči). Práce na rozbití stínící vrstvy (včetně odříznutí hliníkové fólie a roztažení stínícího drátu) je obvykle dokončen dodavatelem sestavy vysokonapěťového svazku vodičů před připojením a instalací vodičů a konektorů.

(3) Magnetický kroužek
Spojení mezi vysokonapěťovým kabelovým svazkem a vysokonapěťovým konektorem bude vystaveno vážnému rušení EMC, takže rozhraní každého vysokonapěťového konektoru musí být stíněné. Například, přední a zadní rozhraní motoru jsou stíněné pojistné kroužky, které jsou nalisovány na vodicích lištách elektrické skříně, a konektory regulátoru a bateriového boxu používají konstrukční díly se stínícími funkcemi.
Je běžnou a účinnou praxí obecně přidávat magnetické kroužky do vysokonapěťových kabelových svazků a vysokonapěťových zařízení..
Magnetický prstenec je magnetický vodič prstencového tvaru. Magnetický kroužek je běžně používaná součástka proti rušení v elektronických obvodech a má dobrý inhibiční účinek na vysokofrekvenční šum.

Materiál magnetického kroužku
V závislosti na frekvenci, při které má být rušení potlačeno, jsou vybírány feritové materiály s různou magnetickou permeabilitou. Čím vyšší je magnetická permeabilita feritového materiálu, tím větší je impedance při nízkých frekvencích, a čím menší je impedance materiálů s vysokým obsahem hliníku.

Konstrukce stínění vysokonapěťového drátu pro bezpečnost a výkon elektrických vozidel

Výkon magnetického kroužku
Účinek magnetického kroužku souvisí s impedancí obvodu. Čím nižší je impedance obvodu, tím lepší je filtrační účinek magnetického kroužku. Čím větší je impedance feritového materiálu, tím lepší je filtrační efekt. Když jsou na obou koncích vodiče instalovány konektory kapacitního filtru, impedance je velmi nízká a účinek magnetického prstence je patrnější.
Umístění magnetického kroužku je obecně co nejblíže zdroji rušení. Pro vysokonapěťový kabelový svazek vysokonapěťového systému, magnetický kroužek by měl být co nejblíže vstupu a výstupu vysokonapěťových vodičů motoru a ovladače.
Čím větší je rozdíl mezi vnitřním a vnějším průměrem magnetického kroužku a tím delší je axiální směr, tím větší je impedance. Vnitřní průměr magnetického kroužku musí být pevně ovinut kolem drátu. Proto, aby se dosáhlo velkého útlumu, zkuste použít větší magnetický kroužek za předpokladu, že vnitřní průměr magnetického kroužku je těsně ovinut kolem drátu.
Zvýšení počtu magnetických kroužků na kabelu může zvýšit nízkofrekvenční impedanci, ale kvůli nárůstu parazitní kapacity, vysokofrekvenční impedance se odpovídajícím způsobem sníží.

Výše uvedené je o klasifikaci a složení vysokonapěťových vodičů, stejně jako organizace a sdílení skladby izolační vrstvy a stínící vrstvy vysokonapěťových vodičů. V dalším článku, budeme i nadále sdílet design odstínění vysokonapěťových vodičů a nejdůležitější části - jádro vodiče. Těšíme se na vaši pozornost a vítáme vaši komunikaci.