Zusammensetzung der Hochspannungskabelabschichtschicht

Die Zusammensetzung der Hochspannungskabel-Abschirmschicht umfasst hauptsächlich die Leiter-Abschirmschicht, die Isolationsabschirmungsschicht und die Metallabschirmungsschicht. Die spezifische Struktur ist wie folgt:
1. Leiterabschirmschicht (innere Abschirmschicht)
‌Materialeigenschaften‌
Es besteht aus halbleitenden Materialien (wie halbleitendes vernetztes Polyethylen oder halbleitende Polymere), die in direktem Kontakt mit dem Leiter stehen und das gleiche Potenzial halten, Sie dienen dazu, das elektrische Feld auf der Leiteroberfläche zu vereinheitlichen und lokale Entladungen zu reduzieren.
‌Position und Funktion‌
Es befindet sich zwischen dem Leiter und der Isolationsschicht, Füllen Sie Lücken oder Grate, die möglicherweise auf der Oberfläche des Leiters vorhanden sind, um Isolationsschäden durch die Konzentration des elektrischen Feldes zu vermeiden.

Dieser besteht aus einer Schicht dicht verwobener Drähte, typischerweise aus verzinntem Kupfer, das die Isolierung umgibt.
Abschirmung aus Aluminiumfolie:
Dabei handelt es sich um eine dünne Schicht Aluminiumfolie, oft auf eine Polyester- oder Polypropylenfolie laminiert, das sorgt für eine fast 100% Abdeckung der Isolierung.
Halbleiterschichten:
Diese Schichten, oft aus halbleitenden Polymeren hergestellt, werden zwischen Leiter und Isolierung platziert, und zwischen der Isolierung und der Metallabschirmung. Sie tragen dazu bei, elektrische Belastungen gleichmäßig zu verteilen und Teilentladungen zu verhindern.
Zweck der Abschirmschichten:
Elektromagnetische Abschirmung:
Der metallische Schild fungiert als Faradayscher Käfig, Es reflektiert elektromagnetische Strahlung und verhindert Störungen durch externe Quellen und durch das Kabel selbst, das Geräusche ausstrahlt.

Isolierung aus Silikonkautschuk, Abschirmung aus verzinntem Kupfer, Silikonkautschukmantel und Aluminiumfolienschirm

2. Isolationsabschirmschicht (äußere Abschirmschicht)
‌Material und Struktur‌
Es werden auch halbleitende Materialien verwendet, bedeckt die äußere Oberfläche der Isolierschicht, und hat das gleiche Potenzial wie der Metallmantel oder die Panzerungsschicht, um lokale Entladungen zu verhindern, die durch schlechten Kontakt zwischen der Isolationsschicht und dem Mantel verursacht werden.
Funktion
Optimieren Sie die Verteilung des elektrischen Feldes auf der Oberfläche der Isolationsschicht und unterdrücken Sie die Ausbreitung elektromagnetischer Störungen (EMI) nach außen.

3. Abschirmschicht aus Metall
‌Kompositionsform‌
‌Metallband-/Drahtabschirmung‌: Üblicherweise wird es mit Kupferband umwickelt oder aus verzinntem Kupferdraht geflochten, mit einer Abdeckungsrate von ≥85 %;
‌Verbundabschirmungsstruktur‌: wie zum Beispiel Aluminiumfolie + Flechtschichtkombination (Aluminiumfolie verhindert hochfrequente Störungen, und die Flechtschicht erhöht die mechanische Festigkeit).
‌Zusatzfunktion‌
Es verfügt sowohl über Kurzschlussstromentladungs- als auch Erdungsschutzfunktionen, insbesondere bei extrudierten isolierten Kabeln ohne Metallmantel.

4. Andere Abschirmungsdesigns (spezielle Szenarien)
Einige Hochspannungskabel fügen außerhalb der Metallabschirmschicht eine „halbleitende Pufferschicht“ hinzu, um Schäden durch mechanische Beanspruchung der Abschirmschicht zu verringern.

Die Vorteile der Verwendung von Abschirmschichten für Hochspannungskabelbäume und Hochspannungssteckverbinder.
Die Abschirmschicht von Hochspannungskabeln ist in eine Abschirmdrahtgeflechtschicht und eine Aluminiumfolienschicht unterteilt. Die herkömmlichen Abschirmschichtstrukturen sind:
① Nur Schirmgeflecht
② Abschirmdrahtgeflecht (nahe der inneren Dämmschicht) + Aluminiumfolienschicht (nahe der äußeren Dämmschicht)
③ Drei Staaten: Aluminiumfolienschicht (nahe der inneren Dämmschicht) + Abschirmdrahtgeflechtschicht (nahe der äußeren Dämmschicht).

Natürlich, Einige Hochspannungsleiter verwenden geflochtene Netze, Aluminiumrohre, oder eine Kombination aus beidem, um die äußere Schicht des Kabels direkt abzudecken und so einen EMV-Schutz für die Leiter zu bieten.

Hochspannungskabel vs. Niederspannungskabel Die Unterschiede verstehen

(1) Abschirmdrahtgeflecht
Das Kernstück des Abschirmdrahtgeflechts ist ein Draht mit einer Metallgeflechthülle, die als Niederfrequenzschild fungiert. Es ist hauptsächlich aus 0,2 mm oder 0,15 mm dickem verzinntem Kupferdraht gewebt, und seine Webdichte muss mehr als erreichen 90%.
Durchmesser des Abschirmdrahtes, Flechtwinkel, Die Anzahl der Drähte pro Spindel und die Spannung der Flechtmaschine sind mehrere wichtige Parameter für das Flechten von Abschirmdrähten.
Herkömmlicher Abschirmdraht ist in zwei Spezifikationen erhältlich: 0.2mm und 0,15 mm. Je dicker der Drahtdurchmesser ist, desto besser ist die Abschirmwirkung.
OEMs und Hersteller von Hochspannungskabeln legen den Webwinkel der Abschirmschicht im Allgemeinen im Bereich von 50° bis 60° fest, und die Verarbeitungseffizienz ist in diesem Bereich am höchsten.
Die Anzahl der Abschirmdrähte pro Spindel wird vom jeweiligen Leiterhersteller festgelegt. Je größer die Anzahl der Abschirmdrähte pro Spindel ist, desto größer die Flechtteilung, und die relative Spannung wird entsprechend kleiner sein.

(2) Aluminiumfolienschicht
Bei der Aluminiumfolie wird im Allgemeinen ein Aluminium-Kunststoff-Verbundband verwendet, welches hauptsächlich aus Aluminium besteht, Hochtemperatur-Verkokungskleber und PET-Material mit einer Temperaturbeständigkeit von 80 °C. Seine Funktion ist die Hochfrequenzabschirmung.
Die Beschichtungskraft der um die innere Isolationsschicht des Hochspannungsleiters gewickelten Aluminiumfolie wird von der Fertigungsmaschine voreingestellt, und seine spezifische Größe variiert je nach Leiterlieferant.
Die Aluminiumfolienschicht der meisten Hochspannungsleiter befindet sich außerhalb der Geflechtschicht, und bei einer kleinen Anzahl von Hochspannungsleitern befindet sich die Aluminiumfolienschicht innerhalb der geflochtenen Schicht. So oder so, Die Aluminiumfolienschicht sollte mit der geflochtenen Schicht in Kontakt stehen und für diese leitend sein.
Um externe Störsignale in die Erde abzuleiten, muss die Abschirmschicht geerdet werden, Dadurch wird verhindert, dass Störsignale in den inneren Kern gelangen.
It should be noted that the shielding layer is not allowed to be grounded at multiple points because there will be potential differences at different grounding points. If the shielding layer is grounded at multiple points, a current will be formed in the shielding layer, a current will be induced on the wire, and interference will be induced on the signal line. Not only does it fail to shield, it actually causes interference.
When high-voltage conductors leave the factory, both the aluminum foil and the braided shielding layer are in an unbroken state (das heißt, they are completely wrapped in the insulation layer within the conductor). The work of breaking up the shielding layer (including cutting off the aluminum foil and expanding the shielding wire) wird im Allgemeinen vom Lieferanten der Hochspannungskabelbaumbaugruppe durchgeführt, bevor die Kabel und Steckverbinder angeschlossen und installiert werden.

(3) Magnetring
Die Verbindung zwischen dem Hochspannungskabelbaum und dem Hochspannungsstecker ist starken EMV-Störungen ausgesetzt, Daher muss die Schnittstelle jedes Hochspannungssteckers abgeschirmt sein. Zum Beispiel, Die vorderen und hinteren Motorschnittstellen sind abgeschirmte Sprengringe, die an die Führungsschienen des Schaltkastens gecrimpt werden, und die Controller- und Batteriekastenanschlüsse verwenden Strukturteile mit Abschirmungsfunktionen.
Es ist eine gängige und effiziente Praxis, Hochspannungskabelbäumen und Hochspannungsgeräten grundsätzlich Magnetringe hinzuzufügen.
Der Magnetring ist ein ringförmiger magnetischer Leiter. Der Magnetring ist eine häufig verwendete Anti-Interferenz-Komponente in elektronischen Schaltkreisen und hat eine gute Hemmwirkung auf hochfrequentes Rauschen.

Magnetisches Ringmaterial
Abhängig von der Frequenz, bei der Störungen unterdrückt werden sollen, Es werden Ferritmaterialien mit unterschiedlichen magnetischen Permeabilitäten ausgewählt. Je höher die magnetische Permeabilität des Ferritmaterials ist, desto größer ist die Impedanz bei niedrigen Frequenzen, und desto kleiner ist die Impedanz von Materialien mit hohem Aluminiumgehalt.

Hochspannungsdrahtabschirmungsdesign für Sicherheit und Leistung von Elektrofahrzeugen

Leistung des Magnetrings
Die Wirkung des Magnetrings hängt von der Impedanz des Stromkreises ab. Je niedriger die Impedanz des Stromkreises ist, desto besser ist die Filterwirkung des Magnetrings. Je größer die Impedanz des Ferritmaterials ist, desto besser ist die Filterwirkung. Wenn kapazitive Filteranschlüsse an beiden Enden des Kabels installiert sind, Die Impedanz ist sehr niedrig und die Wirkung des Magnetrings ist deutlicher.
Die Einbauposition des Magnetrings liegt grundsätzlich möglichst nah an der Störquelle. Für den Hochvoltkabelbaum des Hochvoltsystems, Der Magnetring sollte so nah wie möglich am Ein- und Ausgang der Hochspannungskabel von Motor und Steuerung liegen.
Je größer der Unterschied zwischen Innen- und Außendurchmesser des Magnetrings ist und desto länger ist die axiale Richtung, desto größer die Impedanz. Der Innendurchmesser des Magnetrings muss eng um den Draht gewickelt sein. daher, um eine große Dämpfung zu erreichen, Versuchen Sie, einen größeren Magnetring zu verwenden, vorausgesetzt, dass der Innendurchmesser des Magnetrings fest um den Draht gewickelt ist.
Durch Erhöhen der Anzahl der Magnetringe am Kabel kann die Niederfrequenzimpedanz erhöht werden, aber aufgrund der Zunahme der parasitären Kapazität, die Hochfrequenzimpedanz verringert sich entsprechend.

Oben geht es um die Klassifizierung und Zusammensetzung von Hochspannungsleitern, sowie die Organisation und Aufteilung der Zusammensetzung der Isolationsschicht und Abschirmschicht von Hochspannungsleitern. Im nächsten Artikel, Wir werden weiterhin das Entschirmungsdesign von Hochspannungskabeln und den wichtigsten Teilen – dem Drahtkern – teilen. Wir freuen uns auf Ihre Aufmerksamkeit und freuen uns über Ihre Mitteilung.