Samenstelling van een hoogspanningskabelafschermingslaag

De samenstelling van de hoogspanningskabelafschermingslaag omvat voornamelijk de geleiderafschermingslaag, de isolatieafschermingslaag en de metalen afschermingslaag. De specifieke structuur is als volgt:
1. Geleiderafschermingslaag (binnenste beschermlaag)
‌Materiaaleigenschappen‌
Het is samengesteld uit halfgeleidende materialen (zoals halfgeleidend verknoopt polyethyleen of halfgeleidende polymeren), die in direct contact staan ​​met de geleider en dezelfde potentiaal behouden, en worden gebruikt om het elektrische veld op het geleideroppervlak uniform te maken en lokale ontlading te verminderen.
‌Positie en functie‌
Het bevindt zich tussen de geleider en de isolatielaag, het opvullen van de gaten of bramen die op het oppervlak van de geleider kunnen voorkomen om isolatieschade veroorzaakt door concentratie van elektrische velden te voorkomen.

Deze bestaat uit een laag strak geweven draden, meestal gemaakt van vertind koper, die de isolatie omringt.
Aluminiumfolie tape schild:
Hierbij wordt een dunne laag aluminiumfolie aangebracht, vaak gelamineerd op een polyester- of polypropyleenfilm, dat levert een bijna op 100% dekking van de isolatie.
Halfgeleidende lagen:
Deze lagen, vaak gemaakt van halfgeleidende polymeren, worden tussen de geleider en de isolatie geplaatst, en tussen de isolatie en het metalen schild. Ze helpen elektrische spanning gelijkmatig te verdelen en gedeeltelijke ontladingen te voorkomen.
Doel van afschermingslagen:
Elektromagnetische afscherming:
Het metalen schild fungeert als een kooi van Faraday, het reflecteren van elektromagnetische straling en het voorkomen van interferentie van externe bronnen en van de kabel zelf die ruis uitstraalt.

Isolatie van siliconenrubber, vertind koperen schild, omhulsel van siliconenrubber en schild van aluminiumfolie

2. Isolatie-afschermlaag (buitenste beschermlaag)
‌Materiaal en structuur‌
Er wordt ook gebruik gemaakt van halfgeleidende materialen, bedekt het buitenoppervlak van de isolatielaag, en heeft hetzelfde potentieel als de metalen omhulling of pantserlaag om lokale ontladingen veroorzaakt door slecht contact tussen de isolatielaag en de omhulling te voorkomen.
functie
Optimaliseer de elektrische veldverdeling op het oppervlak van de isolatielaag en onderdruk de verspreiding van elektromagnetische interferentie (Emi) naar buiten.

3. Metalen afschermlaag
‌Compositieformulier‌
‌Metalen tape/draadafscherming‌: Gewoonlijk omwikkelen met kopertape of vlechten van vertind koperdraad, met een dekkingsgraad van ≥85%;
‌Samengestelde afschermingsstructuur‌: zoals aluminiumfolie + combinatie van vlechtlagen (aluminiumfolie voorkomt hoogfrequente interferentie, en de vlechtlaag verbetert de mechanische sterkte).
‌Extra functie‌
Het heeft zowel kortsluitstroomontlading als aardingsbeveiligingsfuncties, vooral bij geëxtrudeerde geïsoleerde kabels zonder metalen omhulsels.

4. Andere afschermingsontwerpen (bijzondere scenario's)
Sommige hoogspanningskabels voegen een ‌halfgeleidende bufferlaag‌ toe buiten de metalen afschermingslaag om de schade door mechanische spanning aan de afschermingslaag te verminderen.

De voordelen van het gebruik van afschermingslagen voor hoogspanningskabelbomen en hoogspanningsconnectoren.
De afschermingslaag van hoogspanningskabels is verdeeld in een afschermingsdraadvlechtlaag en een aluminiumfolielaag. De conventionele afschermingslaagstructuren zijn dat wel:
① Alleen afgeschermde draadvlecht
② Afschermingsdraadvlechtwerk (dicht bij de binnenste isolatielaag) + laag aluminiumfolie (dicht bij de buitenste isolatielaag)
③ Drie staten: laag aluminiumfolie (dicht bij de binnenste isolatielaag) + afschermende draadvlechtlaag (dicht bij de buitenste isolatielaag).

Natuurlijk, sommige hoogspanningsgeleiders gebruiken gevlochten gaas, aluminium buizen, of een combinatie van beide om de buitenste laag van de kabel direct te bedekken om EMC-bescherming voor de geleiders te bieden.

Hoogspanningskabels vs. Laagspanningskabels De verschillen begrijpen

(1) Afschermingsdraadvlechtwerk
De essentie van de afschermingsdraadvlecht is een draad met een metalen vlechtomhulsel, die functioneert als een laagfrequente afscherming. Het is voornamelijk geweven van vertind koperdraad van 0,2 mm of 0,15 mm, en de weefdichtheid moet meer dan bereiken 90%.
Diameter afschermingsdraad, vlecht hoek, Het aantal draden per spindel en de spanning van de vlechtmachine zijn enkele belangrijke parameters voor het vlechten van afschermdraad.
Conventionele afschermingsdraad is verkrijgbaar in twee specificaties: 0.2mm en 0,15 mm. Hoe dikker de draaddiameter, hoe beter het afschermende effect.
OEM's en fabrikanten van hoogspanningsdraden definiëren over het algemeen de weefhoek van de afschermingslaag binnen het bereik van 50°~60°, en de verwerkingsefficiëntie is het hoogst in dit bereik.
Het aantal afschermdraden per spindel wordt door elke geleiderfabrikant bepaald. Hoe groter het aantal afschermingsdraden per spindel, hoe groter de vlechtsteek, en de relatieve spanning zal dienovereenkomstig kleiner zijn.

(2) Aluminiumfolie laag
Aluminiumfolie maakt over het algemeen gebruik van aluminium-kunststof composiettape, dat voornamelijk uit aluminium bestaat, hoge temperatuur cokeslijm en PET-materiaal met een temperatuurbestendigheid van 80°C. Zijn functie is hoogfrequente afscherming.
De coatingkracht van de aluminiumfolie die rond de binnenste isolatielaag van de hoogspanningsgeleider is gewikkeld, wordt vooraf ingesteld door de productiemachine, en de specifieke grootte ervan varieert afhankelijk van de leverancier van de geleiders.
De aluminiumfolielaag van de meeste hoogspanningsgeleiders bevindt zich buiten de gevlochten laag, en bij een klein aantal hoogspanningsgeleiders bevindt de aluminiumfolielaag zich in de gevlochten laag. Hoe dan ook, de aluminiumfolielaag moet in contact zijn met en geleidend zijn voor de gevlochten laag.
De afschermingslaag moet worden geaard om externe stoorsignalen naar de aarde te geleiden, waardoor wordt voorkomen dat interferentiesignalen de binnenkern binnendringen.
Opgemerkt moet worden dat de afschermingslaag niet op meerdere punten mag worden geaard, omdat er op verschillende aardingspunten potentiaalverschillen zullen zijn. Als de afschermingslaag op meerdere punten is geaard, er zal een stroom ontstaan ​​in de afschermingslaag, er zal een stroom op de draad worden geïnduceerd, en er zal interferentie op de signaallijn worden geïnduceerd. Niet alleen slaagt het er niet in om te beschermen, het veroorzaakt feitelijk interferentie.
Wanneer hoogspanningsgeleiders de fabriek verlaten, zowel de aluminiumfolie als de gevlochten afschermlaag bevinden zich in een ongebroken staat (dat is, ze zijn volledig in de isolatielaag in de geleider gewikkeld). Het werk van het opbreken van de beschermlaag (inclusief het afsnijden van de aluminiumfolie en het uitzetten van de afschermingsdraad) wordt over het algemeen voltooid door de leverancier van de hoogspanningskabelboomassemblage voordat de draden en connectoren worden aangesloten en geïnstalleerd.

(3) Magnetische ring
De verbinding tussen de hoogspanningskabelboom en de hoogspanningsconnector zal ernstige EMC-storingen ondervinden, daarom moet de interface van elke hoogspanningsconnector worden afgeschermd. Bijvoorbeeld, De motorinterfaces aan de voor- en achterzijde zijn afgeschermde borgringen die op de geleiderails van de elektriciteitskast zijn vastgekrompen, en de connectoren van de controller en de accubak gebruiken structurele onderdelen met afschermende functies.
Het is een gebruikelijke en efficiënte praktijk om in het algemeen magnetische ringen toe te voegen aan hoogspanningskabelbomen en hoogspanningsapparatuur.
De magnetische ring is een ringvormige magnetische geleider. De magnetische ring is een veelgebruikt anti-interferentiecomponent in elektronische schakelingen en heeft een goed remmend effect op hoogfrequente ruis.

Magnetisch ringmateriaal
Afhankelijk van de frequentie waarop interferentie moet worden onderdrukt, ferrietmaterialen met verschillende magnetische permeabiliteiten worden geselecteerd. Hoe hoger de magnetische permeabiliteit van het ferrietmateriaal, hoe groter de impedantie bij lage frequenties, en hoe kleiner de impedantie van materialen met een hoog aluminiumgehalte.

Hoogspanningsdraadafschermingontwerp voor veiligheid en prestaties van elektrische voertuigen

Magnetische ringprestaties
Het effect van de magnetische ring houdt verband met de impedantie van het circuit. Hoe lager de impedantie van het circuit, hoe beter het filtereffect van de magnetische ring. Hoe groter de impedantie van het ferrietmateriaal, hoe beter het filtereffect. Wanneer capacitieve filterconnectoren aan beide uiteinden van de draad zijn geïnstalleerd, de impedantie is erg laag en het effect van de magnetische ring is duidelijker.
De inbouwpositie van de magneetring is doorgaans zo dicht mogelijk bij de storingsbron. Voor de hoogspanningskabelboom van het hoogspanningssysteem, de magnetische ring moet zich zo dicht mogelijk bij de inlaat en uitlaat van de hoogspanningsdraden van de motor en de controller bevinden.
Hoe groter het verschil tussen de binnen- en buitendiameters van de magnetische ring en hoe langer de axiale richting, hoe groter de impedantie. De binnendiameter van de magnetische ring moet strak om de draad worden gewikkeld. Daarom, om een ​​grote demping te verkrijgen, probeer een grotere magnetische ring te gebruiken, ervan uitgaande dat de binnendiameter van de magnetische ring strak om de draad is gewikkeld.
Door het aantal magnetische ringen op de kabel te vergroten, kan de laagfrequente impedantie toenemen, maar vanwege de toename van de parasitaire capaciteit, de hoogfrequente impedantie zal dienovereenkomstig afnemen.

Het bovenstaande gaat over de classificatie en samenstelling van hoogspanningsgeleiders, evenals de organisatie en het delen van de samenstelling van de isolatielaag en afschermingslaag van hoogspanningsgeleiders. In het volgende artikel, we zullen het ontschermende ontwerp van hoogspanningsdraden en de belangrijkste onderdelen, de draadkern, blijven delen. Wij verheugen ons op uw aandacht en zijn blij met uw communicatie.