Skład warstwy osłony kabli wysokiego napięcia

Skład warstwy ekranującej kabel wysokiego napięcia obejmuje głównie warstwę ekranującą przewodnik, izolacyjną warstwę ekranującą i metalową warstwę ekranującą. Specyficzna struktura jest następująca:
1. Warstwa ekranująca przewodnik (wewnętrzna warstwa ekranująca)
„Właściwości materiału”.
Składa się z materiałów półprzewodzących (takie jak półprzewodzący usieciowany polietylen lub polimery półprzewodzące), które stykają się bezpośrednio z przewodnikiem i zachowują ten sam potencjał, i służą do ujednolicenia pola elektrycznego na powierzchni przewodnika i ograniczenia lokalnych wyładowań.
„Pozycja i funkcja”.
Znajduje się pomiędzy przewodnikiem a warstwą izolacyjną, wypełnianie szczelin lub zadziorów, które mogą powstać na powierzchni przewodu, aby uniknąć uszkodzenia izolacji spowodowanego koncentracją pola elektrycznego.

Składa się z warstwy ciasno tkanych drutów, zwykle wykonane z cynowanej miedzi, która otacza izolację.
Osłona z folii aluminiowej:
Wiąże się to z cienką warstwą folii aluminiowej, często laminowane z folią poliestrową lub polipropylenową, co zapewnia prawie 100% pokrycie izolacji.
Warstwy półprzewodzące:
Te warstwy, często wykonane z polimerów półprzewodnikowych, są umieszczone pomiędzy przewodnikiem a izolacją, oraz pomiędzy izolacją a osłoną metalową. Pomagają równomiernie rozłożyć naprężenia elektryczne i zapobiegają wyładowaniom niezupełnym.
Cel warstw ekranujących:
Ekranowanie elektromagnetyczne:
Metalowa tarcza działa jak klatka Faradaya, odbijające promieniowanie elektromagnetyczne i zapobiegające zakłóceniom ze źródeł zewnętrznych oraz z samego kabla emitującego szum.

Izolacja z gumy silikonowej, tarcza z cynowanej miedzi, Osłona z gumy silikonowej i osłona z folii aluminiowej

2. Izolacyjna warstwa ekranująca (zewnętrzna warstwa ekranująca)
„Materiał i struktura”.
Wykorzystuje również materiały półprzewodzące, pokrywa zewnętrzną powierzchnię warstwy izolacyjnej, i ma taki sam potencjał jak metalowa osłona lub warstwa pancerza, aby zapobiec miejscowym wyładowaniom spowodowanym słabym kontaktem między warstwą izolacyjną a osłoną.
funkcjonować
Optymalizuj rozkład pola elektrycznego na powierzchni warstwy izolacyjnej i eliminuj rozprzestrzenianie się zakłóceń elektromagnetycznych (Emi) zewnętrzny.

3. Metalowa warstwa ekranująca
„Forma kompozycji”.
‌Taśma metalowa/ekranowanie drutu‌: Powszechnie owijane taśmą miedzianą lub oplotem z drutu miedzianego ocynowanego, o stopniu pokrycia ≥85%;
„Kompozytowa konstrukcja ekranująca”.: jak folia aluminiowa + kombinacja warstw oplotu (folia aluminiowa zapobiega zakłóceniom o wysokiej częstotliwości, a warstwa oplotu zwiększa wytrzymałość mechaniczną).
„Dodatkowa funkcja”.
Posiada zarówno funkcje rozładowania prądu zwarciowego, jak i zabezpieczenia uziemienia, szczególnie w wytłaczanych kablach izolowanych bez metalowych osłon.

4. Inne konstrukcje ekranowania (specjalne scenariusze)
Niektóre kable wysokiego napięcia dodają „półprzewodzącą warstwę buforową” na zewnątrz metalowej warstwy ekranującej, aby złagodzić uszkodzenia warstwy ekranującej spowodowane naprężeniami mechanicznymi.

Korzyści ze stosowania warstw ekranujących dla wiązek przewodów wysokiego napięcia i złączy wysokiego napięcia.
Warstwa ekranująca kabli wysokiego napięcia podzielona jest na warstwę oplotu z drutu ekranującego i warstwę folii aluminiowej. Konwencjonalne struktury warstw ekranujących to::
① Tylko oplot z drutu ekranującego
② Oplot z drutu ekranującego (blisko wewnętrznej warstwy izolacji) + warstwa folii aluminiowej (blisko zewnętrznej warstwy izolacyjnej)
③ Trzy stany: warstwa folii aluminiowej (blisko wewnętrznej warstwy izolacji) + warstwa oplotu z drutu ekranującego (blisko zewnętrznej warstwy izolacyjnej).

Oczywiście, w niektórych przewodnikach wysokiego napięcia zastosowano plecioną siatkę, rurki aluminiowe, lub kombinacja tych dwóch, aby bezpośrednio pokryć zewnętrzną warstwę kabla, aby zapewnić ochronę EMC dla przewodów.

Kable wysokiego napięcia vs. Kable niskiego napięcia Zrozumienie różnic

(1) Oplot z drutu ekranującego
Istotą oplotu ekranującego jest drut z metalową powłoką, który działa jak osłona niskich częstotliwości. Jest tkany głównie z drutu miedzianego ocynowanego o grubości 0,2 mm lub 0,15 mm, a gęstość tkania musi sięgać ponad 90%.
Średnica drutu ekranującego, kąt splotu, liczba drutów na wrzeciono i napięcie oplatarki to kilka ważnych parametrów oplatania drutu ekranującego.
Konwencjonalny drut ekranowany jest dostępny w dwóch specyfikacjach: 0.2mm i 0,15 mm. Im grubsza średnica drutu, tym lepszy efekt ekranowania.
Producenci OEM i producenci przewodów wysokiego napięcia zazwyczaj definiują kąt tkania warstwy ekranującej w zakresie 50°~60°, a wydajność przetwarzania jest najwyższa w tym zakresie.
Liczba drutów ekranujących na wrzeciono jest ustalana przez każdego producenta przewodów. Im większa liczba drutów ekranujących na wrzeciono, im większy skok plecionki, a napięcie względne będzie odpowiednio mniejsze.

(2) Warstwa folii aluminiowej
Folia aluminiowa zazwyczaj wykorzystuje taśmę kompozytową aluminiowo-plastikową, który składa się głównie z aluminium, wysokotemperaturowy klej koksujący i materiał PET o odporności temperaturowej 80°C. Jego funkcją jest ekranowanie wysokich częstotliwości.
Siła powlekania folii aluminiowej owiniętej wokół wewnętrznej warstwy izolacyjnej przewodu wysokiego napięcia jest wstępnie ustawiana przez maszynę produkcyjną, a jego konkretny rozmiar różni się w zależności od dostawcy przewodnika.
Warstwa folii aluminiowej większości przewodów wysokiego napięcia znajduje się na zewnątrz warstwy oplotu, a niewielka liczba przewodów wysokiego napięcia ma warstwę folii aluminiowej umieszczoną wewnątrz warstwy plecionki. Tak i tak, warstwa folii aluminiowej powinna stykać się z warstwą plecionki i ją przewodzić.
Warstwa ekranująca musi być uziemiona, aby sprowadzić zewnętrzne sygnały zakłócające do ziemi, zapobiegając w ten sposób przedostawaniu się sygnałów zakłócających do wewnętrznego rdzenia.
Należy pamiętać, że warstwy ekranującej nie można uziemiać w wielu punktach, ponieważ w różnych punktach uziemienia wystąpią różnice potencjałów.. Jeśli warstwa ekranująca jest uziemiona w wielu punktach, w warstwie ekranującej powstanie prąd, w przewodzie indukuje się prąd, i zakłócenia będą indukowane w linii sygnałowej. Nie tylko nie chroni, faktycznie powoduje zakłócenia.
Kiedy przewody wysokiego napięcia opuszczają fabrykę, zarówno folia aluminiowa, jak i pleciona warstwa ekranująca są w stanie nienaruszonym (to jest, są całkowicie owinięte w warstwę izolacyjną wewnątrz przewodu). Praca rozbijania warstwy ekranującej (łącznie z odcięciem folii aluminiowej i rozwinięciem drutu ekranującego) jest zwykle wykonywany przez dostawcę zespołu wiązek przewodów wysokiego napięcia przed podłączeniem i zainstalowaniem przewodów i złączy.

(3) Pierścień magnetyczny
Połączenie między wiązką przewodów wysokiego napięcia a złączem wysokiego napięcia będzie narażone na poważne zakłócenia EMC, dlatego interfejs każdego złącza wysokiego napięcia musi być ekranowany. Na przykład, przednie i tylne interfejsy silnika to ekranowane pierścienie sprężynujące, które są zaciśnięte na szynach prowadzących skrzynki elektrycznej, a złącza sterownika i skrzynki akumulatorowej wykorzystują części konstrukcyjne z funkcjami ekranowania.
Powszechną i skuteczną praktyką jest dodawanie pierścieni magnetycznych do wiązek przewodów wysokiego napięcia i sprzętu wysokiego napięcia.
Pierścień magnetyczny jest przewodnikiem magnetycznym w kształcie pierścienia. Pierścień magnetyczny jest powszechnie stosowanym elementem przeciwzakłóceniowym w obwodach elektronicznych i ma dobry wpływ hamujący na szumy o wysokiej częstotliwości.

Materiał pierścienia magnetycznego
W zależności od częstotliwości, przy której zakłócenia mają być tłumione, dobiera się materiały ferrytowe o różnej przenikalności magnetycznej. Im wyższa przenikalność magnetyczna materiału ferrytowego, tym większa impedancja przy niskich częstotliwościach, i im mniejsza impedancja materiałów o wysokiej zawartości aluminium.

Projektowanie ekranowania drutu wysokiego napięcia do bezpieczeństwa i wydajności pojazdów elektrycznych

Wydajność pierścienia magnetycznego
Działanie pierścienia magnetycznego jest związane z impedancją obwodu. Im niższa impedancja obwodu, tym lepszy efekt filtrowania pierścienia magnetycznego. Im większa impedancja materiału ferrytowego, tym lepszy efekt filtrowania. Gdy złącza filtra pojemnościowego są zainstalowane na obu końcach przewodu, impedancja jest bardzo niska, a efekt pierścienia magnetycznego jest bardziej oczywisty.
Pozycja montażowa pierścienia magnetycznego jest z reguły możliwie najbliżej źródła zakłóceń. Do wiązki przewodów wysokiego napięcia systemu wysokiego napięcia, pierścień magnetyczny powinien znajdować się jak najbliżej wlotu i wylotu przewodów wysokiego napięcia silnika i sterownika.
Im większa jest różnica między wewnętrzną i zewnętrzną średnicą pierścienia magnetycznego i tym dłuższy jest kierunek osiowy, tym większa impedancja. Wewnętrzna średnica pierścienia magnetycznego musi być ciasno owinięta wokół drutu. Dlatego, w celu uzyskania dużego tłumienia, spróbuj użyć większego pierścienia magnetycznego, zakładając, że wewnętrzna średnica pierścienia magnetycznego jest ciasno owinięta wokół drutu.
Zwiększanie liczby pierścieni magnetycznych na kablu może zwiększyć impedancję niskich częstotliwości, ale ze względu na wzrost pojemności pasożytniczej, impedancja wysokiej częstotliwości odpowiednio się zmniejszy.

Powyższe dotyczy klasyfikacji i składu przewodów wysokiego napięcia, oraz organizację i podział składu warstwy izolacyjnej i warstwy ekranującej przewodów wysokiego napięcia. W następnym artykule, będziemy nadal dzielić się projektem odsłaniania przewodów wysokiego napięcia i najważniejszych części - rdzenia drutu. Czekamy na Twoją uwagę i czekamy na Twoją komunikację.