Composição da camada de blindagem a cabo de alta tensão

A composição da camada de blindagem do cabo de alta tensão inclui principalmente a camada de blindagem do condutor, a camada de blindagem de isolamento e a camada de blindagem de metal. A estrutura específica é a seguinte:
1. Camada de blindagem do condutor (camada de blindagem interna)
‌Propriedades dos materiais‌
É composto de materiais semicondutores (como polietileno reticulado semicondutor ou polímeros semicondutores), que estão em contato direto com o condutor e mantêm o mesmo potencial, e são usados ​​para uniformizar o campo elétrico na superfície do condutor e reduzir a descarga local.
‌Posição e função‌
Está localizado entre o condutor e a camada de isolamento, preencher as lacunas ou rebarbas que possam existir na superfície do condutor para evitar danos ao isolamento causados ​​pela concentração do campo elétrico.

Consiste em uma camada de fios firmemente entrelaçados, normalmente feito de cobre estanhado, que envolve o isolamento.
Escudo de fita de folha de alumínio:
Isso envolve uma fina camada de papel alumínio, frequentemente laminado em um filme de poliéster ou polipropileno, que fornece quase 100% cobertura do isolamento.
Camadas Semicondutoras:
Essas camadas, muitas vezes feito de polímeros semicondutores, são colocados entre o condutor e o isolamento, e entre o isolamento e a blindagem metálica. Eles ajudam a distribuir uniformemente o estresse elétrico e a evitar descargas parciais.
Finalidade das Camadas de Blindagem:
Blindagem Eletromagnética:
O escudo metálico funciona como uma gaiola de Faraday, refletindo a radiação eletromagnética e evitando interferências de fontes externas e do próprio cabo irradiando ruído.

Isolamento de borracha de silicone, escudo de cobre estanhado, bainha de borracha de silicone e escudo de folha de alumínio

2. Camada de blindagem de isolamento (camada de blindagem externa)
‌Material e estrutura‌
Também utiliza materiais semicondutores, cobre a superfície externa da camada de isolamento, e tem o mesmo potencial que a bainha metálica ou camada de armadura para evitar descargas locais causadas por mau contato entre a camada de isolamento e a bainha.
função
Otimize a distribuição do campo elétrico na superfície da camada de isolamento e suprima a propagação de interferência eletromagnética (Emi) para fora.

3. Camada de blindagem metálica
‌Formulário de composição‌
‌Fita metálica/blindagem de fio‌: Geralmente enrolamento de fita de cobre ou trança de fio de cobre estanhado, com uma taxa de cobertura ≥85%;
‌Estrutura de blindagem composta‌: como folha de alumínio + combinação de camada de trança (folha de alumínio evita interferência de alta frequência, e a camada trançada aumenta a resistência mecânica).
‌Função adicional‌
Possui funções de descarga de corrente de curto-circuito e proteção de aterramento, especialmente em cabos isolados extrudados sem bainhas metálicas.

4. Outros projetos de blindagem (cenários especiais)
Alguns cabos de alta tensão adicionarão uma ‌camada tampão semicondutora‌ fora da camada de blindagem metálica para aliviar os danos do estresse mecânico à camada de blindagem.

Os benefícios do uso de camadas de blindagem para chicotes de fios de alta tensão e conectores de alta tensão.
A camada de blindagem dos cabos de alta tensão é dividida em camada de blindagem de fio trançado e camada de folha de alumínio. As estruturas convencionais da camada de blindagem são:
① Somente trança de fio blindado
② Trança de fio de blindagem (perto da camada de isolamento interna) + camada de folha de alumínio (perto da camada de isolamento externa)
③ Três estados: camada de folha de alumínio (perto da camada de isolamento interna) + camada de trança de fio de blindagem (perto da camada de isolamento externa).

Claro, alguns condutores de alta tensão usam malha trançada, tubos de alumínio, ou uma combinação dos dois para cobrir diretamente a camada externa do cabo para fornecer proteção EMC para os condutores.

Cabos de alta tensão vs.. Cabos de Baixa Tensão Entendendo as Diferenças

(1) Trança de fio de blindagem
A essência da trança de fio de blindagem é um fio com uma bainha de trança de metal, que funciona como um escudo de baixa frequência. É tecido principalmente com fio de cobre estanhado de 0,2 mm ou 0,15 mm, e sua densidade de tecelagem deve atingir mais de 90%.
Diâmetro do fio de blindagem, ângulo de trança, o número de fios por fuso e a tensão da máquina trançada são vários parâmetros importantes para trançar o fio de blindagem.
O fio de blindagem convencional está disponível em duas especificações: 0.2mm e 0,15 mm. Quanto mais grosso o diâmetro do fio, melhor será o efeito de blindagem.
OEMs e fabricantes de fios de alta tensão geralmente definem o ângulo de tecelagem da camada de blindagem dentro da faixa de 50°~60°, e a eficiência de processamento é mais alta nesta faixa.
O número de fios blindados por fuso é determinado pelo fabricante de cada condutor. Quanto maior o número de fios de blindagem por fuso, quanto maior o passo da trança, e a tensão relativa será correspondentemente menor.

(2) Camada de folha de alumínio
A folha de alumínio geralmente usa fita composta de alumínio-plástico, que é composto principalmente de alumínio, cola de coque de alta temperatura e material PET com resistência à temperatura de 80°C. Sua função é blindagem de alta frequência.
A força de revestimento da folha de alumínio enrolada na camada de isolamento interna do condutor de alta tensão é predefinida pela máquina de fabricação, e seu tamanho específico varia de acordo com o fornecedor do condutor.
A camada de folha de alumínio da maioria dos condutores de alta tensão está localizada fora da camada trançada, e um pequeno número de condutores de alta tensão têm a camada de folha de alumínio localizada dentro da camada trançada. De qualquer jeito, a camada de folha de alumínio deve estar em contato e ser condutora da camada trançada.
A camada de blindagem precisa ser aterrada para guiar os sinais de interferência externa para a terra, evitando assim que sinais de interferência entrem no núcleo interno.
Deve-se observar que a camada de blindagem não pode ser aterrada em vários pontos, pois haverá diferenças de potencial em diferentes pontos de aterramento.. Se a camada de blindagem estiver aterrada em vários pontos, uma corrente será formada na camada de blindagem, uma corrente será induzida no fio, e interferência será induzida na linha de sinal. Não só falha em proteger, na verdade causa interferência.
Quando condutores de alta tensão saem da fábrica, tanto a folha de alumínio quanto a camada de blindagem trançada estão intactas (aquilo é, eles estão completamente envolvidos na camada de isolamento dentro do condutor). O trabalho de quebrar a camada de proteção (incluindo cortar a folha de alumínio e expandir o fio de blindagem) geralmente é concluído pelo fornecedor do conjunto de chicote de fios de alta tensão antes que os fios e conectores sejam conectados e instalados.

(3) Anel magnético
A conexão entre o chicote de fios de alta tensão e o conector de alta tensão receberá graves interferências EMC, então a interface de cada conector de alta tensão precisa ser blindada. Por exemplo, as interfaces dianteira e traseira do motor são anéis elásticos blindados que são cravados nos trilhos guia da caixa elétrica, e os conectores do controlador e da caixa da bateria utilizam peças estruturais com funções de blindagem.
É uma prática comum e eficiente adicionar anéis magnéticos em chicotes de fios de alta tensão e equipamentos de alta tensão..
O anel magnético é um condutor magnético em forma de anel. O anel magnético é um componente anti-interferência comumente usado em circuitos eletrônicos e tem um bom efeito inibitório no ruído de alta frequência.

Material do anel magnético
Dependendo da frequência na qual a interferência deve ser suprimida, materiais de ferrita com diferentes permeabilidades magnéticas são selecionados. Quanto maior a permeabilidade magnética do material ferrite, quanto maior a impedância em baixas frequências, e quanto menor a impedância de materiais com alto teor de alumínio.

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Desempenho do anel magnético
O efeito do anel magnético está relacionado à impedância do circuito. Quanto menor a impedância do circuito, melhor será o efeito de filtragem do anel magnético. Quanto maior a impedância do material ferrite, melhor será o efeito de filtragem. Quando conectores de filtro capacitivo são instalados em ambas as extremidades do fio, a impedância é muito baixa e o efeito do anel magnético é mais óbvio.
A posição de instalação do anel magnético é geralmente o mais próximo possível da fonte de interferência. Para o chicote de fios de alta tensão do sistema de alta tensão, o anel magnético deve estar o mais próximo possível da entrada e saída dos fios de alta tensão do motor e controlador.
Quanto maior for a diferença entre os diâmetros interno e externo do anel magnético e mais longa for a direção axial, quanto maior a impedância. O diâmetro interno do anel magnético deve estar firmemente enrolado no fio. Portanto, para obter uma grande atenuação, tente usar um anel magnético maior partindo da premissa de que o diâmetro interno do anel magnético está firmemente enrolado no fio.
Aumentar o número de anéis magnéticos no cabo pode aumentar a impedância de baixa frequência, mas devido ao aumento da capacitância parasita, a impedância de alta frequência diminuirá de acordo.

O texto acima é sobre a classificação e composição de condutores de alta tensão, bem como a organização e compartilhamento da composição da camada de isolamento e camada de blindagem dos condutores de alta tensão. No próximo artigo, continuaremos a compartilhar o projeto de desblindagem de fios de alta tensão e as partes mais importantes - o núcleo do fio. Aguardamos sua atenção e agradecemos sua comunicação.