高壓電纜屏蔽層的組成

高壓電纜屏蔽層的組成主要包括導體屏蔽層, 絕緣屏蔽層和金屬屏蔽層. 具體結構如下:
1. 導體屏蔽層 (內屏蔽層)
‌材料特性‌
它由半導體材料組成 (例如半導體交聯聚乙烯或半導體聚合物), 與導體直接接觸並保持相同電位, 用於均勻導體表面電場，減少局部放電.
‌地位與職能‌
它位於導體和絕緣層之間, 填充導體表面可能存在的間隙或毛刺，避免電場集中造成絕緣損壞.

它由一層緊密編織的金屬絲組成, 通常由鍍錫銅製成, 圍繞絕緣層.
鋁箔膠帶屏蔽:
這涉及一層薄薄的鋁箔, 通常層壓到聚酯或聚丙烯薄膜上, 這提供了近乎 100% 絕緣覆蓋率.
半導體層:
這些層, 通常由半導體聚合物製成, 放置在導體和絕緣體之間, 以及絕緣層和金屬屏蔽層之間. 它們有助於均勻分佈電應力並防止局部放電.
屏蔽層的目的:
電磁屏蔽:
金屬屏蔽充當法拉第籠, 反射電磁輻射並防止來自外部來源和電纜本身輻射噪音的干擾.

矽橡膠絕緣, 鍍錫銅屏蔽, 矽橡膠護套和鋁箔屏蔽

2. 絕緣屏蔽層 (外屏蔽層)
‌材質與結構‌
它還使用了半導體材料, 覆蓋絕緣層外表面, 並與金屬護套或鎧裝層等電位，防止絕緣層與護套接觸不良引起局部放電.
功能
優化絕緣層表面電場分佈，抑制電磁幹擾的傳播 (EMI) 向外.

3. 金屬屏蔽層
‌構圖形式‌
‌金屬帶/線屏蔽‌: 常用銅帶繞包或鍍錫銅線編織, 覆蓋率≥85%;
‌複合屏蔽結構‌‌: 例如鋁箔 + 編織層組合 (鋁箔可防止高頻幹擾, 編織層增強機械強度).
‌附加功能‌
兼具短路電流洩放及接地保護功能, 尤其是無金屬護套的擠壓絕緣電纜.

4. 其他屏蔽設計 (特殊場景)
有些高壓電纜會在金屬屏蔽層外加一層“半導電緩衝層”，以減輕機械應力對屏蔽層的損害.

高壓線束和高壓連接器使用屏蔽層的好處.
高壓電纜的屏蔽層分為屏蔽絲編織層和鋁箔層. 傳統的屏蔽層結構有:
① 僅屏蔽線編織
② 屏蔽線編織 (靠近內保溫層) + 鋁箔層 (靠近外保溫層)
③ 三種狀態: 鋁箔層 (靠近內保溫層) + 屏蔽線編織層 (靠近外保溫層).

當然, 有些高壓導體使用編織網, 鋁管, 或兩者結合直接覆蓋在電纜外層，為導體提供EMC保護.

高壓電纜與. 低壓電纜了解差異

(1) 屏蔽線編織
屏蔽線編織層的本質是帶有金屬編織外殼的電線, 起到低頻屏蔽的作用. 主要由0.2mm或0.15mm鍍錫銅絲編織而成, 其編織密度必須達到以上 90%.
屏蔽線直徑, 編織角度, 每錠根數和編織機張力是編織屏蔽線的幾個重要參數.
常規屏蔽線有兩種規格: 0.2毫米和0.15毫米. 線徑越粗, 屏蔽效果越好.
主機廠和高壓電線製造商一般將屏蔽層的編織角度定義在50°~60°範圍內, 且在此範圍內加工效率最高.
每軸屏蔽線數量由各導體製造商決定. 每軸屏蔽線數量越多, 編織節距越大, 相對張力也會隨之變小.

(2) 鋁箔層
鋁箔一般採用鋁塑複合帶, 主要成分是鋁, 高溫焦化膠及耐溫80℃的PET材質. 其作用是高頻屏蔽.
高壓導體內絕緣鋁箔包覆力由製造機預先設定, 其具體尺寸依導體供應商的不同而不同.
大多數高壓導體的鋁箔層位於編織層之外, 少數高壓導體的鋁箔層位於編織層內部. 無論哪種方式, 鋁箔層應與編織層接觸並導電.
屏蔽層需要接地，引導外部幹擾訊號入地, 從而防止幹擾訊號進入內核.
要注意的是，屏蔽層不允許多點接地，因為不同接地點會有電位差. 如果屏蔽層多點接地, 屏蔽層中將形成電流, 導線上會產生感應電流, 訊號線上會產生幹擾. 不僅無法屏蔽, 它實際上會造成乾擾.
高壓導體出廠時, 鋁箔和編織屏蔽層均處於未破損狀態 (那是, 它們完全包裹在導體體內的絕緣層中). 破壞屏蔽層的工作 (包括切斷鋁箔和擴展屏蔽線) 一般由高壓線束組件供應商在電線和連接器連接安裝前完成.

(3) 磁環
高壓線束與高壓連接器的連接會受到嚴重的EMC幹擾, 所以每個高壓連接器的介面都需要屏蔽. 例如, 前後馬達介面為屏蔽卡環，壓接到電箱導軌上, 控制器與電池盒連接器採用具有屏蔽功能的結構件.
一般在高壓線束和高壓設備上加裝磁環是常見且有效率的做法.
磁環是環形導磁體. 磁環是電子電路中常用的抗干擾元件，對高頻雜訊有良好的抑製作用.

磁環材質
取決於要抑制干擾的頻率, 選用不同磁導率的鐵氧體材料. 鐵氧體材料的磁導率越高, 低頻時阻抗越大, 而高鋁材的阻抗越小.

電動汽車安全和性能的高壓線屏蔽設計

磁環性能
磁環的作用與電路的阻抗有關. 電路的阻抗越低, 磁環的過濾效果越好. 鐵氧體材料的阻抗越大, 過濾效果越好. 當電線兩端安裝電容濾波器連接器時, 阻抗很低，磁環效果更明顯.
磁環的安裝位置通常盡量靠近幹擾源. 用於高壓系統的高壓線束, 磁環應盡可能靠近馬達和控制器的高壓線進出線.
磁環內外徑差越大，軸向越長, 阻抗越大. 磁環內徑必須緊緊包覆電線. 所以, 為了獲得大的衰減, 在磁環內徑能緊密包覆電線的前提下，盡量使用較大的磁環.
增加電纜上磁環的數量可以增加低頻阻抗, 但由於寄生電容的增加, 高頻阻抗會隨之降低.

以上是關於高壓導體的分類與組成, 以及高壓導體絕緣層和屏蔽組成的組織和共享. 在下一篇文章中, 我們將繼續分享高壓電線的去屏蔽設計以及最重要的零件—線芯. 我們期待您的關注，歡迎您的溝通.