高壓電纜——高度絕緣的重型電纜
2025-02-11 16:02:29高壓(HV)電纜是高壓輸電系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵組件,具有高度絕緣性和重型結(jié)構(gòu)。它們廣泛應(yīng)用于儀器、點火系統(tǒng)以及多種環(huán)境中的交流電(AC)和直流電(DC)電力傳輸。
在電動汽車(EV)領(lǐng)域,高壓電纜用于將電力從電池傳輸至電機(jī)、逆變器和充電器,同時負(fù)責(zé)將信號傳遞至車輛監(jiān)控和管理系統(tǒng)。電動汽車的電壓可能高達(dá)1500V,因此需要更厚的絕緣層以及更重、更硬的電纜。然而,電纜的重量可能影響車輛的性能和續(xù)航里程,而其剛性則給車內(nèi)布線帶來了挑戰(zhàn)。耐高溫橡膠密封圈
高壓電纜的結(jié)構(gòu)與組成
高壓電纜的結(jié)構(gòu)通常包括以下組件:
導(dǎo)體:一個或多個導(dǎo)體,通常采用銅(導(dǎo)電性能優(yōu)異)或鋁(輕量化且成本較低)。
導(dǎo)體屏蔽層:用于均勻分布電場,防止局部放電。橡膠產(chǎn)品配方大全
絕緣層:提供電氣絕緣,防止電流泄漏。
絕緣屏蔽層:進(jìn)一步均勻電場分布。橡膠耐磨產(chǎn)品
金屬屏蔽層:防止外部電磁干擾(EMI)。密封橡膠硅膠材料類型
保護(hù)套:提供機(jī)械保護(hù)和環(huán)境防護(hù)。
全額定絕緣系統(tǒng)由絕緣層、半絕緣層和金屬屏蔽層組成。對于2kV及以上的高電壓應(yīng)用,絕緣系統(tǒng)中需要額外的內(nèi)層來控制導(dǎo)體周圍和之間的電場,以防止電應(yīng)力導(dǎo)致的故障。橡膠密封圈公司
高壓電纜的關(guān)鍵特性
Axon' Cable的研發(fā)技術(shù)員Eric Coulon指出:“高壓電線或電纜的主要特性是其能夠在約20,000小時的使用壽命內(nèi)承受交流或直流電流中的高壓應(yīng)用。”他進(jìn)一步強(qiáng)調(diào),在確定滿足高壓客戶要求的最小絕緣厚度時,溫度是選擇絕緣材料的關(guān)鍵因素。“溫度是一個重要參數(shù),因為不同熱塑性材料的工作溫度范圍各不相同。”新能源產(chǎn)業(yè)橡膠硅膠配件有哪些廠家
用于惡劣環(huán)境的 AXOVOLT 高壓微型電纜和電纜組件,來自 Axon' Cable
其他需要考慮的因素包括:
環(huán)境中的輻射水平
高壓或低壓應(yīng)用
化學(xué)品暴露
靜態(tài)或動態(tài)應(yīng)用
電纜的絕緣材料必須能夠抵抗高壓應(yīng)力、臭氧(由空氣中放電產(chǎn)生)以及電痕(在絕緣材料表面形成導(dǎo)電路徑)。此外,電纜接頭和端子的設(shè)計必須能夠控制可能導(dǎo)致絕緣擊穿的高壓應(yīng)力。
高壓電纜的應(yīng)用場景
高壓電纜的長度可根據(jù)需求定制,從幾英尺的短長度(用于設(shè)備或機(jī)械)到更長的長度(用于建筑物內(nèi)布線、工業(yè)廠房埋設(shè)、配電甚至海底電力傳輸)。汽車橡膠硅膠配件價格
導(dǎo)電材料:
銅:柔性好,導(dǎo)電性能優(yōu)異。連接器硅橡膠零配件定制廠家
鋁:重量輕,成本低,但導(dǎo)電性能略遜于銅。新能源電池橡膠密封墊
絕緣材料:
交聯(lián)聚乙烯(XLPE):耐環(huán)境條件,高介電強(qiáng)度。
乙丙橡膠(EPR):耐熱性和柔韌性優(yōu)異。
聚氯乙烯(PVC):耐火性和柔韌性良好。
氟化熱塑性塑料:耐高溫(高達(dá)300°C),耐化學(xué)腐蝕,介電強(qiáng)度高。新能源電池橡膠橡膠密封
聚酰亞胺熱塑性塑料:抗輻射/抗紫外線,耐高溫(高達(dá)230°C),介電強(qiáng)度高。
PEEK熱塑性塑料:極高的耐輻射性,耐高溫(高達(dá)200°C),介電強(qiáng)度高。
Teledyne 的 Quiet Line 產(chǎn)品是連續(xù)擠壓的高壓電纜,在中心導(dǎo)體上直接涂有高電感芯。這種高電感“損耗磁芯”可耗散高頻信號,使其成為過濾掉不需要的射頻和抑制外部 EMI 的絕佳選擇。穿過中心導(dǎo)體的高頻信號與所使用的電纜長度成比例衰減。
護(hù)套材料:
聚乙烯(PE)或PVC:用于一般環(huán)境保護(hù)。
金屬護(hù)套:用于水下或地下應(yīng)用。
環(huán)境考慮因素
高壓電纜必須能夠承受多種環(huán)境條件,包括:
高真空應(yīng)用:低釋氣
高壓和低壓
高溫和低溫
輻射(總電離劑量高達(dá)70 MGy)
紫外線
原子氧(太空環(huán)境)
高機(jī)械阻力
化學(xué)品暴露
水/濕氣暴露
長使用壽命(>25年)
JPC Connectivity 的 PSL200 高壓電纜用于 BMS 和儲能應(yīng)用中的電池組之間的連接。o型橡膠熱圈
電氣性能
高壓定義:對于交流電(AC)系統(tǒng),通常認(rèn)為高壓高于1000V;對于直流電(DC)系統(tǒng),高壓高于1500V。具體定義因應(yīng)用而異,例如:
航空:540V-3000V
石油和天然氣:1000V-8000V
研究:1000V-30,000V
規(guī)格:通常介于2 AWG和28 AWG之間。
額定電壓:高壓電纜的額定電壓通常從1000V(1 kV)開始,最高可達(dá)35 kV或更高。
溫度范圍:許多高壓電纜的工作溫度范圍為–40°C至90°C,但XLPE和EPR可適應(yīng)更寬的范圍(–75°C至+250°C),適合高熱應(yīng)力環(huán)境。
市場領(lǐng)域
軍事與航空航天、工業(yè)、汽車、運輸、醫(yī)療。
應(yīng)用場景
海底作業(yè)、空間應(yīng)用、核聚變與研究、航空、國防、石油和天然氣勘探、醫(yī)療設(shè)備、研究和測試、電動汽車、發(fā)電廠、風(fēng)能和太陽能農(nóng)場、工業(yè)設(shè)備、公共交通和鐵路、采礦。
通過合理選擇材料和設(shè)計,高壓電纜能夠在極端環(huán)境下穩(wěn)定運行,滿足多種高要求的應(yīng)用場景。連接器硅膠防水嗎
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