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高压电缆——高度绝缘的重型电缆

2025-02-11 16:02:29

高压(HV)电缆是高压输电系统中不可或缺的关键组件,具有高度绝缘性和重型结构。它们广泛应用于仪器、点火系统以及多种环境中的交流电(AC)和直流电(DC)电力传输。

 

在电动汽车(EV)领域,高压电缆用于将电力从电池传输至电机、逆变器和充电器,同时负责将信号传递至车辆监控和管理系统。电动汽车的电压可能高达1500V,因此需要更厚的绝缘层以及更重、更硬的电缆。然而,电缆的重量可能影响车辆的性能和续航里程,而其刚性则给车内布线带来了挑战。耐高温橡胶密封圈

 

高压电缆的结构与组成

 

高压电缆的结构通常包括以下组件:

 

导体:一个或多个导体,通常采用铜(导电性能优异)或铝(轻量化且成本较低)。

 

导体屏蔽层:用于均匀分布电场,防止局部放电。橡胶产品配方大全

 

绝缘层:提供电气绝缘,防止电流泄漏。

 

绝缘屏蔽层:进一步均匀电场分布。橡胶耐磨产品

 

金属屏蔽层:防止外部电磁干扰(EMI)。密封橡胶硅胶材料类型

 

保护套:提供机械保护和环境防护。

 

全额定绝缘系统由绝缘层、半绝缘层和金属屏蔽层组成。对于2kV及以上的高电压应用,绝缘系统中需要额外的内层来控制导体周围和之间的电场,以防止电应力导致的故障。橡胶密封圈公司

 

高压电缆的关键特性

 

Axon' Cable的研发技术员Eric Coulon指出:“高压电线或电缆的主要特性是其能够在约20,000小时的使用寿命内承受交流或直流电流中的高压应用。”他进一步强调,在确定满足高压客户要求的最小绝缘厚度时,温度是选择绝缘材料的关键因素。“温度是一个重要参数,因为不同热塑性材料的工作温度范围各不相同。”新能源产业橡胶硅胶配件有哪些厂家

 

用于恶劣环境的 AXOVOLT 高压微型电缆和电缆组件,来自 Axon' Cable

 

其他需要考虑的因素包括:

 

环境中的辐射水平

 

高压或低压应用

 

化学品暴露

 

静态或动态应用

 

电缆的绝缘材料必须能够抵抗高压应力、臭氧(由空气中放电产生)以及电痕(在绝缘材料表面形成导电路径)。此外,电缆接头和端子的设计必须能够控制可能导致绝缘击穿的高压应力。

 

高压电缆的应用场景

 

高压电缆的长度可根据需求定制,从几英尺的短长度(用于设备或机械)到更长的长度(用于建筑物内布线、工业厂房埋设、配电甚至海底电力传输)。汽车橡胶硅胶配件价格

 

导电材料:

 

铜:柔性好,导电性能优异。连接器硅橡胶零配件定制厂家

 

铝:重量轻,成本低,但导电性能略逊于铜。新能源电池橡胶密封垫

 

绝缘材料:

 

交联聚乙烯(XLPE):耐环境条件,高介电强度。

 

乙丙橡胶(EPR):耐热性和柔韧性优异。

 

聚氯乙烯(PVC):耐火性和柔韧性良好。

 

氟化热塑性塑料:耐高温(高达300°C),耐化学腐蚀,介电强度高。新能源电池橡胶橡胶密封

 

聚酰亚胺热塑性塑料:抗辐射/抗紫外线,耐高温(高达230°C),介电强度高。

 

PEEK热塑性塑料:极高的耐辐射性,耐高温(高达200°C),介电强度高。

 

Teledyne 的 Quiet Line 产品是连续挤压的高压电缆,在中心导体上直接涂有高电感芯。这种高电感“损耗磁芯”可耗散高频信号,使其成为过滤掉不需要的射频和抑制外部 EMI 的绝佳选择。穿过中心导体的高频信号与所使用的电缆长度成比例衰减。

 

护套材料:

 

聚乙烯(PE)或PVC:用于一般环境保护。

 

金属护套:用于水下或地下应用。

 

环境考虑因素

 

高压电缆必须能够承受多种环境条件,包括:

 

高真空应用:低释气

 

高压和低压

 

高温和低温

 

辐射(总电离剂量高达70 MGy)

 

紫外线

 

原子氧(太空环境)

 

高机械阻力

 

化学品暴露

 

水/湿气暴露

 

长使用寿命(>25年)

 

JPC Connectivity 的 PSL200 高压电缆用于 BMS 和储能应用中的电池组之间的连接。o型橡胶热圈

 

电气性能

 

高压定义:对于交流电(AC)系统,通常认为高压高于1000V;对于直流电(DC)系统,高压高于1500V。具体定义因应用而异,例如:

 

航空:540V-3000V

 

石油和天然气:1000V-8000V

 

研究:1000V-30,000V

 

规格:通常介于2 AWG和28 AWG之间。

 

额定电压:高压电缆的额定电压通常从1000V(1 kV)开始,最高可达35 kV或更高。

 

温度范围:许多高压电缆的工作温度范围为–40°C至90°C,但XLPE和EPR可适应更宽的范围(–75°C至+250°C),适合高热应力环境。

 

市场领域

 

军事与航空航天、工业、汽车、运输、医疗。

 

应用场景

 

海底作业、空间应用、核聚变与研究、航空、国防、石油和天然气勘探、医疗设备、研究和测试、电动汽车、发电厂、风能和太阳能农场、工业设备、公共交通和铁路、采矿。

 

通过合理选择材料和设计,高压电缆能够在极端环境下稳定运行,满足多种高要求的应用场景。连接器硅胶防水吗

 

 

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