高压导线屏蔽层.docx
高压导线屏蔽层高压导线屏蔽层的作用电动汽车高压电缆承受的电压较高（额定电压最高600V）,电流较大（额定电流最高600A）,电磁辐射较强。虽然高压导线本身并不会产生很大的电磁干扰，但导线的耦合电压和耦合电流基本都来自于导线连接的终端，即高压用电器。导线两端，即端子压接处，集中存在电磁干扰。因此，目前绝大部分的高压导线都设计了抗电磁干扰的屏蔽结构，采用同轴结构，利用内导体和外导体（屏蔽层）的共同作用，导线内的磁场成同心圆分布，而电场从内导体指向并止于外导体，使电缆周围外部的电磁场为零，即屏蔽了电磁辐射，又消除该区域的耦合电压和耦合电流。高压线束零件在整车的电磁兼容（EMC）测试中，需要满足ISO14572的要求,转移阻抗31mm,屏蔽衰减70dB,满足整车EMC要求干扰源耦合途径敏感设备终端高压用电设备高压导线模拟量信号传输设备高压导线在电磁干扰中的影响高压导线屏蔽层的构成TM/f¾主小钳1LW¾廿1J<Y!I，I!/Qh/黑八高压导线屏蔽层分为屏蔽丝编织层和铝箔层，常规的屏蔽层结构有：仅屏蔽丝编织层屏蔽丝编织层（靠近内绝缘层）+铝箔层（靠近外绝缘层）铝箔层（靠近内绝缘层）+屏蔽丝编织层（靠近外绝缘层）三种状态。进行EMC防护。电缆外套编织网&电缆外套铝管铝管、编织网分段组合（1）屏蔽丝编织层屏蔽丝编织层的本质是一种带金属编织物外壳的导线DolH其作用曷氐频屏蔽，主要由02mm当然，还有部分高压导线采用直接在电缆外层套上编织网、铝管和两者之组合的形式对导线2或015mm2的镀锡铜丝编织而成，其编制密度须达到90%以上。屏蔽丝线径、编织角度、每锭丝数和编织机张力是编织屏蔽丝的几个重要参数。常规屏蔽丝的现金有02mm2和0.15mm2两种规格，线径越粗，屏蔽效果越好。主机厂和高压导线制造商一般将屏蔽层的编制角度定义在50。60。范围内，在这个区间内的加工效率最高。每锭的屏蔽丝数量由各个导线制造商确定，每锭的屏蔽丝数量越多，编织节距就越大，相对的张力就会相应小一些。（2）铝箔层铝箔一般选用铝塑复合带，主要由铝、高温焦化的胶和耐温等级为80。C的PET材料组成。其作用是高频屏蔽。铝箔包裹在高压导线内绝缘层外的包覆力是通过制造机器预设的,其具体大小根据导线供应商不同而有所差异。绝大部分高压导线的铝箔层位于编织层夕M则，少量高压导线的铝箔层位于编织层内侧，不论哪种方式，铝箔层都应和编织层接触并导通。屏蔽层需要接地，将夕味的干扰信号导入大地，从而避免干扰信号进入内层线芯干扰。需要注意的是，屏蔽层不允许多点接地，因为不同接地点会存在电位差，如果屏蔽层多点接地，会在屏蔽层形成电流，感应到导线上形成电流，感应到信号线上形成干扰，不但无法起到屏蔽作用，反而引起干扰。在高压导线出厂时，不论是铝箔还是编织屏蔽层，都处于未打散状态（即完整包裹在导线内绝缘层），屏蔽层打散工作（包括铝箔的切断和屏蔽丝的扩张）一般由高压线束总成供应商完成，在导线和连接器连接安装前进行。（3）磁环高压线束与高压连接器的连接处会收到比较严重的EMC干扰,因此每个高压连接器的接口处均需采用屏蔽处理。例如，前后电机接口处为屏蔽卡环与电气盒导轨压接，控制器及电池箱接插件则采用有屏蔽功能的结构件。在高压线束和高压设备上普遍增加磁环是较为常见且高效的做法。磁环是一块环状的导磁体，磁环是电子电路中常用的抗干扰原件，对于高频噪声有很好的抑制作用。磁环材质根据要抑制干扰的频率不同，选择不同磁导率的铁氧体材料，铁氧体材料的磁导率越高，低频的阻抗越大，高铝的阻抗越小。磁环性能磁环的效果与电路阻抗有关，电路的阻抗越低，则磁环的滤波效果越好。铁氧体材料的阻抗越大，滤波效果越好。导线两端安装了电容式滤波连接器时，其阻抗很低，磁环的效果更明显。磁环的安装位置一般尽量靠近干扰源。对于高压系统的高压线束，磁环应尽量靠近电机、控制器高压导线的进出口。磁环的内外径差越大，轴向越长，阻抗越大。内径一定要包紧导线，因此，要获得大的衰减,在磁环内径包紧导线的前提下，尽量使用体积较大的磁环。增加电缆上磁环的个数，可以增加低频阻抗，但由于寄生电容增加的缘故，高频阻抗会相应减小。高压导线绝缘层材料和低压导线仅有外绝缘层不同的是，高压导线有内外两层绝缘层，外绝缘层也常被称为二次护套。内外绝缘层的制造材料一般有XLPo（交联聚烯燃），SIR（硅橡胶）和TPE（热塑性弹性体）三种。高压导线绝缘层的作用（1）绝缘：防止芯线与其他外部导体接触，导致回路短路。（2）保护芯线：避免内部线芯受到液体及外部器件的磨损。（3）IP防护：包括防尘、防水、防触碰（人体保护）。（4）零件布置.：为高压线束提供一定的柔韧性，便于高压线束在车身上布置。（5）防刮磨，阻燃等在耐候性和可靠性方面的特殊作用。高压导线绝缘层材料性能和低压导线仅有外绝缘层不同的是，高压导线有内外两层绝缘层，外绝缘层也常被称为二次护套。内外绝缘层的制造材料一般有XLPo（交联聚烯闺，SIR（硅橡胶）和TPE（热塑性弹性体）三种。项目SIRXLPOTPE差异说明温度等级180oC-200oC125-150125硅胶的主要特性之一是耐热性能好，在高温环境（150。C左右）下的压力变形量10%左右，适合应用于前舱或温度要求高的场合。础息水平：SIR>XLPO>TPE（MTPE属于热塑性材料，长期使用有开裂风险。）硬度60-70ShA75-95ShA80-95ShA硅胶的特征之二是柔软，弯曲半径更小，对于屏蔽型磔，使用硅胶的优势更为明显.相比于TPE和XLPO（交联聚烯煌）在弯曲半径小的时候，存在开裂风险，硅橡胶长期运行的稳定性更高。最小弯曲半径：SIR<TPE<XLPO.抗张强度81010.310.3XLPo材料的强度要优于硅胶，强度水平：XLPO>TPE>SIR.断裂伸长率400-600200400硅胶的断裂伸长率要优于XLPO,短期老化后的伸长率保留值大于100%,优于XLPO材料.伸长率水平：SIR>TPE>XLPO.抗撕裂强度10-251515硅胶的硬度较难通过组成材料的改变而改变，因此不同制造商之间生产的硅橡胶，硬度基本相当.普通硅胶的撕裂强度10左右，高抗撕硅胶裤型撕裂可达25Nmm,跟耐温水平、阻燃水平等相关.耐汽油变化率<40<15<15硅橡胶可以通过除汽油浸泡外所有的液体试验。其耐汽油水平较差，变化率在40%左右，但这对电动汽车来说，不是关键指标.耐汽油水平：XLPO>TPE>SIR.阻燃等级VOVOVOXLPO材料的阻燃性要优于硅胶，但都能通过成品阻燃测试。曲短K平：XLPO>SIR>TPE.比重1.151.21.451.15硅胶比重相对较小，有利于整车轻量化设计。比重值：TPE<SIR<XLPOe短期老化205oC*10d225oC*10d150oC*10d175oC*10d150oC*10d硅胶的老化性能优秀，耐温等级高。老化性能：SIR>XLPO>TPE.长期老化180oC*3000h200oC*3000h125*3000d150125*3000h硅胶的老化性能优秀，耐温等级高。老化性能：SIR>XLPO>TPE.结合以上三种材料的特性对照表，可以得出三种材料在应用层面的区别: XLPo的应用范围较广，与电机接触的部分，使用寿命较弱，TPE材质多适用于大规格线材及通信导线。 SlR硅橡胶除了以上特性外，还具有较好的密封性，在高温高压下，形变量小，适用于需要耐高温，安装空间小，弯曲半径小的场合，作为电动车高压导线的绝缘层材料，是再合适不过的了。 SlR硅橡胶 交联聚烯烧 SIRim胶交联聚烯烬在不同温度下SIR硅横胶的机械强度SIR硅橡胶在不同温度下的机械强度和撕裂强度在不同温度下SIR硅橡胶的撕裂强度SIR硅橡胶在不同温度下的拉升强度和断裂伸长率SC2StC7SK1001C12TCISOiC17*CSlR硅橡胶在不同油品中的耐油测试的体积变化率SIR硅橡胶在200°C,3000小时的老化试验中的表现高压导线，绝缘层材料
