Analisis asas mengenai reka bentuk pendawaian voltan tinggi tenaga baru

Pada masa ini, industri automobil tenaga baru sedang dalam tahap eksplorasi dan sejumlah kecil produksi percobaan, dan tidak ada skala industri di dalam negeri atau bahkan internasional, sehingga bagian yang terkait juga dalam tahap produksi percobaan. Namun, jika dibandingkan dengan tahap teknikal keseluruhan harness pendawaian automotif di China, yang terutama didasarkan pada pemasangan kabel pendawaian, asas teknikal harness pendawaian automotif asing adalah kukuh, dan ada penyelesaian untuk harness kabel voltan tinggi. Sebagai contoh, Amphenol, peneraju industri pertama yang memasuki bidang pengecas penyambung untuk kenderaan elektrik dan hibrid, telah mengembangkan harness pendawaian voltan tinggi untuk kenderaan elektrik dengan struktur sederhana, prestasi yang sangat baik, dan penerimaan pengguna yang tinggi. Kerja yang boleh dipercayai di bawah suhu tinggi, getaran, ruang terhad dan persekitaran keras lain telah diterima pakai secara meluas oleh pelbagai pengeluar kenderaan domestik dan asing; TYCO, Delphi (Delphi), LS dan syarikat asing lain mengikuti dengan teliti dan melancarkan penyelesaian penggunaan wayar voltan tinggi dan produk berkaitan mereka sendiri.

Memasukkan teks, untuk menebus jurang penyelidikan dalam bidang abah-abah pendawaian voltan tinggi untuk kereta penumpang elektrik di negara saya, dan menyingkirkan situasi semasa pembelian langsung produk asing untuk abah-abah kabel voltan tinggi diperlukan untuk kereta penumpang elektrik di China, kabel voltan tinggi dan arus tinggi untuk kereta penumpang elektrik telah dibangunkan. Penyelidikan dan pengembangan rasuk bebas. Mengikut syarat penggunaan abah-abah pendawaian voltan tinggi dalam sistem elektrik voltan tinggi kenderaan penumpang elektrik, harness pendawaian voltan tinggi yang dirancang untuk kenderaan penumpang elektrik harus memenuhi syarat berikut a. Keperluan kebolehgunaan voltan tinggi dan arus tinggi. b. Keperluan keselamatan dan kebolehpercayaan seperti gangguan anti-elektromagnetik, kalis air, anti getaran, rintangan haus, tahan api dan hubungan yang boleh dipercayai.

1. Reka bentuk kabel voltan tinggi

Kereta tradisional dikuasakan oleh enjin petrol. Peranan kabel kereta tradisional adalah untuk menghantar isyarat kawalan, dan arus dan voltan sangat kecil. Oleh itu, diameter kabel kecil, dan strukturnya sederhana kerana konduktor dan penebat. Walau bagaimanapun, mengikut keperluan penggunaan kabel voltan tinggi untuk kereta penumpang elektrik, kabel voltan tinggi untuk kereta penumpang elektrik berperanan terutamanya untuk menghantar tenaga dan perlu menghantar tenaga bateri ke setiap subsistem. Oleh itu, harness pendawaian voltan tinggi yang dirancang untuk kereta penumpang elektrik mesti memenuhi transmisi Arus voltan tinggi. Kabel voltan tinggi kereta penumpang elektrik mempunyai voltan tinggi (voltan undian hingga 600 V), arus tinggi (arus undian hingga 600A), dan sinaran elektromagnetik yang kuat, sehingga diameter kabel meningkat dengan ketara. Pada masa yang sama, untuk mengelakkan sinaran elektromagnetik pada elektronik di sekitarnya Peralatan ini menghasilkan gangguan elektromagnetik yang kuat, yang mempengaruhi operasi normal peralatan elektronik lain. Kabel ini juga direka dengan struktur pelindung gangguan anti-elektromagnetik, iaitu struktur sepaksi diadopsi, dan konduktor dalaman dan konduktor luar (pelindung) bekerjasama, dan medan magnet dalam kabel diedarkan dalam bulatan sepusat. Medan elektrik menunjuk dari konduktor dalaman ke konduktor luar, sehingga medan elektromagnetik di sekitar kabel adalah sifar, iaitu, sinaran elektromagnetik terlindung, sehingga memastikan operasi normal kenderaan elektrik.

Bahan penebat untuk kabel automotif awal terutamanya PVC (polivinil klorida), tetapi PVC mengandungi plumbum, yang berbahaya bagi manusia. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, secara beransur-ansur digunakan oleh LSZH (bahan bebas halogen bebas asap), TPE (elastomer termoplastik), dan Polietilena XLPE), getah silikon dan bahan lain. Oleh kerana kabel voltan tinggi untuk kereta penumpang elektrik memenuhi syarat gangguan voltan tinggi, arus tinggi, dan anti-elektromagnetik, ia juga mesti memenuhi syarat ketahanan aus dan tahan api. Oleh itu, sifat bahan ini dibandingkan:

a. LSZH boleh dibahagikan kepada dua kategori: PO (polyolefin) dan EPR (getah etilena propilena), yang mana bahan kabel PO adalah arus utama. Formulasi bahan kabel tahan api LSZH jenis PO mengandungi sejumlah besar kalis api bukan organik AI (OH) 3, Mg (OH) 2, sehingga bahan kabel mempunyai kalis api yang baik, asap rendah, bebas halogen, toksisitas rendah, dll. Ciri-ciri, tetapi juga menjadikannya berbeza dengan bahan tahan api lain dan bahan tahan api yang mengandungi halogen dari segi sifat fizikal dan mekanikal, sifat elektrik, dan prestasi proses penyemperitan.

b. TPE adalah bahan polimer dengan ciri getah dan termoplastik. Ini menunjukkan keanjalan tinggi getah pada suhu bilik, dan dapat dikemas dan dibentuk pada suhu tinggi, tetapi bahannya tidak tahan pakai dan tidak dapat memenuhi syarat kabel voltan tinggi untuk kereta penumpang elektrik. Keperluan untuk penggunaan balok.

c. XLPE diperbuat daripada bahan PE (polietilena) biasa dengan tahap ketahanan suhu 75 ℃ setelah penyambungan silang penyinaran, gred ketahanan suhu boleh mencapai 150 ℃, dan mempunyai sifat fizikal dan mekanikal yang sangat baik, ketahanan beban yang berlebihan dan jangka hayat yang panjang dan ciri-ciri lain, tetapi tidak tahan api.

d. Getah silikon mempunyai voltan pemecahan tinggi, jadi ia mempunyai ketahanan arka, ketahanan jejak kebocoran dan rintangan ozon. Ia juga mempunyai ketahanan suhu tinggi dan rendah, ketahanan suhu tinggi hingga 200 ℃, prestasi penebat yang baik, dan suhu dan kelembapan yang tinggi. Prestasi stabil dan tahan api dalam keadaan. Setelah membandingkan sifat bahan di atas, getah silikon telah menjadi pilihan pertama untuk bahan penebat kabel voltan tinggi untuk kereta penumpang elektrik kerana sifat fizikal dan mekanikalnya yang baik, jangka hayat yang panjang, dan harga yang rendah. Struktur kabel voltan tinggi yang dirancang akhir untuk kenderaan penumpang elektrik ditunjukkan dalam Rajah 1.

Rajah 1. Struktur kabel voltan tinggi untuk kereta penumpang elektrik

2. Reka bentuk penyambung voltan tinggi

2.1 Reka bentuk kenalan semasa tinggi

Umumnya, penyambung (terutamanya kenalan di dalamnya) mempunyai had suhu operasi Setelah suhu operasi melebihi had yang ditentukan, penyambung akan menjadi kurang selamat kerana panas, atau bahkan gagal. Terdapat dua sebab utama kenaikan suhu penyambung:

a. Kereta itu sendiri. Bahagian terpanas pada kereta adalah di sekitar mesin, misalnya, suhu di sekitar mesin kereta tradisional boleh mencapai 125 ° C atau lebih.

b. Penyambung itu sendiri. Penyambung akan menghasilkan haba semasa penggunaan, dan kenalan yang dimasukkan ke dalam penyambung mempunyai rintangan hubungan. Semakin besar rintangan hubungan, semakin besar kehilangan daya, semakin tinggi suhu kenalan, dan semakin rendah kebolehpercayaannya. Sehubungan itu, perhatian khusus perlu diberikan ketika merancang penyambung voltan tinggi dan arus tinggi untuk kenderaan penumpang elektrik. Untuk mengelakkan suhu penggunaan yang terlalu tinggi untuk merosakkan bahan penebat pada penyambung, mengurangkan prestasi penebatnya, atau bahkan terbakar, dan menyebabkan keanjalan kontak menurun setelah pemanasan, atau pembentukan filem penebat di kawasan hubungan , yang mengurangkan kebolehpercayaan hubungan dan meningkatkan Rintangan hubungan besar, yang meningkatkan peningkatan suhu operasi, dan lingkaran setan akhirnya menyebabkan kegagalan sambungan dan hubungan. Adalah perlu untuk merancang secara rasional kenalan arus besar pada penyambung voltan tinggi dan arus besar kenderaan penumpang elektrik.

Semasa merancang kenalan arus tinggi, pilihan borang hubungan secara langsung akan menentukan kualiti dan kos penyambung. Secara amnya, bentuk hubungan kenalan terutamanya meliputi jenis daun, jenis pegas daun dan jenis pegas dawai, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

Rajah 2. Struktur tiga jenis kenalan

Soket kenalan cip adalah tong silinder yang berlubang dan ditutup, dan soket diproses dengan dawai (batang) berilium. Bahan mentah lebih mahal, dan proses penutupan berikutnya sukar dikawal, dan konsistensi kualiti produk sukar dijamin, dan harganya tinggi.

Jack kontak spring spring adalah lubang spring mahkota, dan 1 hingga 2 gegelung spring spring diletakkan di jack. Setiap gegelung pegas daun terdiri daripada beberapa daun pegas, dan semua daun pegas melengkung ke dalam untuk membentuk gegelung spring yang elastik; apabila soket dan pin dipadankan, setiap daun pegas bersentuhan dengan pin dan menghasilkan daya tekan untuk memastikan hubungan stabil pada beberapa titik; soket pegas daun terdiri daripada bahagian kereta tembaga dan bahagian stamping spring mahkota, konsistensi produk yang baik dan kos rendah. Struktur jack RADSOK yang dipatenkan oleh Amphenol (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3) menggunakan teknologi spring spring hiperbolik untuk meningkatkan kawasan hubungan sebanyak 65%, dan permukaannya adalah lapisan berlapis perak dengan ketahanan aus yang tinggi.

Rajah 3. Struktur bicu RADSOK Amphenol'.

Jek kenalan jenis spring dawai adalah lubang spring dawai. Struktur bicu serupa dengan jack spring spring, kecuali jack spring wire terdiri dari spring wire. Walaupun jack spring spring mempunyai prestasi yang sangat baik, prosesnya rumit, Kosnya juga lebih tinggi.

Setelah membandingkan jenis hubungan yang disebutkan di atas, penyambung voltan tinggi dan arus tinggi kereta penumpang elektrik menggunakan hubungan pegas daun arus tinggi. Pada masa yang sama, untuk meningkatkan kebolehpercayaan hubungan dan daya bawa arus, dan untuk memenuhi keperluan indeks kenalan arus tinggi, kenalan pegas daun arus tinggi menggunakan bicu pegas daun dua peringkat dengan alang-alang berganda. Akhirnya, melalui pengiraan rintangan hubungan dari kenalan arus tinggi, reka bentuk struktur dan pengubahsuaian reka bentuk sampel, hubungan arus tinggi berjaya dirancang.

2.2 Reka bentuk prestasi rintangan tekanan tinggi

Untuk memenuhi keperluan reka bentuk penyambung voltan tinggi untuk kenderaan penumpang elektrik, perlu memastikan bahawa setiap bahagian penyambung voltan tinggi mempunyai kekuatan dielektrik yang mencukupi melalui reka bentuk struktur dan pemilihan bahan untuk memastikan ketahanan voltan tinggi. Reka bentuk rintangan voltan tinggi penyambung voltan tinggi untuk kenderaan penumpang elektrik terutamanya merangkumi jarak creepage, jurang udara antara muka dan bahan penebat.

Jarak creepage bermaksud bahawa apabila voltan kerja terlalu besar, voltan seketika akan menyebabkan arus melepaskan arka di sepanjang jurang antara penebat, yang akan merosakkan peranti dan juga pengendali. Jurang penebat ini adalah jarak creepage. Voltan kerja berterusan arka menentukan jarak elektrik merayap. Dalam reka bentuk struktur penyambung voltan tinggi, jarak creepage harus ditingkatkan sebanyak mungkin. Memandangkan voltan tahan dielektrik penyambung melebihi 400V, setelah pengiraan dan pengesahan yang teliti, jarak penyambungan penyambung dirancang lebih dari 24mm, yang dapat memenuhi sepenuhnya keperluan penggunaan Penyambung 600V yang tinggi.

Untuk meningkatkan ketahanan tekanan tinggi penyambung, apabila penyambung dimasukkan, bahagian antara muka harus sesuai tanpa jurang udara. Antara muka penyambung terutama merangkumi antara muka penyambung penyambung palam dan soket soket, hubungan penyambung dan bahagian sambungan wayar. Bahagian-bahagian ini perlu diisi dengan medium tanpa udara untuk memastikan penyambungnya tidak rosak. Untuk mengelakkan wujudnya jurang udara antara muka, langkah-langkah berikut telah diambil dalam reka bentuk penyambung voltan tinggi:

a. Bahan penebat lembut digunakan di antara muka kawin untuk memastikan jurang udara diisi semasa mengawan di tempatnya.

b. Penebat di luar bahagian kontak soket dibentuk untuk mengisi celah di luar bahagian hubungan.

c. Permukaan kawanan palam dan soket menggunakan struktur tirus.

d. Sebahagian dari penebat kabel meluas ke perumahan penyambung setelah kenalan disambungkan ke kabel.

Untuk meningkatkan ketahanan voltan tinggi penyambung, penyambung voltan tinggi untuk kenderaan penumpang elektrik menggunakan PPA dengan prestasi penebat yang baik, voltan kerosakan tinggi, kekuatan penebat tinggi, kestabilan yang baik di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi, rintangan arka, kebocoran rintangan, dan penyerapan kelembapan rendah. (Polyphthalamide) plastik.

2.3 Reka bentuk struktur keseluruhan

Struktur penyambung voltan tinggi yang dirancang akhir untuk kenderaan penumpang elektrik ditunjukkan pada Rajah 4. Struktur penyambung voltan tinggi adalah konduktor dalaman, lapisan penebat, lapisan pelindung, dan cangkang dari dalam ke luar .

Rajah 4. Struktur penyambung voltan tinggi sebuah kereta penumpang elektrik

3. Reka bentuk keseluruhan kabel pendawaian voltan tinggi

3.1 Reka bentuk prestasi pelindung

Untuk menjadikan harness pendawaian voltan tinggi yang dirancang bukan sahaja memenuhi keperluan sambungan elektrik asas dan boleh dipercayai, tetapi juga mempunyai prestasi pelindung elektromagnetik yang sangat baik, reka bentuk pelindung pendawaian voltan tinggi dikembangkan. Reka bentuk prestasi perisai dari kabel pendawaian voltan tinggi terutamanya merangkumi reka bentuk prestasi pelindung kabel voltan tinggi itu sendiri, reka bentuk prestasi pelindung kabel voltan tinggi dan penyambung voltan tinggi, reka bentuk prestasi pelindung penyambung voltan itu sendiri, dan reka bentuk prestasi pelindung antara muka penyambung voltan tinggi. Untuk meningkatkan prestasi pelindung kabel voltan tinggi itu sendiri, kabel voltan tinggi menggunakan struktur pelindung. Sekiranya kabel adalah gabungan antara garis isyarat dan saluran kuasa, anda harus memberi perhatian lebih kepada ini. Untuk meningkatkan prestasi pelindung kabel voltan tinggi dan penyambung voltan tinggi, perlu memastikan kebolehpercayaan hubungan antara keduanya, terutama untuk memastikan bahawa sambungan tidak akan terlepas dalam keadaan pergerakan kuat . Selepas penyambungan, braid kabel bersentuhan dengan lapisan pelindung, dan braid logam pelindung yang terpisah ditambahkan pada sambungan antara braid kabel dan penyambung untuk meningkatkan kesan pelindung. Untuk meningkatkan prestasi pelindung penyambung voltan tinggi itu sendiri, penyambung menggunakan reka bentuk shell logam. Untuk meningkatkan prestasi pelindung pada antara muka penyambung penyambung, struktur pegas pelindung diadopsi dalam reka bentuk untuk memastikan hubungan yang boleh dipercayai antara palam dan cangkang soket; konduktor dalaman penyambung lebih rendah daripada antara muka shell untuk mengelakkan konduktor dalaman daripada menyentuh jari atau Logam lain memainkan peranan pelindung tertentu dan meningkatkan keselamatan; selepas mengawan, lapisan pelindung penyambung soket dan penyambung palam berada dalam hubungan yang boleh dipercayai, sehingga permukaan kawin terlindung dari luar.

3.2 Perlindungan mekanikal dan reka bentuk kalis dan kalis air

Oleh kerana diameter kabel voltan tinggi yang besar untuk kereta penumpang elektrik, diperlukan penghalaan khas, iaitu, kabel pendawaian voltan tinggi untuk kereta penumpang elektrik diletakkan di luar kereta. Oleh itu, kabel pendawaian voltan tinggi untuk kereta penumpang elektrik mesti dilindungi secara mekanikal dan direka untuk tahan debu dan air. Untuk meningkatkan perlindungan mekanikal dan prestasi tahan debu dan kalis air dari kabel pendawaian voltan tinggi, langkah perlindungan seperti cincin pengedap digunakan antara penyambung yang dipasang dan kedudukan kabel penyambung penyambung untuk mengelakkan wap air dan habuk masuk, sehingga memastikan persekitaran kedap penyambung. Elakkan risiko litar pintas antara kenalan, hindarkan kelembapan masuk, dan elakkan masalah keselamatan seperti percikan api.

3.3 Reka bentuk hayat perkhidmatan

Kereta penumpang elektrik yang memandu di lebuh raya akan menghasilkan getaran tinggi kerana faktor-faktor seperti permukaan dan kelajuan jalan yang tidak rata, yang akan menyebabkan geseran dan keausan antara abah-abah pendawaian voltan tinggi dan bahagian-bahagian hubungan dan abah-abah pendawaian lain, serta keletihan dan keausan abah-abah pendawaian voltan tinggi itu sendiri. Untuk meningkatkan hayat perkhidmatan dan kualiti abah-abah pendawaian voltan tinggi, sambungan antara kabel voltan tinggi dan penyambung voltan tinggi harus diperkuat, sambungan antara penyambung voltan tinggi harus dikunci, dan pendawaian skema harus dioptimumkan. Bahan abah-abah pendawaian voltan tinggi harus dipilih daripada bahan dan wayar yang tahan aus Gunakan dawai tembaga anti keletihan. Di samping itu, hubungan sambungan antara penyambung voltan tinggi adalah titik lemah dari kabel pendawaian voltan tinggi itu sendiri. Untuk meningkatkan hayat perkhidmatan abah-abah pendawaian voltan tinggi dan memenuhi kehendak sistem elektrik voltan tinggi, bilangan penyisipan dan pelepasan penyambung voltan tinggi dan kualiti sambungan mesti dijamin.

3.4 Reka bentuk struktur keseluruhan

Struktur abah-abah pendawaian voltan tinggi yang dirancang akhir untuk kenderaan penumpang elektrik ditunjukkan dalam Rajah 5.

Rajah 5. Struktur abah-abah pendawaian voltan tinggi untuk kereta penumpang elektrik

4. Ujian prestasi abah-abah pendawaian voltan tinggi

Untuk mengesahkan sama ada rasional struktur, kawasan hubungan, rintangan hubungan, rintangan getaran, dan lain-lain dari kabel pendawaian voltan tinggi yang direka dengan teknologi hubungan voltan tinggi dan arus tinggi memenuhi keperluan kebolehpercayaan tinggi, jangka hayat panjang dan tinggi prestasi semasa, sampel abah-abah pendawaian voltan tinggi untuk kenderaan penumpang elektrik Setelah pembangunan selesai, ujian prestasi yang relevan dilakukan sesuai dengan kehendak reka bentuk yang sesuai, dan hasil ujian ditunjukkan dalam Jadual 1. dapat dilihat bahawa pelbagai persembahan dari kabel pendawaian voltan tinggi kenderaan penumpang elektrik memenuhi keperluan standard, dan reka bentuk struktur hubungan, struktur penyambung dan keseluruhan kabel pendawaian voltan tinggi adalah wajar.

(Sumber:" Inverter World")