Conception structurelle des câbles à haute tension pour les véhicules électriques

Il est difficile de définir des produits standard et des exigences très spécifiques. L'objectif de ce document est d'aborder des idées de conception de base pour surmonter les défis décrits ci-dessus en appliquant des principes avancés de construction de câbles à haute tension.

1) Conception du conducteur La flexibilité des câbles à haute tension est principalement déterminée par la conception du conducteur. C'est pourquoi les câbles haute tension utilisent des conducteurs spéciaux comportant un grand nombre de monofilaments de très petit diamètre. Un certain nombre de monofilaments sont d'abord toronnés, puis toronnés à nouveau de manière concentrique pour former le conducteur flexible requis pour les câbles à haute tension. Un autre avantage du grand nombre de brins est une meilleure résistance à la flexion. Le pas plus court des torons améliore également la durée de vie en flexion des câbles haute tension. 2. Matériaux d'isolation Les matériaux d'isolation sont sélectionnés principalement en fonction de leurs exigences en matière de résistance à la chaleur et de résistance mécanique. Par rapport aux câbles de batterie standard, il est raisonnable de choisir des matériaux plus souples afin que les conducteurs torsadés spécialement conçus restent flexibles.3. Câbles formésLorsqu'il est nécessaire d'utiliser plusieurs âmes, il est généralement nécessaire de torsader les âmes. Afin de compenser la déformation causée par le toronnage des âmes de câbles à haute tension, il est nécessaire de disposer d'un équipement spécial pour ce que l'on appelle le détoronnage. Dans ce processus, les machines à toronner spéciales sont équipées d'un disque de dévidage qui tourne dans le sens opposé à celui du toronnage. Ceci est nécessaire pour éviter la déformation de la tension du câble. En fonction de la construction du câble, le remplissage est généralement utilisé pour garantir un degré élevé de concentricité du câble blindé et, en fin de compte, pour obtenir un câble haute tension satisfaisant. L'utilisation d'un ruban d'enroulement dans l'âme toronnée permet de maintenir la flexibilité du câble. 4. Blindage En raison des exigences en matière de CEM (compatibilité électromagnétique), les blindages tressés sont formés à l'aide de plusieurs fils de cuivre. Les fils de cuivre étamés sont plus résistants aux effets de l'environnement tels que l'oxydation. L'utilisation de fils de cuivre fins préserve la flexibilité de la conception. Le blindage doit avoir une couverture de plus de 90 % pour surmonter les problèmes d'interférence électromagnétique décrits précédemment. Différents effets de blindage sont nécessaires, le blindage tressé peut être combiné avec d'autres blindages tels que le film composite en aluminium. Un tissu non tissé peut être enroulé autour de l'extérieur du blindage pour s'assurer que la gaine peut être facilement détachée lors de l'assemblage. 5. Comme pour l'isolation de l'âme, le matériau de la gaine est choisi en fonction des exigences thermiques et mécaniques. Les propriétés environnementales telles que la résistance aux liquides et à l'abrasion sont également particulièrement importantes pour la gaine en raison du contact direct. Ces propriétés dépendent principalement du type de matériau de gaine choisi et, dans une certaine mesure, de la conception de la construction de la gaine. Si des exigences particulières, telles que la résistance à l'abrasion due à l'environnement du véhicule dans lequel la gaine est installée, requièrent une résistance accrue à l'abrasion, il convient d'en tenir compte lors de la sélection du matériau. Des équipements d'essai sont souvent utilisés pour simuler les conditions réelles afin de vérifier ces propriétés.

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