電気自動車用高圧ケーブルの構造設計

標準的な製品や非常に特殊な要件を定義することは困難である。本論文の目的は、高度な高圧ケーブル構造の原則を適用することにより、上記の課題を克服するための基本的な設計アイデアを取り上げることである。

1.導体設計 高圧ケーブルの柔軟性は、そのほとんどが導体設計によって決まる。そのため、高圧ケーブルには、非常に小さな直径のモノフィラメントを多数持つ特殊な導体が使用される。一定数のモノフィラメントをまず撚り、次に同心円状に撚り直すことで、高圧ケーブルに必要な柔軟な導体が形成される。撚り数が多いことのもう一つの利点は、屈曲に対する耐性が向上することである。素線ピッチが短いため、高圧ケーブルの曲げ寿命も向上する。 絶縁材料 絶縁材料は、主に耐熱要件と機械的強度を考慮して選択される。標準的なバッテリーケーブルと比較すると、特別に設計された撚り線導体が柔軟性を維持できるように、より柔らかい材料を選択することが合理的です。 3.成形ケーブル通常、複数のコアを撚る必要がある場合。高電圧ケーブルのコアを撚る際に生じる変形を補正するため、いわゆる脱撚のための特別な装置が必要となる。この工程では、特殊な撚り機には、撚り方向と逆方向に回転するペイオフディスクが装備されている。これは、ケーブルの張力の変形を防ぐために必要です。ケーブルの構造にもよるが、通常、シールドケーブルの高い同心度を確保し、最終的に満足のいく高圧ケーブルを得るために、充填が行われる。EMC（電磁両立性）の要求から、編組シールドは複数の銅線を用いて形成される。錫メッキ銅線を使用することで、酸化などの環境影響に強くなります。細い銅線を使用することで、設計の柔軟性が保たれます。前述したEMIの問題を克服するためには、シールドの被覆率が90％以上である必要があります。さまざまなシールド効果が要求されますが、編組シールドはアルミ複合コンプライ・フィルムなど、さまざまなシールドと組み合わせることができます。シールドの外側に不織布を巻くことで、組み立て時にシースを簡単に剥がすことができます。 5.コア絶縁と同様に、シース材料は熱的・機械的要件に応じて選択されます。シースには、直接接触するため、耐液性や耐摩耗性などの環境特性も特に重要です。これらの特性は、主に選択されたシース材料の種類と、ある程度はシース構造の設計に依存します。装着される車両の環境による摩耗を克服するなどの特別な要件により、耐摩耗性を高める必要がある場合は、材料を選択する際に考慮する必要があります。このような特性を検証するために、実際の条件をシミュレートする試験装置がしばしば使用されます。

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