芯線是高壓導(dǎo)線的主體部分,承擔(dān)著高壓電流、電壓傳輸?shù)闹匾氊?zé)。從高壓導(dǎo)線芯線的角度,有兩個(gè)內(nèi)容需要特別關(guān)注,分別是芯線的絞合方式和芯線的材料。
對(duì)高壓導(dǎo)線而言,則需要重點(diǎn)關(guān)注的是線徑選型和線色要求。
線芯的絞合方式
高壓導(dǎo)線線徑常常是低壓導(dǎo)線的幾倍,為了增加高壓導(dǎo)線的柔軟性和可曲度,較大界面的導(dǎo)線線芯由多根較小直徑的單線絞合而成。由多根單線絞合的線芯柔軟性好,可曲度大,線芯彎曲時(shí),線芯中心線內(nèi)外兩部分可以互相移動(dòng)補(bǔ)償,彎曲時(shí)不會(huì)引起導(dǎo)體的塑性變形,因此線芯的柔軟性和穩(wěn)定性大大提高。因此,車用線束,尤其是高壓導(dǎo)線通產(chǎn)使用多股絞合導(dǎo)線。
線芯的絞合形式可以分為兩種,規(guī)則絞合,不規(guī)則絞合。
(1) 規(guī)則絞合
導(dǎo)線有規(guī)則、同心且相繼各層依照不同方向的絞合成為規(guī)則絞合。
更進(jìn)一步的,還可分為正常規(guī)則絞合和非正常規(guī)則絞合。后者是指層與層之間的導(dǎo)線直徑不盡相同的規(guī)則絞合,前者指的是導(dǎo)線的直徑均相同。
規(guī)則絞合還可細(xì)分為簡(jiǎn)單規(guī)則絞合和復(fù)合規(guī)則絞合,后者指的是組成規(guī)則絞合的導(dǎo)線不是單根的,是有更細(xì)的導(dǎo)線按規(guī)則絞合成股,再絞合成線芯,這種絞合多用于移動(dòng)橡皮絕緣電纜的線芯,以提高其柔軟性。
(2) 不規(guī)則絞合
指的是所有組成導(dǎo)線都依照同一方向的絞合。
線芯的絞合還設(shè)計(jì)到其他相關(guān)工藝參數(shù),包括絞合節(jié)距、絞合系數(shù)、絞合方向、絞合規(guī)律等。
考慮到生產(chǎn)工藝和工序要求,電動(dòng)汽車高壓導(dǎo)線的絞合方式通常是正常規(guī)則絞合,有利于機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)。

圖-導(dǎo)體的不同絞合形式
線芯的材料選擇
作為導(dǎo)電材料的金屬,需要具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、足夠的機(jī)械強(qiáng)度、不易氧化、抗腐蝕、容易加工、容易焊接、資源豐富等先天優(yōu)勢(shì)。單就導(dǎo)體性能而言,最好的是銀,其次是銅和鋁。
高壓導(dǎo)線的芯線一般采用單一金屬。按材質(zhì)分類,可分為銅導(dǎo)線(包括鍍錫銅線、退火軟銅導(dǎo)線和硬銅導(dǎo)線)和鋁導(dǎo)線。
(1) 金屬銅的性能和主要特點(diǎn)
(2) 銅導(dǎo)線的分類
(3) 金屬鋁的性能和主要特點(diǎn)
(4) 金屬銅和金屬鋁電性能對(duì)比
考量導(dǎo)線材質(zhì)的性能主要有如下幾個(gè)參數(shù):材料成分、密度、導(dǎo)電率、拉伸強(qiáng)度、彎曲性能,如下列出的是不同材質(zhì)的導(dǎo)線性能參數(shù):

圖-不同材質(zhì)的導(dǎo)線性能參數(shù)比較
由此可見(jiàn),基于金屬鋁導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度弱、密度小、重量輕、成本低等因素,市面上已經(jīng)有不少較大平方的高壓導(dǎo)線選擇使用鋁線替代銅導(dǎo)線,即能夠間接為整車輕量化做貢獻(xiàn),又達(dá)成了降低整車成本的目的。