線纜的案例
電動汽車高壓線纜屏蔽效能的仿真與測試研究
文章來源：1.招商局檢測車輛技術研究院有限公司國家客車質量檢驗檢測中心；2.重慶市電磁兼容工程技術研究中心；3.重慶理工大學汽車零部件先進制造技術教育部重點實驗室；4.重慶清研理工電子技術有限公司
高壓屏蔽線纜在電動汽車電機驅動系統中起輸送電能和屏蔽干擾的作用?在高頻情況下,高壓連接系統存在天線效應,對外產生輻射騷擾,是電機驅動系統中電磁兼容的薄弱部分之一,近年來,由屏蔽線纜屏蔽效果不好和接地不良好引發的整車EMC問題日益突出?因此對于高壓線纜的屏蔽效能要求極高?早期設計時,對高壓線纜的屏蔽效能進行有效而快速?經濟的測量或仿真計算,對研究改善電動汽車的電磁兼容性具有重要的意義?
本文介紹一種線纜屏蔽效能的三維仿真方法,對某種屏蔽線纜進行數值仿真分析,并通過線注入法?三同軸法來驗證仿真的有效性?
1 屏蔽效能的表征
線纜屏蔽效能是從金屬介質平板屏蔽效能引申而來,定義為在芯線電流不變的情況下,線纜有無屏蔽層時,空間某點的場強比值?通常采用轉移阻抗或表面轉移阻抗來表征線纜屏蔽層的屏蔽效能?其中表面轉移阻抗為線纜單位長度的轉移阻抗,表征外界電磁場對單位長度屏蔽線纜的電耦合能力,常用ZT表示,其公式定義:
式中:L是電纜長度；Is是線纜屏蔽層由外界電磁場引起的感應電流；?V/?z是編織層上感應電流產生的屏蔽層與內導體之間開路電壓沿電纜長度Z向的變化率；Ez(f)是外界電場縱向分量,與其頻率f有關；Se是線纜屏蔽層內表面；Ae為Se全部面積；l是屏蔽層外橫截面的閉合曲線路徑；H(f)為外界磁場
矢量沿l路徑的切向分量,與其頻率f有關?
表面轉移阻抗是屏蔽線纜的固有屬性,與通過其的電壓?電流以及線纜長度無關,而與線纜屏蔽層的參數如編織層的內直徑?編織線的直徑?每圈包含的編織束股數
展開 運動線纜疲勞壽命分析 ￥19.89
(1)構件應力計算
當驅動機構運行時，運動線纜隨著機構的旋轉不斷彎曲和拉伸。這一過程中，每次轉動都會使線纜經歷一次彎曲應力和拉伸應力的循環變化，類似于齒輪傳動中的接觸應力循環。隨著時間的推移，線纜的每個部分都會經歷多次應力應變循環。此外，由于線纜通常布置在有限的空間內，其彎曲半徑受限，導致局部應力較高，進一步加劇疲勞損傷。尤其是在驅動機構長時間運作、載荷變化較大的情況下，線纜的疲勞壽命可能會大幅縮短，最終導致斷裂或失效，影響驅動機構的正常運行。本文通過第四章有限元軟件分析獲取了運動線纜的多種工況的最大應力值和危險區域。如圖所示為各個工況的最大應力值，運動線纜的兩端應力值較其余位置的應力值較大，且中部為全局應力最大位置，有應力集中的風險，即線纜兩端以及中部均為預測疲勞壽命時的危險部位。
(2)運動線纜材料疲勞性能
當試驗數據不可得時，可以通過材料的靜壓性能參數、彈性模量、真實斷裂延性和強度來推測其疲勞特性，該方法具有重要的理論和實踐價值，并積累了豐富的數據，這為提升材料的疲勞性能提供了新途徑，在沒有實驗數據的情況下，預計疲勞性能值可用來預測結構的疲勞壽命，材料的疲勞性能數據是使用名義應力法預測其疲勞壽命的關鍵，其數據主要為材料
曲線[80]。目前很多主流疲勞壽命分析軟件都將材料疲勞特性數據納入其中，可以輕松地獲取并使用。本文所使用的線纜材料為C55/0114-26-9的銅導線，具體材料屬性，如表2-1所示。
根據 GB/T 1640-1993《航空航天用電線電纜導體品種及截面系列》的規定，首先確定材料的抗拉強度和斷裂伸長率。基于這些力學參數，將其輸入疲勞分析軟件 Fe-safe 進行計算，利用軟件的材料數據庫或用戶自定義模型生成相應的
曲線，從而評估材料在不同應力水平下的疲勞壽命。
展開 如何做一個完美的線纜標識？
一、線纜標識的用途和特點
在一個線路系統中，運行維護人員不可能對繁多的設備和線路做到一一熟記，為了在巡視檢查中做到不遺漏，對線路的標識管理必不可少。應在對每條線路做好標識后，進行整理匯總，張貼在醒目的位置，今后進行巡視檢查時，只要嚴格按照項目要求逐一檢查就可以做到不遺漏。線纜標識系統不僅可以為運行檢修人員進行正確的日常維護和異常事故處理提供正確保證，同時也為后人提供了幫助，即使新上崗人員，只要按照標識就不會產生誤操作。
二、如何選擇線纜標簽
在端子做好以前還是做好以后做標識
線纜標識卡：
1、可在終端連接之前或者之后使用
2、內容清晰。標簽完全纏繞在線纜上。
熱縮線纜標識管：
1、只能在終端連接之前使用，通過電線的開口端套在電線上。
2、在熱縮或者套接之前可以隨便更換標識，具有靈活性
3、套接端子后，套管就成為能耐惡劣環境的永久標識。并且成本低。
線纜的直徑是多少
線纜的直徑決定了所需標識的類型、長度或者套管的直徑。
線纜標識卡普遍用于大平方線纜、大對數電纜、戶外光纜上。
而熱縮標識管普遍應用于小平方二次小線上面。標識卡可適用各種不同直徑的線纜。
三、線纜標簽將放置于什么樣的環境中
選擇一種最佳的線纜標識是至關重要的。需要考慮的因素包括：
1、是否會接觸到油、水、化學物品或者溶劑？
2、是否需要阻燃？
3、國家對此是否有特殊規定或其他規定？
4、是否用在潔凈或其他環境中？即使是在惡劣環境下，熱轉移式的打印，工業級的打印質量，具有強抗污性，實際上打印內容也同樣“抗油污”。
展開 干貨 | ANSYS線纜仿真功能介紹
隨著電子信息與通信技術的不斷發展，各種電子電力設備內部的通信線路越來越密集，用來聯接各種設備的線纜線束也越來越多，使得電子電力設備越來越復雜，同時電子電力設備工作的電磁環境也因此變得愈來愈復雜。
線纜線束等走線作為聯接各種電子電氣設備的紐帶，是形成干擾的重要因素，也是引入干擾的重要途徑，線纜線束是電磁兼容中的一個重要的課題。
使用ANSYS仿真軟件對線纜線束進行仿真，可以在產品設計前期對線纜線束性能和布局進行整體規劃。
ANSYS的理論基礎是麥克斯韋Maxwell方程組。在ANSYS HFSS/Q3D/Q2D/Maxwell 3D/ Maxwell 2D電磁仿真模塊中，有線纜線束的快速建模接口，可以方便、快速的建立雙軸電纜、同軸線纜、雙絞線束、電源電纜、線纜線束、漏纜等線纜線束模型。
ANSYS線纜線束模型
ANSYS對線纜的仿真采用有限單元法FEM（Finite Element Method），直接對線纜及其周邊環境采用三維全波算法進行計算，直接計算周圍電磁場的分布，并可以把場的仿真結果動態鏈接到電路仿真模塊中，添加激勵源與負載，進行場路協同仿真，再為線纜線束添加真實激勵，對線纜線束串擾，輻射發射，輻照敏感度進行仿真。
計算線纜線束的時域與頻域的傳輸特性，計算結果精度更高。ANSYS對線纜線束的解決方案適用于復雜模型，線纜彎曲或終端而導致的不連續性所引起的場效應也會被計算在內。
展開 
線纜載流能力評估（仿真與測試對比)
線纜載流測試方法：
接線方式：兩端兩根135mm^2 cable(1.1m長），再接兩根1m長的測試規格線纜，中間一根2.5m長的測試規格線纜cable。
2. 線纜載流評估方法：
方式A：如測試兩端兩根135mm^2 cable(1.1m長），再接兩根1m長的測試規格線纜，中間一根2.5m長的測試規格線纜。
方式B：兩端兩根135mm^2 cable(1.1m長），中間一根1.5m長的測試規格線纜。
方式A測試與仿真結果對比：
50方銅線纜的載流測試數據
50方銅線纜的載流仿真數據：200A電流溫升26.2°，250A電流溫升40.94°，
300A電流溫升58.95°，350A電流溫升82.2°。
方式B測試與仿真結果對比：
95方銅線纜的載流測試數據
95方銅線纜的載流仿真數據
評估方法總結：
方法A與方法B測試出來的溫升數據基本一致；
采用方法A和方法B仿真出來的溫升數據基本一致；
仿真與測試出來的數據基本一致。
載流數據匯集還有兩種方式：如下
3.銅/鋁線的載流能力評估
采用測試或者仿真方式都可進行線纜的載流能力評估。
采用測試或者仿真方式都可進行線纜的載流能力評估。
同等截面積下，鋁線的載流能力基本是銅線的80%；
同樣的載流能力下，鋁線的質量基本是銅線的45%。
4.總結：
采用測試或者仿真方式都可進行線纜的載流能力評估。
同等截面積下，鋁線的載流能力基本是銅線的80%；
同樣的載流能力下，鋁線的質量基本是銅線的45%。
此方法皆是單根線纜自然對流條件下，未考慮復合布線情況。
展開 如何做一個完美的線纜標識？
一、線纜標識的用途和特點
在一個線路系統中，運行維護人員不可能對繁多的設備和線路做到一一熟記，為了在巡視檢查中做到不遺漏，對線路的標識管理必不可少。應在對每條線路做好標識后，進行整理匯總，張貼在醒目的位置，今后進行巡視檢查時，只要嚴格按照項目要求逐一檢查就可以做到不遺漏。線纜標識系統不僅可以為運行檢修人員進行正確的日常維護和異常事故處理提供正確保證，同時也為后人提供了幫助，即使新上崗人員，只要按照標識就不會產生誤操作。
二、如何選擇線纜標簽
在端子做好以前還是做好以后做標識
線纜標識卡：
1、可在終端連接之前或者之后使用
2、內容清晰。標簽完全纏繞在線纜上。
熱縮線纜標識管：
1、只能在終端連接之前使用，通過電線的開口端套在電線上。
2、在熱縮或者套接之前可以隨便更換標識，具有靈活性
3、套接端子后，套管就成為能耐惡劣環境的永久標識。并且成本低。
線纜的直徑是多少
線纜的直徑決定了所需標識的類型、長度或者套管的直徑。
線纜標識卡普遍用于大平方線纜、大對數電纜、戶外光纜上。
而熱縮標識管普遍應用于小平方二次小線上面。標識卡可適用各種不同直徑的線纜。
三、線纜標簽將放置于什么樣的環境中
選擇一種最佳的線纜標識是至關重要的。需要考慮的因素包括：
1、是否會接觸到油、水、化學物品或者溶劑？
2、是否需要阻燃？
3、國家對此是否有特殊規定或其他規定？
4、是否用在潔凈或其他環境中？即使是在惡劣環境下，熱轉移式的打印，工業級的打印質量，具有強抗污性，實際上打印內容也同樣“抗油污”。
展開 如何做一個完美的線纜標識？
一、線纜標識的用途和特點
在一個線路系統中，運行維護人員不可能對繁多的設備和線路做到一一熟記，為了在巡視檢查中做到不遺漏，對線路的標識管理必不可少。應在對每條線路做好標識后，進行整理匯總，張貼在醒目的位置，今后進行巡視檢查時，只要嚴格按照項目要求逐一檢查就可以做到不遺漏。線纜標識系統不僅可以為運行檢修人員進行正確的日常維護和異常事故處理提供正確保證，同時也為后人提供了幫助，即使新上崗人員，只要按照標識就不會產生誤操作。
二、如何選擇線纜標簽
在端子做好以前還是做好以后做標識
線纜標識卡：
1、可在終端連接之前或者之后使用
2、內容清晰。標簽完全纏繞在線纜上。
熱縮線纜標識管：
1、只能在終端連接之前使用，通過電線的開口端套在電線上。
2、在熱縮或者套接之前可以隨便更換標識，具有靈活性
3、套接端子后，套管就成為能耐惡劣環境的永久標識。并且成本低。
線纜的直徑是多少
線纜的直徑決定了所需標識的類型、長度或者套管的直徑。
線纜標識卡普遍用于大平方線纜、大對數電纜、戶外光纜上。
而熱縮標識管普遍應用于小平方二次小線上面。標識卡可適用各種不同直徑的線纜。
三、線纜標簽將放置于什么樣的環境中
選擇一種最佳的線纜標識是至關重要的。需要考慮的因素包括：
1、是否會接觸到油、水、化學物品或者溶劑？
2、是否需要阻燃？
3、國家對此是否有特殊規定或其他規定？
4、是否用在潔凈或其他環境中？即使是在惡劣環境下，熱轉移式的打印，工業級的打印質量，具有強抗污性，實際上打印內容也同樣“抗油污”。
展開 線纜如何整理？
7、線纜布局
線纜出現問題怎么辦?在規模巨大的機房里，在林立的機柜中穿行尚且困難，更別提快速尋找和維修出現故障的線路了。機柜的整體解決方案是否到位，機柜對于線纜的管理，將成為考察的關鍵環節之一。
從機柜內部線纜附設的角度看，今天的數據中心，機柜配置密度更高，容納的IT設備更多，大量采用冗余配件(如佛山電器、存儲陣列等)，機柜內設備配置頻繁變換，數據線和電纜隨時增減。所以，機柜必須提供充足的線纜通道，能從機柜頂部、底部進出線纜。在機柜內部，線纜的敷設必須方便、有序，與設備的線纜接口靠近，以縮短布線距離;減少線纜的空間占用，保證設備安裝、調整、維護過程中，不受到布線的干擾，并保證散熱氣流不會受到線纜的阻擋;同時，在故障情況下，能對設備布線進行快速定位。
我們在規劃一個包含服務器、存儲產品在內的數據中心時往往不會在意機柜、電源這些"細枝末節"，但在系統實際安裝和使用中，這些配套設施同樣對系統的可靠性有著舉足輕重的影響。從價格看，機柜、機架從幾千元到上萬元不等，完全無法和內部設備的價值相比。由于機柜內部設備集中，決定了對機柜和機架的一些特別"苛刻"的指標要求，如果在選擇的時候不加以注意，那么使用時帶來的麻煩可能是巨大的。
四、理線工藝
機柜整理中重要的一環就是機柜理線，常見的理線工藝有三種:
瀑布造型
這是一種比較古老的布線造型，有時還能看到其蹤影。它采用了"花果山水簾洞"的藝術形象，從配線架的模塊上直接將雙絞線垂蕩下來，分布整齊時有一種很漂亮的層次感(每層24-48根雙絞線)。
這種造型的優點是節省理線人工，缺點則比較多，例如:安裝網絡設備時容易破壞造型，甚至出現不易將網絡設備安裝到位的現象;每根雙絞線的重量全部變成拉力，作用在模塊的后側。
展開 小平方數線纜壓接方式評估
以小端子壓接刀模的QWI為基準，對6mm^2線纜，壓接高度為3.60mm.
采用對應的壓接銅套尺寸，內徑3.76mm,外徑6mm,長度7.10mm。
采用1/4模型計算，內芯線纜長度為7.30mm,壓接刀具長度為3.5mm。
在規定的高度情況下（3.6mm)，Holder最大應力達到385Mpa，遠遠超過紫銅的拉伸強度275Mpa。
其中線纜自身的最大應力大概在200Mpa左右。
根據壓接后線纜的形狀可算出，線纜截面積由之前的6方變成5.09方，壓縮比為84.6%。
壓接后，線纜與Holder的接觸部分面積為21.56mm^2，接觸壓強為47.6Mpa。
線纜與Holder的保持力大概為667N。
我們采用六邊形的壓接形狀去壓接。
以83.5%壓縮率計算壓接后的正六邊形高度，得出壓接后的高度為4.725mm。采用1/6模型計算，內芯線纜長度為7.30mm,壓接刀具長度為4mm。
計算得在83.5%壓縮量情況下，Holder最大應力達到265Mpa，未超過紫銅的拉伸強度275Mpa，亦遠低于四點刀具的應力。其中線纜自身的應力大概在125Mpa左右，遠低于四點刀具的應力。
壓接后，線纜與Holder的接觸部分面積為33.04mm^2；接觸壓強為63.1Mpa，高于四點刀具的47.6Mpa。
線纜與Holder的保持力大概為1354N，高于四點刀具的667N。
原四點刀具存在壓縮率不夠且應力過大的問題，CR易波動。
六邊形刀具最優：
無論從端子最大應力還是接觸壓強、接觸面積及保持力，六邊形刀具都是最優壓接形狀。
展開 小型線纜的彎折仿真
目前有款產品的HVIL線纜在實際使用過程中折斷了。
現建立其仿真模型，提取實際載荷條件進行模擬。因線纜為19根*直徑0.90mm，我們模擬其單根銅絲彎折情況的受力。
在彎折90度時，最大應力達到100MPA，超標85MPA的屈服強度，長期震動環境下有可能破壞。
在彎折135度時，最大應力達到114MPA。
在彎折160度時，最大應力達到123MPA。X方向上的位移變形達到2.188mm。
當彎折角度從5.4度起，應力都是超過屈服極限了。從此分析可以得知，當有彎折時，應力都是超標的。
我們需要增加線纜外部的保護結構來防止線纜發生彎折情況。至少要保證其彎折半徑達到線纜的彎折半徑。
展開 線纜溫升仿真方法優化
以此方法推測50mm^2線纜的溫升，如下：
50mm^2 cable線纜溫升仿真結果，200A~350A
仿真結果：環境溫度30 ° ，200A電流最高溫度為56.201 °（溫升26.2°），250A電流最高溫度70.94°（溫升40.94°），300A電流最高溫度88.95°（溫升58.95°），350A電流最高溫度為110.24°（溫升80.24°）。
最終的測試結果顯示，仿真方法一能模擬出真實的測試溫升。
弱電工程中常用線纜傳輸距離的匯總表
線纜傳輸的距離一直是弱電人問的最多的問題，，我們每天都在與線纜打交道，清楚了解線纜的使用才能在項目中得心應手，本期我們一起來了解下常用的線纜傳輸距離。
1、視頻同軸電纜
按照材料區分有SYV及SYWV兩種，絕緣層的物理材料結構不同，SYV是實心聚乙烯電纜；SYWV是高物理發泡電纜，物理發泡電纜傳輸性能優于聚乙烯(S--同軸電纜 Y--聚乙烯 V--聚氯乙烯 W--穩定聚乙烯)。按照阻抗可分為SYV 50-XX SYV 75-XX SYV-100 XX……XX代表絕緣層外徑。
1.復合視頻信號：一般接口為BNC、RCA(蓮花頭)
75代表抗阻性,后面的3和5代表它的絕緣外徑(3mm/5mm)。
視頻線分：
75-3傳輸距離約200米;
75-5傳輸距離約500米;
75-7傳速距離約500--800米);
75-9傳速距離約1000---1500米;
75-12傳速距離約2000----3500米。
2、S-端子(或稱 Y/C)
它的學名叫做“二分量視頻接口”，俗稱S端子，傳輸距離短15米。
S-Video連接規格是由日本人開發的一種規格，S指的是“SEPARATE(分離)”，它將亮度和色度分離輸出，避免了混合視訊訊號輸出時亮度和色度的相互干擾。S接口實際上是一種五芯接口，由兩路視亮度信號、兩路視頻色度信號和一路公共屏蔽地線共五條芯線組成。
同AV接口相比，由于它不再進行Y/C混合傳輸，因此也就無需再進行亮色分離和解碼工作，而且使用各自獨立的傳輸通道在很大程度上避免了視頻設備內信號串擾而產生的圖像失真，極大地提高了圖像的清晰度。
展開 智能化弱電系統中線纜的選型知識，小白必看內容
例如：RVV RVVP
聚乙烯：電氣性能優越，耐潮濕、耐寒、機械性能適中而常被用于線纜的絕緣和戶外鋪設電纜的外套。例如：RYY，RYYP、RYSYP
交聯聚乙烯：優良的電氣、機械性能，被中高壓電纜絕緣廣泛采用。例如：YJV
最常用的是聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯（PE)，還有根據電纜特性需求的阻燃型、耐火型、無鹵低煙型、防水型和綜合型等。
線纜常規護套顏色：RVV（白色）、RVVP（黑色）、雙絞RVS（紅黑，紅藍雙色）、網絡線（灰色、藍色）、同軸線SYV（黑色）、有線電視線SYWV（白色）、定制線纜常規顏色為黑色。
弱電工程中常用的線纜傳輸距離究竟多少？一文搞清楚！
線纜傳輸的距離一直是弱電人問的最多的問題，我們每天都在與線纜打交道，清楚了解線纜的使用才能在項目中得心應手，本期我們一起來總結下常用的線纜傳輸距離。
終將渡過成長的海
01
正文
一、網線
這里就簡單說下網線，網線大家都比較熟，根據不同規格的網線有不同的傳輸距離。網線在傳輸網絡信號，如果超出了網線本身可以承受的距離，信號就會衰減，嚴重時，網絡信號會中斷。
五類，六類都是100米 ，正規無氧銅6類線可以達到120米左右，如果要加大傳輸距離，在兩段雙絞線之間可安裝中繼器，最多可安裝4個中繼器。如安裝4個中繼器連接5個網段，則最大傳輸距離可達500m。
二、光纖
網線的傳輸距離有限，并不能解決遠距離數據傳輸，那么對于遠距離傳輸可以使用光纖。
光纖分為多模與單模，多模傳輸的距離比網線遠，但又比單模短。
在10Mbps及100Mbps的以太網中，多模光纖最長可支持2000米的傳輸距離；
而于1Gbps千兆網中，多模光纖最高可支持550米的傳輸距離；
所以多模現在用的比較少了。
展開 線纜密封圈反推優化設計
模擬線纜密封圈在70方線纜的最小線徑情況下的防水問題。
本次需要優化出一種設計方案。
此次仿真優化采用反推的方式。
首先建立兩邊各壓縮量為0.55~0.70mm的結構，模擬最小線徑19.00壓縮進入，壓縮接觸面的應力如果在0.35~0.55Mpa，則視為設計OK。
將反推出的結構在線纜直徑方向壓縮至直徑20.0mm,此時得出長度增長2.8mm。
更新結構，得出大概的截面設計，如右下圖所示。
根據反推出來的模型反復優化后的結果如下：
壓縮處的應力分別為0.53，0.44，0.37Mpa，
滿足防水及熱老化需求。
