大電流線纜載流能力評(píng)估及對(duì)比（下）

來(lái)源：?作者：?2021-06-03 16:53

隨著EV行業(yè)的準(zhǔn)入要求越來(lái)越高，相關(guān)電連接的要求也越來(lái)越高，尤其是對(duì)于電連接的熱監(jiān)控和管理，以及屏蔽的分析和管理等，我們有看見國(guó)外的行業(yè)巨頭都有這方面非常資深的研究，反觀我們國(guó)內(nèi)這方面的基礎(chǔ)還是非常的薄弱；

摘要：應(yīng)用在新能源領(lǐng)域的高壓線纜，是承載電流的主要部分。如果說搭接部分的連接器或銅、鋁排，是產(chǎn)品載流能力的瓶頸點(diǎn)，那么，線纜是決定整體系統(tǒng)載流能力的基礎(chǔ)部件。

目前行業(yè)應(yīng)用的主要是銅線纜，基于成本和輕量化目標(biāo)，鋁線纜也開始廣泛應(yīng)用在新能源領(lǐng)域。全面評(píng)估線纜的載流能力成了目前需要解決的技術(shù)問題。

關(guān)鍵詞：銅線纜，鋁線纜，溫升，載流能力，測(cè)試

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1 線纜載流能力（溫升）仿真方法及結(jié)果

3.3?線纜溫升仿真

通電條件下電纜傳熱分析模型?？勺鋈缦录僭O(shè)：

(1)?電纜為熱厚型電纜，導(dǎo)芯熱導(dǎo)率較高，可認(rèn)為溫度均勻；

(2)?導(dǎo)芯和絕緣層內(nèi)存在沿徑向的一維導(dǎo)熱，且導(dǎo)芯和絕緣層之間的接觸熱阻可忽略；

僅考慮絕緣層的徑向?qū)?，不考慮軸向?qū)?/p>

在CAE仿真中，我們采用ANSYS的電熱耦合模塊，真實(shí)模擬測(cè)試情況，將線纜當(dāng)做一個(gè)圓柱形整體。對(duì)線纜施加對(duì)應(yīng)的電流和散熱條件（載荷：電流；邊界條件：與空氣的自然對(duì)流），最終計(jì)算出不同電流下的溫升結(jié)果。

方式A：如測(cè)試兩端兩根135mm^2 cable(1.1m長(zhǎng)），再接兩根1m長(zhǎng)的測(cè)試規(guī)格線纜，中間一根2.5m長(zhǎng)的測(cè)試規(guī)格線纜。

方式B：兩端兩根135mm^2 cable(1.1m長(zhǎng)），中間一根1.5m長(zhǎng)的測(cè)試規(guī)格線纜。

3.4?線纜溫升仿真結(jié)果

50mm^2銅線纜的仿真模型采用的方式A連線。其最終的載流仿真數(shù)據(jù)：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°。跟測(cè)試對(duì)比，誤差率在1%以內(nèi)。

95mm^2銅線纜的仿真模型采用的方式B連線。其最終的載流仿真數(shù)據(jù)：300A電流溫升22.7°，350A電流溫升30.91°，400A電流溫升40.38°，450A電流溫升51.10°，500A電流溫升63.10°。跟測(cè)試對(duì)比，只有350A和450A載流時(shí)誤差較大（6%~7%），其他載流情況下誤差率在2%以內(nèi)。