一種直流高壓測試系統用超柔軟電纜的設計探討

>> 海軍駐北京8359所軍事代表室 胡黎明 上海電纜研究所 靳志杰

一種直流高壓測試系統用超柔軟電纜的設計探討

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引言

本項目研制的耐高溫、耐高壓的超柔軟測試電纜是專門針對大功率發射機在高低溫循環測試過程中使用的測試電纜。在測試的過程中，電纜經常需要進行彎曲和插拔，并且最小彎曲處僅有80mm。怎樣進行電纜的小型化和柔軟化的設計成為研制的關鍵。與此同時，該電纜的研制成功也為對于小彎曲半徑的超柔軟電纜的發展帶來了另一種設計參考。

一 設計輸入：

使用溫度：-55℃～+180℃

彎曲半徑：40mm

導體電阻：135Ω/km max.

使用電壓：4000V AC 或 9000V DC

測試電壓：18kV DC 芯-芯；芯-屏

二 電纜設計

2.1 導體設計

該電纜的設計需要滿足小彎曲半徑，超柔軟，耐高溫性能優越的特點，常用電纜導體材料的特性見表1：

表1 常用導體材料特性

由上表的比較，我們選擇絞合方式的鍍銀銅導體是比較優化的方案。

再參考導體電阻的計算公式（一）：

式中：

R ——導體直流電阻

ρ——導體電阻率，銅為0.0178Ω·m

——導體的長度

根據設計輸入導體電阻：135Ω/km max，利用公式（二）：

可計算出導體截面積為0.13mm2，考慮到柔軟性能，選擇標準五類導體，19根絞合方案，絞合系數選擇1.02，利用公式（三）：

式中：

——單根導體直徑

——導體整體截面積

——絞合導體根數

——絞合系數

可以計算得出單根導體直徑為0.0924mm，考慮到導體電阻為最大值，導體的選擇直徑大一規格為19根0.1mm的絞合鍍銀銅絲。

2.2 絕緣設計

該電纜需要長期滿足-55℃～+180℃的工作環境，一般的絕緣材料難以滿足這種要求。電纜常用……