中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
聯(lián)系人：李鋒
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這兩年搞過(guò)裝修的同學(xué)們都知道，隨著(zhù)家里用電器越來(lái)越多，就要買(mǎi)越來(lái)越粗的電線(xiàn)。搞一次裝修，花上個(gè)一萬(wàn)塊錢(qián)買(mǎi)各種電線(xiàn)，是很正常的事情。
家用電線(xiàn)一般是單股的銅芯線(xiàn)，粗細用平方毫米(mm2)表示，“4平”也就是截面積為4mm2。
高中物理老師告訴我們：
W=I^{2}Rt
相同溫度下，每條電線(xiàn)對應的載流量是固定的。導線(xiàn)電阻跟截面積成反比，導線(xiàn)越粗，電阻率越小，通過(guò)相同電流時(shí)發(fā)熱越小。而實(shí)際電流一旦超過(guò)電線(xiàn)所允許的最大電流，會(huì )導致電線(xiàn)過(guò)熱、乃至于燒毀。
反過(guò)來(lái)，這就意味著(zhù)，越粗、“平”數越大的導線(xiàn)可以承受更大的電流，相同電壓下承受更大的功率。家用電的電壓為220V，根據用電器的額定電流和額定功率選出最適合的電線(xiàn)。
那房間里不只一個(gè)用電器，空調和熱水器都有怎么算？家用電器都為并聯(lián)情況，將幾個(gè)用電器的電流相加，再與電線(xiàn)的推薦電流比較即可。
其實(shí)以上原理其他用電場(chǎng)合同樣適用，例如新能源汽車(chē)。我在網(wǎng)上看到一篇文章，將兩臺車(chē)的兩種高壓線(xiàn)放到一起拍照。根據我們上面的結論，越粗的線(xiàn)用料扎實(shí)，可用功率越大。所以結論是是“e-Lavida德系用料，良心之選。榮威的高壓線(xiàn)束細，偷工減料”。
新能源車(chē)上用到的高壓線(xiàn)束，不是只有一根。有3mm2、4mm2、16mm2、25mm2、35mm2、50mm2甚至70mm2等等很多種。以榮威Ei5這款車(chē)型為例，同在近400V高壓下，85kW電機所用的高壓線(xiàn)，與6.6kW充電器所用的高壓線(xiàn)當然不同——“粗細”即銅線(xiàn)截面積的差別，這也顯而易見(jiàn)。
具體在車(chē)上的位置分布，我們用下面的圖來(lái)表示。
所以說(shuō)，兩種都是新能源汽車(chē)必備的高壓線(xiàn)束，只是根據功率需求的不同，裝配在了不同的位置上。那如果車(chē)上都用粗一點(diǎn)的線(xiàn)不行嗎？這樣不是更安全嗎？
既然說(shuō)到了這里，就再介紹一下車(chē)用高壓線(xiàn)的特別設計：
1、家用電纜為一根實(shí)銅芯，而車(chē)用的高壓電纜，很可能由多根細銅絲組成。
這樣做的原因，是為了增加導電能力——當導體中有交流電或者交變磁場(chǎng)時(shí)，會(huì )產(chǎn)生“趨膚效應”，電流會(huì )集中在導線(xiàn)的“皮膚部分”，導體表面的電流密度大于中心的密度。粗略來(lái)講，可理解為主要靠導電的表面導電。
且交變電流的頻率越高，“趨膚效應”就會(huì )越明顯。家用電為220V、50Hz。新能源汽車(chē)的高壓平臺在300-400V，頻率則能達到kHz級別，是家用電器的幾十倍，因此高壓線(xiàn)束必須將“芯”部面積減少。
而且還有其他好處，主高壓線(xiàn)束截面積有50mm2，是家用電的5-10倍粗。剛度更強，難以彎曲。在車(chē)內不僅難以布局，而且還可能在碰撞后刺入駕駛艙，增加了安全風(fēng)險?？紤]強度和韌度，以及安全，多芯導線(xiàn)也是更好的選擇。
2、車(chē)載高壓線(xiàn)束有屏蔽層
麥克斯韋大神說(shuō)，電會(huì )生磁。當導線(xiàn)中有電流通過(guò)時(shí)，其周?chē)鷮a(chǎn)生磁場(chǎng)。屏蔽層可以把這種電磁場(chǎng)屏蔽在線(xiàn)束內，不影響其他元器件，同時(shí)減少電磁輻射。也可以屏蔽外來(lái)的影響，防止外界磁場(chǎng)的干擾。
家用電和車(chē)用線(xiàn)束的基本原理相同，都是根據電流和電壓需求選擇合適的導線(xiàn)，不一定是越粗越好。而且，因使用條件更苛刻，車(chē)用高壓線(xiàn)束的標準要求更高，在設計上也會(huì )考慮更多細節，更安全和耐用。
