Высоковольтные провода с распределенным сопротивлением: Высоковольтные провода с распределенным сопротивлением

Как выбрать комплект высоковольтного провода

Высоковольтные провода, использующиеся в автомобильных системах зажигания, постепенно вытесняются с рынка. Дело в том, что автоконцерны активно продвигают технологию зажигания без использования проводов, в которых катушка зажигания ставится прямо на свечу. Тем не менее, такие проводники показали себя хорошо: крайней устойчивые к внешним воздействиям, долговечные, простые в изготовлении. Значительное число автомобилей на дорогах оснащено именно такими проводами. Разберемся, как же их эксплуатировать и правильно выбирать.

Место проводов в системах автомобильного зажигания

Сегодня высоковольтный провод используется вместе с трамблером или электронным блоком управления. Первый вариант часто называют просто механическим, а второй – системой статического энергораспределения. Вот как это работает:

1. Система с трамблером. При помощи катушки зажигания энергия от 12-вольтного аккумулятора преобразуется в несколько тысяч вольт, которые распределяются при помощи механического распределителя. Здесь всегда имеется один провод от катушки к трамблеру и то количество проводов, которое соответствует числу свечей зажигания;
2. Система с ЭБУ. Доработанная система оснащается свечами, на каждой из которых имеется катушка. Количество проводов диктуется тем, на какое количество катушек будет подаваться напряжение с блока управления. Отметим лишь, что катушка может обеспечить работу одной свечи или сразу двух, как это бывает в двухискровых системах DIS.

Неизменен лишь один факт: высоковольтный провод должен подать напряжение от катушки к свече. В соответствии с этим выбираются провода с заданными характеристиками. Попробуем разъяснить.

Технические характеристики проводников

При изготовлении провода больше всего внимания уделяется сердечнику и изоляции. В качестве сердечника может использоваться медь, специальная графитовая нить, нить из льна или стекловолокна.  Хорошо себя показывают проводники из неметаллов, так как им не требуются дополнительные резисторы.

Изоляция практически всегда многослойная. Внешний защитный слой делает весь провод устойчивым к механическим и химическим воздействия, середина провода выполнена из диэлектрика, а оплетка токопроводящей жилы намеренно делается достаточно жесткой. В итоге мы получаем крайней прочный и не слишком гибкий провод. Он не боится температуры, воздействия автомобильной химии, пыли и влаги. По стандарту, изоляция должна справляться с напряжением 40 000 V.

Подробнее о проводах нулевого сопротивления

На стареньких автомобилях часто можно встретить высоковольтные медные провода нулевого сопротивления. У них есть целый ряд недостатков:

• Электромагнитные помехи. Мы уже рассказывали о том, что современные свечи зажигания могут требовать до 35 000 V. При работе системы наблюдается так называемый скин-эффект и распределение энергии в пространстве вокруг проводника. Конечно, потери энергии не слишком велики, однако их достаточно, чтобы то же радио начало работать с помехами. Проблема частично решается установкой дополнительных резисторов для подавления помех;
• Воздействие на изоляцию. К несчастью, в проводе нулевого сопротивления слишком сильно падает качество изоляции по мере его эксплуатации. На это нельзя закрывать глаза по ряду причин, одной из которых является ухудшение работы свечи зажигания. Как результат: грязный выхлоп, падение мощности вследствие неполного сгорания топливной смеси.

Впрочем, эти недостатки не всегда проявляют себя в полной мере. Попросту приходящие на замену «нулевикам» провода с нейлоновыми или хлопковыми нитями, имеющими сажевую пропитку, оказываются ощутимо лучше. Самые современные провода внутри имеют стекловолокно, на которое напылен графит.

Достоинства и недостатки каждого вида

Теперь попробуем резюмировать информацию о каждом из видов проводов:

• Медные. Могут иметь дополнительное внутреннее сопротивление, а могут создаваться и без него. Если их внутреннее сопротивление равно нулю, т.е. внутри обычный сердечник из медной проволоки, требуется установка добавочных сопротивлений;
• С распределенным сопротивлением. Состоят из нескольких слоев. Сами по себе сложны в изготовлении, однако в них доработана изоляция (имеется сложный внутренний и внешний слой) и сердечник. В европейских проводах распределенное сопротивление равно 9-25 кОм/м. Как результат, радиотелепомехи не создаются вовсе. Поставили провод – поехали;
• С индуктивным реактивным сопротивлением. Весьма интересное решение. В проводе возникает так называемое пульсирующее магнитное поле. Катушка зажигания при работе накапливает энергию, после чего отдает ее. За счет этого индуктивное напряжение в кабеле может повышаться. В таких проводах сопротивление является переменной величиной, которая зависит от той частоты, с которой работает двигатель. Самое современное решение, но, увы, дорогостоящее.

Наиболее простые медные провода используются до сих только потому, что их изготовление, равно как дополнительных помехоподавляющих резисторов, не требует больших денежных затрат.

По этой причине в мастерских вам запросто могут сделать высоковольтный провод, имея клеммы и бухту обычного китайского провода с голубой силиконовой оболочкой.

Подробнее о клеммах высоковольтных проводов

Клемма нужна для качественного и долговечного контакта. Поскольку место соединения провода с потребляющим энергию устройством можно назвать слабым, его укрывают специальным колпачком. Как результат, система будет надежно работать даже в агрессивной среде. Автомобильные клеммы обычно защищаются колпачками из силикона. Этот материал не боится ни воды, ни пыли, ни автохимии.

Различают следующие разъемы под автомобильные свечи зажигания: SCREW/VRUT, M4, SAE, DIN, D4. Как правило, в современных автомобилях клеммы съемные, так что там имеется SAE-разъем под защелку и M4 под резьбу.

Разбираемся со временем замены проводов

Учтите, что регламента по замене ВВ проводов нет. Ориентироваться нужно по ходу дела. Учитывать нужно многое:

• Двигатель начал «троить», работать с рывками, повысился расход топлива. Вероятнее всего, произошел разрыв провода. Двигатель на высоких оборотов замирает, так как уменьшился электромагнитный импульс в системе зажигания и искра или слабая, или ее нет вовсе;
• Провод начал искрить, светиться. Вы сможете пронаблюдать за этим явлением, если заглянете под капот работающего автомобиля. Проблема в изоляции или контактах. Такой провод идет только под замену;
• Осмотр показал наличие внешних повреждений. Проще всего просто заменить провод на новый.

Как правило, высоковольтные провода выходят из строя без чьего-либо вмешательство, хотя иногда их «убивает» мастер, который неаккуратно снимает свечу зажигания. Точно определить их неисправность можно наблюдая за работой двигателя на холостом ходу, а также при помощи тестера. Если он показывает обрыв цепи (сопротивление равно бесконечности), провод нужно будет менять.

Отметим также, что незнающие люди путают неисправности проводки с таковыми у свечи. Да, высоковольтный провод определяют работу свечи зажигания. Однако без «эксперимента» не получится определить сломавшуюся деталь. Поскольку проверка свечей зажигания дело весьма хлопотное, целесообразнее снять провод и проверить его мультиметром, выставив предел измерения 20 000 Ом.

Правильная установка

Если ВВ провода устанавливаются правильно, дальнейший вмешательств в свою работу они не требуют. Конечно, имеет смысл проверят чистоту подкапотного пространства. А вот при установке нужно следить вот за чем:

• Качество закрепления контактов должно быть высоким;
• Защитные силиконовые колпачки должны закрывать клеммы;
• Не должно наблюдаться ни натяжения, ни провисания проводов.

Советуем все же поддерживать «товарный вид» проводов. Очищайте их пыли и автомобильной химии при помощи влажной тряпки и моющих средств. Не стоит прилагать силу, если при попытках заменить провод клемму припекло и она не отсоединяется.

Разбираемся с выбором

Вы уже наверняка догадались, что комплект высоковольтного провода включает в себя сам проводник определенной длины и оснащенный определенной клеммой с дополнительной защитой. Так что выбирать придется ориентируясь или на VIN-код транспортного средства, или на инструкцию к автомобилю, или на его технические параметры. Новые провода должны иметь ту же длину и тот же тип разъема, что и старые.

Дабы не повышать износ старых проводов, стоит менять сразу все. Так вы уменьшите риск выхода из строя одной из свечей зажигания. Если у вас новый автомобиль, придется брать самые дорогие и современные провода. Дело в том, что свечи зажигания в новых моделях транспорта потребляют до 35 000 V, а значит, имеют высокие требования к качеству изоляции проводников. Обычно под капотом иномарок находятся провода с распределенным сопротивлением с силиконовой изоляцией.

 

Практические рекомендации

Дабы купить лучшую проводку, вам не стоит забывать о некоторых вещах. В процессе выбора вам всегда стоит ориентироваться даже не на рекомендации автопроизводителя, а на рекомендации производителя двигателя. Уместно будет также:

• Изучить упаковку. На ней изложена очень важная информация: данные завода-производителя, модели двигателей и автомобилей. Также не отдельной наклейке указано соответствие продукта стандарту ISO 3808, если это провод с зарубежного завода, или ГОСТ 28827-90, если с отечественного. Указанный диапазон рабочих температур: от -40°C до 200°C;
• Проверить, ни подделка ли перед вами. Изготовление поддельного провода не слишком выгодно, чего не скажешь о колпачках и клеммах. Если и то, и другое качества отвратительного, передача разряда может ухудшиться в полтора раза. Хоть подробно вам о некоторых элементах провода может рассказать только мастер, дабы не купить подделку стоит получить общее впечатление о товаре: клеммы не должны быть перекошенными, иметь следы ржавчины, а колпачки не должны вам показаться «дубовыми» на ощупь;
• Проверить изоляцию. Указывают на длительное хранение и малую пригодность изделия появившиеся на нем трещины и неоднородный цвет изоляции.

Если вы решили перейти к другому типу провода, вам придется замерить параметр сопротивления. Существует и другой, более грубый и крайней неточный метод: если автомагнитола после замены проводов стала работать с помехами, вы подобрали изделие с небольшим добавочным сопротивлением.  

Экскурс по брендам

Советуем по VIN-коду вашего авто выбирать оригинальные OEM-провода, которые удовлетворяют всем параметрам.

Что до альтернативных запчастей, то с ним дела обстоят хорошо. Те производители, что поставляют качественные свечи зажигания, также поставляют отличный высоковольтный провод. Можно отметить Magneti Marelli из Италии, а также немецкую фирму Beru и французскую Valeo.

Наибольшей популярностью среди автомобилистов пользуется немецкий Bosch, чешский Tesla и небезызвестный японский NGK. Из бюджетных решений выбираем продукцию датской фирмы JP Group и чешской Profit.

Вывод

В случае с высоковольтными проводами, проблемы выбора как таковой нет. Во-первых, вы всегда можете купить оригинал или аналог. Во-вторых, чуть ли не в домашних условиях можно создать автомобильный провод согласно руководствам в интернете, причем еще и серьезно сэкономить. Однако мы не рекомендуем вам заниматься такими экспериментами, особенно если вашим транспортом является новая иномарка. Высоковольтный провод стоит не так дорого, чтобы экономить на нем и подвергать риску поломки другие узлы системы зажигания.

 

Высоковольтные провода ПВВ, ПВРВ, ППОВ и ПВЗС, устройство, типы

Система зажигания

20.12.2021 Auto

На автомобилях применяются провода высокого напряжения обычные с металлическим проводником и специальные высоковольтные провода с распределенными параметрами для подавления радиопомех.

Высоковольтные провода ПВВ, ПВРВ, ППОВ и ПВЗС, устройство, взаимозаменяемость основных типов свечей зажигания.

Высоковольтные провода марок ПВВ, ПВРВ, ППОВ и ПВЗС имеют медную токопроводящую жилу. Изолированную поливинилхлоридным пластикатом, резиной или полиэтиленом. Поверх изоляции токопроводящей жилы высоковольтные провода марок ПВРВ, ППОВ и ПВЗС еще имеют оболочку из поливинилхлоридного пластиката и резины повышенной маслобензостойкости.

Системы зажигания автомобильных бензиновых двигателей являются источником радиопомех. Высоковольтные провода таких систем зажигания выполняют роль антенн, излучающих энергию этих радиопомех. Для того, чтобы уровень радиопомех не превышал нормированных значений, провода марок ППВ, ПВРВ, ППОВ и ПВЗС на двигателе устанавливаются с помехоподавительными резисторами. Они могут находиться на свечах зажигания или в распределителе зажигания.

Высоковольтные провода марок ПВВ, ПВРВ, ПВВО, ПВВП, ПВППВ-40.

В настоящее время широко применяются высоковольтные провода с распределенным активным сопротивлением (резистивный провод). Они позволяют отказаться от помехоподавительных резисторов. Токопроводящая жила резистивного провода выполняется из неметаллического материала с высоким электрическим сопротивлением.

Для магнитопровода жилы используется хлопчатобумажная пряжа, пропитанная сажевым раствором. Магнитопровод жилы находится в хлопчатобумажной или капроновой оплетке. Для изоляции резистивных проводов используют поливинилхлоридный пластикат, одно- или двухслойную резину.

Недостатком резистивного провода является то, что при их использовании трудно обеспечить надежный контакт сердечника из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной сажевым раствором, в хлопчатобумажной или капроновой оплетке с наконечниками. Поэтому на автомобилях нашли применение резистивные провода с активным, индуктивным и емкостным распределенным сопротивлением переменному току.

Благодаря наличию в них металлической токопроводящей жилы легко обеспечивается надежный контакт с наконечниками. На льняную нить резистивного провода нанесен слой ферропласта. Он состоит (по массе) из 80 % ферритового порошка и 20 % поливинилхлоридного. Резистивный провод ПВВО обладает удельным сопротивлением 15-40 кОм/м и рассчитан на максимальное рабочее напряжение 15 кВ.

Экранированный наконечник свечи зажигания.

Взаимозаменяемость основных типов свечей зажигания.

Резистивные высоковольтные провода применяются, в частности, на автомобилях ВАЗ. Поглощение радиопомех в проводе марки ПВВП обеспечивается проводником и диэлектриком ферропластового сердечника. Провод ПВВП выпускается диаметром 7,2 мм на напряжение 25 кВ и диаметром 8,0 мм на напряжение 40 кВ и имеет удельное сопротивление 2 кОм/м.

Для бесконтактных систем зажигания автомобилей ВАЗ применяется провод ПВВП-40 с силиконовой изоляцией. Он рассчитан на напряжение до 40 кВ. Удельное сопротивление — 2,55 кОм/м. Помехоподавительный резистор может встраиваться в свечной экранированный наконечник.

Справочник

Статьи о классических внедорожниках УАЗ, ГАЗ, автомобили повышенной проходимости, SUV, кроссоверы, вездеходы, эксплуатация, ремонт, запчасти

Типы линий электропередач по напряжению | Блог системного анализа

• В зависимости от условий окружающей среды, географического положения, уязвимости и стоимости линии электропередачи располагаются либо над землей, либо под землей.

• Допустимый диапазон напряжений на средних линиях электропередачи составляет от 20 до 100 кВ.

• Кабели низкого напряжения используются для напряжения до 1 кВ в подземных системах линий электропередач.

Линии электропередач – это соединители между генерирующими и распределительными станциями.

Линии электропередач – это соединители, идущие между генерирующими и распределительными станциями. Линии электропередач передают высокое напряжение от генерирующих станций к первичным передающим станциям, вторичным передающим станциям, первичным распределительным станциям и вторичным распределительным станциям.

Эти линии классифицируются в зависимости от их расположения (воздушные или подземные), длины и номинального напряжения. Среди этих трех характеристик понимание того, как работает классификация различных типов линий электропередачи на основе напряжения, особенно важно для выбора правильного кабеля для данного уровня напряжения.

Помимо таких характеристик, как мощность распределительных линий и кабелей передачи, с точки зрения проектирования существуют также такие характеристики, как характеристический импеданс, задержка распространения, индукция и отраженные волны, а также другие эффекты линии передачи, которые необходимо отслеживать.

Давайте рассмотрим две классифицирующие характеристики, расположение линии и номинальное напряжение, и посмотрим, как они соотносятся друг с другом.

Воздушные и подземные линии электропередачи 

Линии электропередачи могут быть расположены как над землей, так и под землей.

Воздушные линии электропередачи представляют собой неизолированные проводники над уровнем земли, поддерживаемые пилонами и опорами. Важнейшим параметром, классифицирующим воздушные линии электропередачи, является их длина. Для каждой классификации длины воздушных кабелей существует предел максимального напряжения, за которым они не допускаются.

Подземные линии электропередач представляют собой изолированные кабели, проложенные под землей в сводах и траншеях. Уровни напряжения и изоляция классифицируют подземные кабели. Для каждого класса напряжений существует определенный тип подземного кабеля.

При принятии решения о том, должна ли линия электропередачи быть воздушной или подземной, следует учитывать условия окружающей среды, географическое положение, чувствительность линии и затраты.

Типы линий электропередач в зависимости от напряжения

Как воздушные, так и подземные линии электропередачи имеют подклассы в зависимости от напряжения.

Воздушные линии электропередачи

1. Короткие линии электропередачи — Короткие линии электропередачи, длина которых не превышает 50 км, а напряжение не превышает 20 кВ. В коротких линиях передачи влияние сопротивления и индуктивности линии преобладает над емкостью.
2. Средние линии электропередачи — Эти линии имеют длину воздушного кабеля более 50 км и менее 150 км. Допустимое напряжение находится в пределах от 20 до 100 кВ. При анализе средних линий передачи учитываются три сосредоточенные константы линии: сопротивление, индуктивность и емкость.
3. Длинные линии электропередачи — Воздушные линии электропередачи протяженностью более 150 км и напряжением свыше 100 кВ образуют длинные линии электропередачи. Константы линии считаются распределенными элементами при анализе длинных линий передачи.

Подземные линии электропередачи 

В отличие от воздушных кабелей, подземные кабели состоят из одного или нескольких проводников с изоляцией и защитным покрытием поверх него. Основная конструкция подземных линий электропередач состоит из таких частей, как сердечник или проводники, изоляция, металлическая оболочка, подстилка, броня, обслуживание и т. д. 

На рынке доступно несколько типов подземных кабелей. При выборе подходящего подземного кабеля необходимо учитывать рабочее напряжение и эксплуатационные требования.

Классификация подземных кабелей осуществляется двумя способами:

1. Классификация на основе напряжения, на которое изготавливаются подземные кабели.
2. Классификация на основе изоляции, используемой в конструкции кабеля.

В таблице ниже представлена ​​классификация подземных кабелей в зависимости от напряжения.

Сл №	Диапазон напряжения (кВ)	Классификация
1	За пределами 132 кВ	Кабели сверхвысокого напряжения
2	От 33 кВ до 66 кВ	Кабели сверхвысокого напряжения (E. H.T.)
3	От 22 кВ до 33 кВ	Тросы сверхнатяжения (S.T.)
4	От 1кВ до 11кВ	Кабели высокого напряжения (H.T.)
5	До 1 кВ	Кабели низкого напряжения (L.T.)

Классификация подземных кабелей по напряжению

В зависимости от географического района, условий окружающей среды, требований к обслуживанию и стоимости проектировщики могут сделать правильный выбор между воздушными и подземными кабелями. Хорошее понимание типов линий электропередачи в зависимости от напряжения облегчит задачи выбора кабеля, монтажа, обслуживания и ремонта.

Независимо от того, рассматриваете ли вы общее производство электроэнергии или энергии, возобновляемые источники энергии или просто пытаетесь лучше оптимизировать поведение линий электропередач и воздушных линий в своем следующем проекте передачи, убедитесь, что у вас есть все основания. Убедитесь, что ваши провода не перекрещиваются, особенно если они находятся под высоким напряжением, и избегайте общих проблем проектирования, таких как затухание, емкость и характеристическое сопротивление.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы быть в курсе последних обновлений. Если вы хотите узнать больше о том, какое решение у Cadence есть для вас, поговорите с нашей командой экспертов.

Свяжитесь с нами

Решение задач электромагнитного, электронного, теплового и электромеханического моделирования, чтобы ваша система работала в широком диапазоне условий эксплуатации.

Посетить сайт Больше контента от Cadence System Analysis

Доступ к электронной книге

электричества — Как в линиях электропередач используется высокое напряжение при слабом токе?

Это не на 100% верно, так как предполагает передачу постоянного тока, но дает простейшую форму идеи: даже если линии передачи сами по себе находятся под высоким напряжением, это напрямую не означает ничего, так как напряжения не определены относительно чего-либо особенного (они определяются относительно какой-либо другой линии, параллельной вашей линии передачи). Итак, для принципиальной схемы рассмотрим следующее:

Некоторый ток $I$ протекает через верхний провод, он вызывает $V_1 = V_0 — I R$. Теперь мы говорим о трех напряжениях, и все они очень разные: $V_0$ слева, откуда поступает питание, и $V_1$ справа, откуда используется питание, и $ I R$, то есть потери в линиях. (Можно также использовать два резистора сопротивлением $R/2$, по одному с каждой стороны: это ничего не меняет.) 92$, поэтому в важном случае мы должны поднять напряжение, чтобы снизить потери.

Хорошо, это мошенничество, и если вы слишком много думаете о передаче постоянного тока, вам придется с этим бороться: «в конце концов, текущий ток течет только из-за некоторого сопротивления, приложенного к $V_1$, и если вы этого не сделаете, Настройте все правильно с помощью $R$, тогда у вас будет неправильное напряжение, и все взорвется, так что у нас даже есть компромисс ? Нам нужно создать схему снижения напряжения, а в постоянном токе это обычно означает несколько резисторов последовательно добавление к $R$» и так далее. Он передает самую важную часть идеи, а именно , где резистор равен , но ему не хватает истинной силы, потому что это не переменный ток. Для переменного тока вам нужна линия передачи. Для всего этого вам понадобится исчисление с несколькими переменными и частные производные. Извините, если это выходит за рамки вашей головы.

Простейшая общая линия передачи выглядит следующим образом: разделите длину линии $L$ на отрезки размером $\delta x$, затем смоделируйте каждый из них как цепь L-R-C:

Система передачи обычно содержит два проводника. рядом друг с другом, с некоторой погонной емкостью $c$ и погонной индуктивностью $\ell$, а также некоторым погонным сопротивлением $\rho.$ 92} + \rho ~c ~{\partial V \over \partial t}.$$

Теперь мы должны управлять этой системой с входом в $x = 0$, $V_0 \cos(\omega t)$ , то вообще на выходе вы увидите некоторый выход $V_1 \cos(\omega t + \phi)$ для некоторой разности фаз $\phi$ и разности амплитуд $V_1$.

Потеря напряжения от $V_0$ до $V_1$ происходит из-за $\rho$ и является потерей при передаче.