芯線是高壓導線的主體部分,承擔著高壓電流、電壓傳輸?shù)闹匾氊?。從高壓導線芯線的角度,有兩個內容需要特別關注,分別是芯線的絞合方式和芯線的材料。
對高壓導線而言,則需要重點關注的是線徑選型和線色要求。
線芯的絞合方式
高壓導線線徑常常是低壓導線的幾倍,為了增加高壓導線的柔軟性和可曲度,較大界面的導線線芯由多根較小直徑的單線絞合而成。由多根單線絞合的線芯柔軟性好,可曲度大,線芯彎曲時,線芯中心線內外兩部分可以互相移動補償,彎曲時不會引起導體的塑性變形,因此線芯的柔軟性和穩(wěn)定性大大提高。因此,車用線束,尤其是高壓導線通產使用多股絞合導線。
線芯的絞合形式可以分為兩種,規(guī)則絞合,不規(guī)則絞合。
(1) 規(guī)則絞合
導線有規(guī)則、同心且相繼各層依照不同方向的絞合成為規(guī)則絞合。
更進一步的,還可分為正常規(guī)則絞合和非正常規(guī)則絞合。后者是指層與層之間的導線直徑不盡相同的規(guī)則絞合,前者指的是導線的直徑均相同。
規(guī)則絞合還可細分為簡單規(guī)則絞合和復合規(guī)則絞合,后者指的是組成規(guī)則絞合的導線不是單根的,是有更細的導線按規(guī)則絞合成股,再絞合成線芯,這種絞合多用于移動橡皮絕緣電纜的線芯,以提高其柔軟性。
(2) 不規(guī)則絞合
指的是所有組成導線都依照同一方向的絞合。
線芯的絞合還設計到其他相關工藝參數(shù),包括絞合節(jié)距、絞合系數(shù)、絞合方向、絞合規(guī)律等。
考慮到生產工藝和工序要求,電動汽車高壓導線的絞合方式通常是正常規(guī)則絞合,有利于機械化、自動化生產。

圖-導體的不同絞合形式
線芯的材料選擇
作為導電材料的金屬,需要具有優(yōu)異的導電性、足夠的機械強度、不易氧化、抗腐蝕、容易加工、容易焊接、資源豐富等先天優(yōu)勢。單就導體性能而言,最好的是銀,其次是銅和鋁。
高壓導線的芯線一般采用單一金屬。按材質分類,可分為銅導線(包括鍍錫銅線、退火軟銅導線和硬銅導線)和鋁導線。
(1) 金屬銅的性能和主要特點
(2) 銅導線的分類
(3) 金屬鋁的性能和主要特點
(4) 金屬銅和金屬鋁電性能對比
考量導線材質的性能主要有如下幾個參數(shù):材料成分、密度、導電率、拉伸強度、彎曲性能,如下列出的是不同材質的導線性能參數(shù):

圖-不同材質的導線性能參數(shù)比較
由此可見,基于金屬鋁導線的抗拉強度弱、密度小、重量輕、成本低等因素,市面上已經(jīng)有不少較大平方的高壓導線選擇使用鋁線替代銅導線,即能夠間接為整車輕量化做貢獻,又達成了降低整車成本的目的。