1、热缩管技术在高压应用中实现高性能、安全性和可靠性白皮书高性能材料/白皮书 2热缩管技术简介 具有复杂电气基础设施的系统的制造商和操作人员需要使用可靠、经验证的选件使元件隔热和隔电，为连接器和接头/拼接件提供应力消除，并保护和密封电缆、配线和元件，防止进水、接触化学品以及因磨损或弯曲而破损。如今，热缩管和部件为解决所有这些操作难题提供了用途广泛、可靠且经济高效的选择。近年来，随着共挤和三重挤压热缩部件的开发和商业化，涌现出了兼顾形式和功能的多种方法。具体而言，共挤热缩零件得益于两种高性能材料的结合，其中外层为热缩热塑性塑料，内层为弹性材料。单个的共挤管或零件一旦安装好后，内层可以更可靠地适应不规

2、则的表面，而外层的热缩层则可保护下方的电缆或元件免受周围环境中不利条件的影响。本白皮书深入探讨了选择热缩部件和附件来端接和连接电缆和接头时可以带来的固有优点，以尽可能提高系统可靠性、减少意外停机时间、简化现场安装并简化备件库存管理，从而支持日常维护和操作。注重正确的材料选择和安装，使用 TE Connectivity(TE)热缩组件可以让系统所有者和操作员高枕无忧，并且在这些安装的生命周期中，这些优质产品通过稳定性努力收回成本、耐用性和可靠性，在恶劣的气候条件下，预计使用寿命可达 40 多年。什么是“高压”？为什么它如此重要？高压(HV)一词用于描述在高于规定限值的电压下运行的电力系统和 元件

3、。在英国，英国工程技术学会(IET)发布了 BS 7671，这一规范通常被称为“布线规则”，其中定义了三种不同的电压范围水平，详细信息可参见 下表 1。在日本，日本的电力行业需遵守电力事业法(EBA)。电压类型电压范围范围说明交流电0-110V低压(LV)直流电0-220V低压(LV)交流电13-60kV中压(MV)交流电-高压在美国，美国国家电气规范(NEC)和美国电气制造商协会(NEMA)制定了涵盖所有电压分类的指南和标准。电压类型电压范围范围说明交流电0-49V低压(LV)交流电50-1000V中压(MV)交流电1000-4160V高压电压类型电压范围范围说明交流电0-50V超低压直流电

4、0-125V超低压交流电50-1000V低压直流电125-1500V低压交流电1000V+高压直流电1500V+高压表 1 英国 BS 7671 规定的电压范围水平高性能材料/白皮书 3热缩管技术若人员暴露在以上基本电压范围水平内，与触电相关的潜在风险将各不相同。电压暴露可能导致的后果取决于多种因素，诸如电压水平、电流水平、电流通路、频率、持续时间、环境条件以及个人特性（因人而异）。在超低电压下，人体皮肤的电阻被认为足以阻止任何显着的电流流过人体。高于超低压的交流电(AC)和直流电(DC)电压可以克服皮肤电阻，因此认为流经人体的电流足以致命。对于高压系统，此风险会因两个原因而更严重：1)人体电

5、阻随着电压的升高而降低，以及 2)电压和相关电场足以击穿空气并“接触”人体，而无需物理接触带电导体。电流的致命水平可低至 10mA，具体取决于电流通路和持续时间。国际电工技术委员会(IEC)给出了特定条件下的人体电阻相关值。例如，在这些条件下，电压为 25V 和 1000V 时，人体电阻的中位值分别为 3250 和 1050，即电压为 25V 时，电流为 7.7mA，而在电压为 1000V 时，电流为 0.97A（可致命）。显然，使用高压和高压系统时，有诸多健康和安全方面的重要注意事项，那我们为什么还要选择使用高压呢？虽然原因因特定应用而多有不同，但使用高压可以实现效率更高的能量传输或更高的能

6、量密度，这两者在系统架构中通常都至关重要。然而，由于周围空气的电气绝缘特性发生变化，高压系统中的物理设计会变得更加复杂（例如，在 3kV/mm 的电场中，干燥空气通常会被击穿，而在相对湿度(RH)（单位为%）更高的空气中，击穿强度会更低）。高压和电场绝缘材料失效由与电压(V)或电位差相关的电场(E)造成。电场(E)由以下公式定义并且是一个向量场，因此空间中的每个点均具有量值和方向，而电压是一个标量场，其中每个点仅具有量值。平行板装置在材料几何结构测试中比较常见，在这一简单情况下，此公式可以简化。因此，当样品厚度为 2mm（在 i 轴上分离）且施加电压为 20,000V(20kV)时，E 场在