Cavi di Potenza e Alta Tensione /Cavo di collegamento ad alta tensione

Filo ad alta tensione — Cavo di collegamento flessibile unipolare ad alta tensione isolato in gomma siliconica / XLPE classificato da 3 a 100 kV CC per apparecchiature a raggi X, sistemi di prova HT, alimentatori laser, dispositivi medicali e cablaggio interno elettronico ad alta tensione

Name: Filo ad alta tensione — Cavo di collegamento flessibile unipolare ad alta tensione isolato in gomma siliconica / XLPE classificato da 3 a 100 kV CC per apparecchiature a raggi X, sistemi di prova HT, alimentatori laser, dispositivi medicali e cablaggio interno elettronico ad alta tensione
Brand: Yichi Cable
SKU: high-voltage-wire

Filo ad alta tensione: cavo di collegamento HT flessibile unipolare isolato in gomma siliconica o XLPE. Classificato 3–100 kV CC. Conduttore in rame Classe 5/6, 0,5–240 mm². Per generatori a raggi X, apparecchiature di prova HT, alimentatori laser, microscopi elettronici, display CRT, ionizzatori, precipitatori elettrostatici. Isolamento resistente alla scarica corona. Conforme UL 3239 / UL 3289. CE, RoHS.

Caratteristiche Principali

Classificato da 3 kV a 100 kV CC — cavo di collegamento unipolare ad alta tensione per collegamenti HT interni di apparecchiature; classificazione di tensione CC continua con margine di tenuta CA secondo la tensione di prova nominale

Isolamento in gomma siliconica come standard — nominale 180°C a 200°C in continuo a seconda della formulazione; l'isolamento preferito per il filo HT grazie alla sua eccellente resistenza alla scarica corona, alla stabilità termica e alla flessibilità a tutte le temperature

Isolamento XLPE o PE modificato per applicazioni specifiche — XLPE nominale 125°C; PE modificato per elevata rigidità dielettrica (fino a 40 kV/mm rispetto a 20 kV/mm del silicone) dove è richiesto un isolamento più sottile per apparecchiature con vincoli di spazio; FEP e PTFE su richiesta per applicazioni a 200–260°C

Conduttore in rame nudo o stagnato a corda IEC 60228 Classe 5 o Classe 6 — cordatura flessibile per cablaggio di apparecchiature che deve essere instradato attraverso spazi ristretti e terminato a morsetti a vite o collegamenti saldati

Formulazione in silicone resistente alla corona — sistema di riempitivi proprietario che inibisce l'erosione da corona della superficie dell'isolamento; essenziale per il filo HT che opera sopra la tensione di inizio della scarica corona (tipicamente >5 kV) dove il campo elettrico sulla superficie del conduttore supera la resistenza di rottura dell'aria

Strato semiconduttivo concentrico (opzionale, per classificazioni >15 kV) — uno strato semiconduttivo estruso o a nastro sul conduttore uniforma il campo elettrico all'interfaccia conduttore-isolamento ed elimina la scarica parziale nei traferri

Sezioni dei conduttori da 0,5 mm² a 240 mm² — dal sottile cavo di collegamento per strumenti (AWG 20, 0,5 mm²) per misure HT a bassa corrente ai pesanti conduttori di potenza (50–240 mm²) per alimentatori HT e bobine di magneti di acceleratori

Listati UL 3239 (silicone, 3–50 kV CC), UL 3289 (XLPE, 3–50 kV CC) e UL 3398 (silicone, 3–20 kV CC) — componente di filo riconosciuto per apparecchiature elettriche; semplifica la certificazione UL del prodotto finale utilizzando cablaggio interno listato

Applicazioni

Cablaggio interno di generatori a raggi X — cavi HT dal trasformatore ad alta tensione al tubo a raggi X; l'isolamento in silicone sopporta la combinazione di alta tensione (20–150 kV), temperatura elevata vicino all'involucro del tubo e ozono generato dalla scarica coronaApparecchiature di prova ad alta tensione — cablaggio interno di tester hipot CC, gruppi di prova risonanti CA e generatori di impulsi di tensione dove la tensione di prova viene applicata al filo stessoAlimentatori laser — collegamenti HT a lampade flash e tubi a scarica laser in sistemi laser industriali e medicali a 1–30 kVMicroscopi elettronici (SEM/TEM) — cablaggio ad alta tensione dall'alimentatore HT al cannone elettronico a 5–30 kV; richiede un isolamento stabile a bassa ondulazione con corrente di dispersione minimaCavi HT di CRT e display — filo di collegamento anodico dal trasformatore flyback al pulsante dell'anodo del CRT a 15–35 kV in apparecchiature display legacy e monitor CRT industriali specializzatiPrecipitatori elettrostatici e ionizzatori — cablaggio HT per apparecchiature industriali di pulizia dell'aria, verniciatura a spruzzo e separazione elettrostatica a 10–100 kV CCCircuiti di carica e scarica di condensatori — filo HT per banchi di condensatori in alimentatori a potenza impulsata, generatori di Marx e apparecchiature di formatura elettromagnetica dove il filo vede sia tenuta in CC sia tensioni transitorie rapide

Specifiche Tecniche

Tensione nominale (CC)	3, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100 kV CC secondo UL e classificazioni del produttore
Nota sulla tensione nominale	La classificazione CC si applica alla tenuta continua dell'isolamento. La classificazione CA è tipicamente 1/3–1/2 della classificazione CC a seconda della frequenza e della forma d'onda. Quando si opera in CA con contenuto significativo ad alta frequenza (ad es., convertitori risonanti a 20–100 kHz), l'inizio della scarica corona diventa il fattore limitante — specificare una classificazione CC più elevata
Materiale del conduttore	Rame nudo o stagnato; IEC 60228 Classe 5 (flessibile) o Classe 6 (extra-flessibile)
Sezioni dei conduttori	0,5, 0,75, 1,0, 1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 mm²
Costruzione del conduttore	A corda concentrica; rame argentato disponibile per applicazioni ad alta frequenza dove l'effetto pelle è significativo o è richiesta la saldatura
Strato semiconduttivo (opzionale)	Composto semiconduttivo estruso o a nastro sul conduttore; per tensioni nominali ≥15 kV CC; uniforma il campo elettrico sulla superficie del conduttore; riduce la tensione di inizio della scarica parziale
Isolamento — Gomma siliconica	Composto di gomma siliconica vulcanizzato a perossido; nominale 180°C o 200°C in continuo; durezza Shore A 60–80; eccellente resistenza alla corona — il silicone si erode lentamente sotto esposizione alla corona, prolungando la vita utile rispetto ai polimeri organici
Isolamento — XLPE	Polietilene reticolato; nominale 125°C in continuo; rigidità dielettrica superiore al silicone (30–40 kV/mm) che consente una parete isolante più sottile per applicazioni con vincoli di spazio
Isolamento — PE modificato	Polietilene modificato reticolato per irraggiamento; nominale 105–125°C; rigidità dielettrica più elevata (35–45 kV/mm); eccellente per assemblaggi HT miniaturizzati
Isolamento — FEP (opzionale)	Etilene-propilene fluorurato; nominale 200°C; chimicamente inerte; per temperature estreme e resistenza chimica; rigidità dielettrica 20–25 kV/mm
Isolamento — PTFE (opzionale)	Politetrafluoroetilene; nominale 260°C; classificazione di temperatura più elevata; rigidità dielettrica 18–20 kV/mm; per applicazioni HT aerospaziali e militari
Spessore della parete isolante	Varia con la tensione nominale e il materiale di isolamento; tipico: 0,8 mm (3 kV CC silicone), 3,0 mm (20 kV CC silicone), 6,0 mm (50 kV CC silicone), 10,0 mm (100 kV CC silicone)
Parete isolante (approssimativa — silicone)	0,6–0,8 mm (3 kV); 1,0–1,5 mm (5 kV); 1,5–2,0 mm (10 kV); 2,5–3,5 mm (20 kV); 4,0–6,0 mm (40 kV); 6,0–8,0 mm (60 kV); 8,0–10,0 mm (80 kV); 10,0–12,0 mm (100 kV)
Identificazione dei conduttori	Isolamento in colore pieno: bianco, nero, rosso, blu, giallo, verde, marrone, grigio o naturale (traslucido); striato e multicolore su richiesta
Rigidità dielettrica — Silicone	≥20 kV/mm (a breve durata); ≥15 kV/mm (CC continuo)
Rigidità dielettrica — XLPE / PE modificato	≥35 kV/mm (a breve durata); ≥25 kV/mm (CC continuo)
Resistenza di isolamento a 20°C	≥2 000 MΩ·km (silicone); ≥10 000 MΩ·km (XLPE)
Resistenza del conduttore in CC a 20°C	Secondo IEC 60228; ad es., da 39,0 Ω/km (0,5 mm²) a 0,0778 Ω/km (240 mm²) per rame nudo Classe 5
Tensione di inizio della scarica corona (CIV)	Misurata secondo ASTM D1868; >1,5× la tensione CC nominale in aria ferma per un filo HT correttamente progettato; la tensione di inizio della corona dipende dal diametro del conduttore, dallo spessore dell'isolamento e dalla presenza o assenza di uno strato semiconduttivo
Tensione di estinzione della scarica corona (CEV)	Tipicamente 80–90% della CIV; una volta iniziata la corona, la tensione deve essere ridotta sotto la CIV per estinguerla
Scarica parziale — per tipi ≥15 kV	≤10 pC alla tensione CC nominale con l'opzione dello strato semiconduttivo secondo IEC 60885; senza strato semicon, la scarica parziale può iniziare all'interfaccia conduttore-isolamento anche sotto la tensione nominale in aria
Tensione di prova (CC — di routine in fabbrica)	2× la tensione CC nominale + 1 kV; 15 minuti; secondo UL 3239
Tensione di prova (CA — di routine in fabbrica)	Calcolata dalla tensione di prova CC; tipicamente 0,5–0,7× la tensione di prova CC a frequenza industriale
Campo di temperatura — Silicone (fisso)	da -60°C a +180°C (standard); fino a +200°C (silicone ad alta temperatura); fino a +260°C (con strato esterno di nastro PTFE)
Campo di temperatura — Silicone (flessione)	da -50°C a +150°C
Campo di temperatura — XLPE (fisso)	da -40°C a +125°C
Campo di temperatura — XLPE (flessione)	da -25°C a +105°C (flessione limitata — l'XLPE è semi-rigido)
Campo di temperatura — FEP (fisso)	da -100°C a +200°C
Campo di temperatura — PTFE (fisso)	da -200°C a +260°C
Raggio di curvatura minimo — Silicone	3× diametro esterno del cavo (posa fissa); 5× diametro esterno del cavo (movimentazione frequente)
Raggio di curvatura minimo — XLPE / PE	5× diametro esterno del cavo (fisso); 10× diametro esterno del cavo (movimentazione)
Infiammabilità — Silicone	Equivalente a UL 94 V-0; autoestinguente; il silicone si accende con difficoltà e forma una cenere non conduttiva
Infiammabilità — XLPE / PE	UL 94 VW-1 o FT2 secondo UL 1581
Tipi riconosciuti UL	UL 3239 (silicone, 3–50 kV CC, 150°C); UL 3289 (XLPE, 3–50 kV CC, 105°C); UL 3398 (silicone, 3–20 kV CC, 150°C)
Certificazioni	CE, RoHS; componente riconosciuto UL; VDE su richiesta

Descrizione Dettagliata

Che cos'è un filo ad alta tensione?

Il filo ad alta tensione è un conduttore flessibile unipolare con una parete isolante spessa progettato per sopportare tensioni CC da 3 kV a 100 kV e oltre — non come cavo di trasmissione di potenza, ma come cavo di collegamento per le connessioni elettriche interne di apparecchiature ad alta tensione. È il filo che collega l'alimentatore HT al tubo a raggi X, il filo dal banco di condensatori alla lampada flash, il filo dal trasformatore flyback all'anodo del CRT.

A differenza dei cavi di potenza, progettati per l'installazione fissa in passerelle portacavi, condotti e trincee con raggi di curvatura e tensioni di tiro definiti, il filo HT è progettato per essere movimentato — instradato da un assemblatore di apparecchiature attraverso un telaio, fissato attorno a distanziali, terminato a capicorda saldabili o morsetti a vite. L'isolamento deve sopravvivere a questa movimentazione senza danni, poi sopportare la tensione nominale in continuo per la vita operativa dell'apparecchiatura senza degradazione indotta dalla corona.

Il materiale di isolamento più comune è la gomma siliconica. Il silicone è la scelta preferita per il filo HT per tre motivi:

Resistenza alla scarica corona: Quando il campo elettrico sulla superficie del conduttore supera la rigidità dielettrica dell'aria circostante (circa 3 kV/mm per punte affilate, inferiore ad alta quota), si forma una scarica corona — un'ionizzazione localizzata dell'aria attorno al conduttore. Questa corona attacca la superficie dell'isolamento, erodendola molecola per molecola. La gomma siliconica si erode in una polvere di silice non conduttiva (SiO₂) che rimane sulla superficie e funge da barriera parziale. I polimeri organici (PE, PVC, XLPE) si erodono in carbonio conduttivo, che accelera la velocità di erosione
Stabilità termica: Le apparecchiature HT spesso generano calore significativo — avvolgimenti di trasformatori, semiconduttori di alimentatori, tubi a raggi X. La classificazione continua di 180–200°C del silicone fornisce margine sopra ciò che un isolamento in PVC (105°C) o XLPE (125°C) può sopportare
Flessibilità e movimentazione: Il silicone è il materiale di isolamento più flessibile a tutte le temperature. Un filo in silicone da 50 kV può essere piegato a 3× il suo diametro senza danni all'isolamento. Questa flessibilità è essenziale per il cablaggio di apparecchiature dove lo spazio è limitato e l'assemblatore deve instradare il filo attraverso percorsi stretti del telaio

Scelta del materiale di isolamento in base all'applicazione

Materiale di isolamento	Tensione max (CC, tipica)	Classificazione temp.	Rigidità dielettrica	Resistenza alla corona	Ideale per
Gomma siliconica	100 kV	180–200°C	20 kV/mm	Eccellente	Raggi X, laser, apparecchiature di prova — lo standard per il filo HT
XLPE	50 kV	125°C	35 kV/mm	Buona	Apparecchiature con vincoli di spazio; parete più sottile per la stessa tensione
PE modificato (irraggiato)	50 kV	105–125°C	40 kV/mm	Moderata	Assemblaggi HT miniaturizzati; rigidità dielettrica più elevata
FEP	30 kV	200°C	22 kV/mm	Buona	Ambiente chimico; isolamento trasparente per ispezione visiva
PTFE	30 kV	260°C	20 kV/mm	Buona	Aerospaziale, militare; temperatura estrema

La corona — Il vincolo di progetto del filo HT

La corona è la considerazione di progetto singolarmente più importante per il filo HT utilizzato in aria. Sulla superficie di un conduttore di piccolo diametro ad alta tensione, il campo elettrico può superare la rigidità dielettrica dell'aria (circa 3 kV/mm alla pressione atmosferica standard), causando un'ionizzazione localizzata. Una volta che la corona si accende, essa:

Produce ozono (O₃), che attacca chimicamente la superficie dell'isolamento
Crea radiazioni ultraviolette, che degradano le catene dei polimeri organici
Genera acido nitrico in presenza di umidità, accelerando l'erosione superficiale
Produce interferenze elettromagnetiche (EMI), che possono disturbare i circuiti di misurazione sensibili

La tensione di inizio della corona per un conduttore cilindrico in aria è data dalla legge di Peek. In pratica, per un conduttore nudo di diametro d (mm), la tensione approssimativa di inizio della corona in aria ferma a 20°C e 1 atm è: V_inizio (kV di picco) ≈ 3 × d [mm] per conduttori di piccolo diametro (<5 mm)

Questo significa:

Un conduttore da 1 mm di diametro (AWG 18, 0,82 mm²) inizierà a mostrare corona a circa 3 kV
Un conduttore da 3 mm di diametro (16 mm²) inizierà a mostrare corona a circa 9 kV
Un conduttore da 10 mm di diametro (70 mm²) inizierà a mostrare corona a circa 30 kV

La tensione di inizio della corona limita la tensione operativa massima per un dato diametro del conduttore — o determina il diametro minimo del conduttore per una data tensione. Ecco perché il filo ad alta tensione sopra 15–20 kV include spesso uno strato semiconduttivo sul conduttore: lo strato semicon presenta un diametro effettivo liscio e più grande all'isolamento, eliminando l'intensificazione locale del campo sulle superfici dei singoli fili elementari.

Linee guida pratiche di progettazione per la scelta del filo HT

Il diametro del conduttore determina le prestazioni di corona, non solo la portata: Per il filo HT, selezionate prima il diametro del conduttore per il controllo della corona, poi verificate che la sezione soddisfi il requisito di trasporto di corrente. Nella maggior parte del cablaggio interno di apparecchiature, la corrente è da milliampere a pochi ampere — il conduttore è sovradimensionato per la sua classificazione di corrente perché il controllo della corona richiede un diametro più grande
Strato semiconduttivo per ≥15 kV CC: Specificare uno strato semiconduttivo tra il conduttore e l'isolamento primario è raccomandato per tensioni nominali ≥15 kV. Il costo incrementale è modesto e l'eliminazione della scarica parziale estende significativamente la vita utile
Distanza in aria e distanza di strisciamento: L'isolamento del filo non è l'unico elemento di tenuta alla tensione. Le estremità dei terminali (isolamento spelato, conduttore nudo) e qualsiasi collegamento non isolato devono soddisfare i requisiti di distanza in aria e distanza di strisciamento della IEC 60664-1 (o UL 840) per la categoria di sovratensione e il grado di inquinamento dell'apparecchiatura
Riduzione di portata ad alta frequenza: Quando il filo HT trasporta contenuto significativo ad alta frequenza (convertitori a commutazione a 20–300 kHz, potenza impulsata con tempi di salita in nanosecondi), l'isolamento è sollecitato sia dielettricamente sia termicamente (le perdite dielettriche aumentano con frequenza × tan δ × V²). La gomma siliconica ha una tan δ di 0,001–0,01 a frequenza industriale, che aumenta alle frequenze più elevate. Per applicazioni HT ad alta frequenza, possono essere preferiti PTFE (tan δ <0,0002) o PE (tan δ <0,0005) nonostante la loro resistenza alla corona inferiore
Esposizione a ozono e ambiente: In apparecchiature chiuse dove l'ozono della corona si accumula, l'isolamento deve resistere alla screpolatura da ozono. Il silicone (spina dorsale inorganica) e l'FEP/PTFE (completamente fluorurati) sono eccellenti; l'XLPE e il PVC sono scarsi e non dovrebbero essere utilizzati in ambienti che generano ozono senza ventilazione

Perché scegliere il filo ad alta tensione Yichi

Gomma siliconica come standard — il materiale corretto per il filo HT: La resistenza alla corona, la stabilità termica e la flessibilità di movimentazione del silicone lo rendono l'isolamento di prima scelta per il cavo di collegamento ad alta tensione. Produciamo filo HT in silicone in tutta la gamma da 3 a 100 kV CC — se il silicone non è il materiale giusto per la vostra applicazione, offriamo alternative in XLPE, PE modificato, FEP e PTFE
Filo con prova di corona per classificazioni ≥15 kV: Ogni filo HT con tensione nominale ≥15 kV CC riceve una prova di tensione di estinzione della corona secondo ASTM D1868. La CEV deve essere ≥1,2× la tensione CC nominale — garantendo che qualsiasi corona che potrebbe iniziare a una sovratensione transitoria si estingua quando la tensione torna alla normalità
Opzione strato semiconduttivo — eliminazione della scarica parziale sulla superficie del conduttore: Per tensioni nominali ≥15 kV, l'opzione dello strato semiconduttivo elimina la scarica parziale nei traferri che si verifica tra i singoli fili elementari del conduttore e l'isolamento. Questa è la differenza tra un filo che opera silenziosamente alla tensione nominale e uno che emette scarica parziale dal primo giorno
Componente riconosciuto UL — semplificazione della certificazione delle apparecchiature: Le listazioni come componente riconosciuto UL 3239, UL 3289 e UL 3398 significano che la vostra apparecchiatura utilizza cablaggio interno riconosciuto, semplificando il processo di listazione UL del prodotto finale. I numeri di fascicolo UL e i dati di prova sono disponibili per la presentazione della certificazione
Striatura, codice colore e marcatura personalizzati: Colori pieni standard o il vostro codice colore specifico; marcatura metrica sequenziale su richiesta per la produzione a taglio su misura; striatura speciale della guaina per l'identificazione di polarità negli assemblaggi ad alta tensione
Supporto applicativo per la scelta del filo HT: Inviateci la vostra tensione di esercizio, la forma d'onda (CC, CA, impulsata, HF), la corrente massima, la temperatura ambiente ed eventuali vincoli di spazio — il nostro team di ingegneria raccomanda il materiale di isolamento, la dimensione del conduttore e se è richiesto uno strato semiconduttivo per un funzionamento senza corona

Domande Frequenti

Come scelgo tra isolamento in silicone, XLPE e PE modificato?

Il silicone offre il campo di temperatura più ampio a 180–200°C continui con rigidità dielettrica a breve termine ≥20 kV/mm. L'XLPE arriva a 125°C con 30–40 kV/mm. Il PE modificato arriva a 105–125°C con 35–45 kV/mm, la più alta rigidità dielettrica dei tre.

Perché la resistenza alla corona è importante nel filo di collegamento ad alta tensione?

La scarica coronica erode l'isolamento dalla superficie verso l'interno. La formulazione in silicone impiega un sistema di riempimento che inibisce l'erosione coronica, permettendo al filo di sopravvivere allo stress di campo elevato continuo dentro generatori a raggi X, microscopi elettronici e apparecchi di prova ad alta tensione.

Mi serve lo strato semiconduttivo opzionale?

Per portate di 15 kV DC e superiori. Uno strato semiconduttivo estruso o a nastro sopra il conduttore equalizza il campo elettrico e sopprime la corona sulla superficie del conduttore.

Come si collega la portata DC a un'applicazione AC?

La portata catalogata di 3–100 kV DC è la resistenza continua dell'isolamento. La portata AC è tipicamente da un terzo a un mezzo del valore DC, perciò il servizio AC richiede un filo a portata superiore o una parete di isolamento più spessa.

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Prodotto: Filo ad alta tensione — Cavo di collegamento flessibile unipolare ad alta tensione isolato in gomma siliconica / XLPE classificato da 3 a 100 kV CC per apparecchiature a raggi X, sistemi di prova HT, alimentatori laser, dispositivi medicali e cablaggio interno elettronico ad alta tensione