Высоковольтные провода – особенности конструкции и правила выбора

Важной частью системы зажигания любого автомобиля являются высоковольтные провода. Эти элементы выполняют ряд функций, подчиняются особой классификации и требуют специального подхода при замене. Остановимся более подробно на характеристиках и видах высоковольтных проводов. 

Описание и конструкция высоковольтных проводов

Воспламенение горючего в двигателе внутреннего сгорания осуществляется при помощи искры. Эту искру создает система зажигания, состоящая из нескольких важнейших элементов. Высоковольтные провода в этой системе отвечают за передачу импульса тока на свечи зажигания.

Элементы располагаются между свечами и коммутирующим элементом. Последнее может быть представлено распределителем-трамблером (в контактной системе), датчиком (в бесконтактной) или коммутатором (в микропроцессорах). В системе установлены провода для каждой свечи, а также кабели для синхронизации катушки с коммутатором.

Все виды высоковольтных проводов имеют примерно одинаковую конструкцию, которая включает в себя следующие элементы:

1. основная жила, проводящая ток;
2. изоляционное покрытие;
3. наконечники для соединения элементов;
4. защитные колпачки.

Разновидности высоковольтных проводов

Классификация высоковольтных проводов может осуществляться сразу по нескольким критериям. По типу токопроводящей жилы принято рассматривать модели с металлическими и неметаллическими сердечниками.

Металлические жилы – это традиционное решение, которое в современных системах стараются использовать как можно реже. Сердечник представляет собой конструкцию из нескольких медных жил. Кабель имеет большое сечение и маленькое удельное сопротивление.

Неметаллические варианты появились еще в прошлом веке и с тех пор неуклонно набирали популярность. Современные неметаллические провода могут иметь активное или реактивное сопротивление. В первом случае используется резистивный сердечник, а во втором – индуктивный.

Кабели с активным сопротивлением получили свое название из-за особенностей работы резистивного сердечника, который сам по себе представляет собой активную нагрузку для электросети. Провода с реактивным сопротивлением имеют сердечник с обмоткой, представляющей собой катушку индуктивности. Нагрузка в этом случае будет реактивной.

Конструкция высоковольтных проводов с активным сопротивлением включает в себя основную жилу, специальную обмотку и изоляцию. Жилу изготавливают из нити, которая создана из льняных волокон. Также нередко используются углеродные материалы и полимеры. Так как это неметаллы, для провода тока материалы обсыпаются графитом.

Обмотка в кабеле создается из силикона или специализированных материалов с похожими свойствами. Причем в них всегда добавляется металлическая крошка для обеспечения необходимой проводимости. В проводах с реактивным сопротивлением дополнительно присутствует проволочная обмотка. Как и в первом случае, вся система обернута в изоляцию.

Изоляция может быть однослойной, двухслойной или многослойной. Первый вариант предполагает использование одинарной оболочки из не проводящего ток полимера. Но этот подход не отличается долговечностью и универсальностью, так что его практически полностью вытеснили более продвинутые решения.

В двухслойной изоляции всегда есть основной слой и дополнительное покрытие, обеспечивающее надежную защиту от топлива, масел и других воздействий.

В состав многослойной изоляции входят следующие компоненты:

1. Внутренняя изоляция. Основное покрытие, окружающее токопроводящую жилу и предотвращающее пробой.
2. Оплетка. Высокопрочный слой, изготовленный из синтетических волокон или стекловолокна. Предотвращает разрыв и деформацию кабеля даже при серьезных механических нагрузках.
3. Оболочка. Верхний слой, обеспечивающий защиту от грязи и внешней среды.

В качестве основного материала для изготовления изоляции применяют ПВХ, силикон, каучук, а также смеси на основе полиэтилена.

Высоковольтные провода могут иметь прямые или Г-образные наконечники. Они изготавливаются по известному стандарту, так что проблем с соединением деталей возникать не должно. Для защиты наконечников предусматриваются специальные колпачки, создающиеся из диэлектрических материалов (силикон, резина).

Основные характеристики

В качестве основной характеристики любого высоковольтного провода принято рассматривать показатель электрического сопротивления. Подобный кабель всегда будет причиной радиопомех, которые влияют на работу всех систем. Перед конструкторами стоит задача по снижению помех. Решить проблему помогает установка дополнительного резистора или повышение сопротивления самих жил.

По параметру сопротивления все кабели рассматривают в рамках трех групп:

1. С нулевым значением. Тут используется медная жила, сопротивление которой не выше 0,022 Ом/м.
2. С низким показателем. Неметаллическая жила, формирующая индуктивное сопротивление. Удельное сопротивление составляет 1-6 кОм/м.
3. С высоким показателем. Неметаллическая жила, обладающая резистивным сопротивлением в пределах 12-40 кОм/м.

Высоковольтные провода обычно имеют длину не более 80 см, так что общее сопротивление редко превышает 16 кОм.

Выбор в пользу того или иного провода зависит от того, где именно планируется использовать элемент. Для контактных систем подбирают модели с относительно небольшими показателями сопротивления до 1.5 кОм/м. В бесконтактных системах активно применяются кабели с большим сопротивлением. 

Есть и другие важные параметры проводов:

• Пробивное напряжение. Обычно находится в пределах 35-40 кВ.
• Рабочие температуры. Современные провода стабильно работают при температурах от -60 до +110°C.

Большая часть имеющихся на рынке моделей соответствует общим стандартам. Однако при желании можно найти и более продвинутые решения с улучшенными характеристиками. В частности, встречаются провода с возможностью функционирования при температуре до +220°C.

Как выбрать высоковольтный провод

Во время подбора проводов необходимо рассматривать четыре основных момента:

1. вид используемой в машине схемы зажигания;
2. тип свечей;
3. вид контактов на соединяемых элементах;
4. расстояние между свечами и коммутатором.

При использовании контактной системы зажигания надо подбирать провода с сопротивлением до 2 кОм. Это же касается ситуации со свечами, конструкция которых предполагает резисторы. Для установки на старый автомобиль лучше всего подойдут традиционные медные провода со встроенными резисторами.

Бесконтактные системы зажигания предполагают использование кабелей с большими показателями сопротивления. Они же применяются вместе со свечами без резисторов. Если провода с высоким сопротивлением попытаться совместить со свечами с резистором, вполне вероятно появление сложностей при формировании искры.

Остальные характеристики подбираются на основе индивидуальных рекомендаций для конкретного автомобиля. Обычно на упаковке с проводами указывается, для каких машин их можно использовать. Попытки вручную соединить откровенно неподходящие друг к другу элементы могут закончиться серьезными проблемами.

В продаже имеются разные комплекты высоковольтных проводов. Это может быть набор исключительно кабелей для соединения коммутатора со свечами. Иногда же вместе с ними поставляются провода для подключения катушки.

Высоковольтные провода – важная часть системы зажигания, без которой добиться стабильной и равномерной работы автомобиля не удастся. Надо внимательно подходить к выбору запчастей и стараться покупать только самые качественные товары с подходящими характеристиками.