電動(dòng)汽車高壓線束技術(shù)規(guī)范

發(fā)布時(shí)間：2022-03-04作者來(lái)源：金航標(biāo)瀏覽：3224

一、范圍

本規(guī)范規(guī)定了電動(dòng)汽車高壓線束設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的符號(hào)、代號(hào)、術(shù)語(yǔ)及其定義，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，布置要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，材料選用要求，性能設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)計(jì)算方法，安全使用要求等。

二、規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其[敏感詞]版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T 2423.17 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程-鹽霧試驗(yàn)
GB 4208 外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）
GB/T 12528-2008 交流額定電壓3kv及以下軌道交通車用電纜
GB 14315 電力電纜導(dǎo)體用壓接型銅、鋁接線端子和連接管
GB/T 14691 技術(shù)制圖字體
GB/T 18384.2 電動(dòng)汽車安全要求第2部分功能安全和故障防護(hù)
GB/T 18384.3 電動(dòng)汽車安全要求第3部分人員觸電防護(hù)
GB/T 18487.1 電動(dòng)車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng) 一般要求
GB/T 18487.2 電動(dòng)車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)電動(dòng)車輛與交流直流電源的連接要求
GB/T 18488.1 電動(dòng)汽車車用電機(jī)及其控制器技術(shù)條件
GB/T 19596 電動(dòng)汽車術(shù)語(yǔ)
QC/T 413 汽車電氣設(shè)備基本技術(shù)條件
Q/TEV 100 整車產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件編號(hào)規(guī)則
Q/TEV 31306 電動(dòng)汽車線束號(hào)編號(hào)規(guī)則
Q/TEV 31307 電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)線號(hào)編號(hào)規(guī)則
SAE J1654 高壓電纜
SAE J1673 電動(dòng)汽車高壓電纜總成設(shè)計(jì)
SAE J1742 道路測(cè)量車載電線束高壓連接-試驗(yàn)方法和一般性能要求

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三、術(shù)語(yǔ)和定義

（1）工作電壓：在任何正常工作狀態(tài)下，電氣系統(tǒng)可能產(chǎn)生的交流電壓（均方根值rms）或直流電壓的[敏感詞]值（不考慮瞬時(shí)電壓）。

（2）高壓：根據(jù)具體的電壓等級(jí)，電動(dòng)汽車的電壓級(jí)別為B級(jí)。

直流：DC60V<U≤DC1000V.

交流：（15HZ-150Hz）AC25V<U（rms）≤AC660V.

（3）高壓系統(tǒng)：所有直接或間接連接于高壓電路中，包括線束（電纜和插件）和設(shè)備（負(fù)載、發(fā)電機(jī)、儲(chǔ)能系統(tǒng)），均稱為高壓系統(tǒng)。

（4）帶電部件：正常使用時(shí)被通電的導(dǎo)體或?qū)w部件。

（5）直接接觸：人員和帶電部件的接觸

（6）外露可導(dǎo)電部件

按照GB 4208規(guī)定，可以通過(guò)IPXXB試指觸及的導(dǎo)電部件。

注1：本概念是針對(duì)特定的電路而言，一個(gè)電路中的帶電部件也許是另一個(gè)電路中的外露導(dǎo)體，例如：電動(dòng)汽車的車身可能是燈光、刮水電機(jī)電路中的帶電部件，但對(duì)于動(dòng)力電路來(lái)說(shuō)它是外露導(dǎo)體。

（7）間接接觸：人員、基本絕緣故障情況下變?yōu)閹щ姷耐饴犊蓪?dǎo)電部件之間的接觸。

（8）爬電距離：連接端子的帶電部分（包括任何可導(dǎo)電的連接件）和電底盤之間，或兩個(gè)電位不同的帶電部分之間的沿絕緣材料表面的最短距離。

（9）可導(dǎo)電部件：能夠使電流通過(guò)的部件，在正常工作狀態(tài)下不導(dǎo)電，但當(dāng)基本絕緣故障的情況下，可能成為帶電部件。

（10）壓接：接觸端子和導(dǎo)線一般是壓接，對(duì)于可選擇的，如硬焊接或者軟焊接，通過(guò)檢查環(huán)境和需求合理選擇。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在本設(shè)計(jì)規(guī)范里的連接特指壓接。

四、應(yīng)滿足的功能要求及應(yīng)達(dá)到的性質(zhì)要求

（1）功能要求

高壓線束的主要功能是在有電壓和所需的安裝環(huán)境下安全傳遞電流；對(duì)于高壓電的安全準(zhǔn)則需求必須遵守。

（2）性能要求

①溫度要求

根據(jù)整車內(nèi)的位置，整車溫度可分為表1中所示的三檔。

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道路車輛的線束其電纜長(zhǎng)期允許工作溫度不超過(guò)125℃，如果電纜的布置環(huán)境溫度超過(guò)了電纜允許的工作溫度，則宜按照本規(guī)范第8.1節(jié)的規(guī)定，采取增大電纜的截面積的方法，使線束滿足環(huán)境溫度的要求。

②電壓要求

根據(jù)電動(dòng)汽車的電壓級(jí)別為B級(jí)，整車高壓的額定電壓為：DC1000V、AC660V；

高壓線束的額定電壓須略高于整車額定電壓，規(guī)定高壓線束的額定電壓為：AC750V。

③耐電壓

根據(jù)GB/T 18488.1，彼此無(wú)電連接的電路之間介電強(qiáng)度應(yīng)能耐受（2U+1000）的試驗(yàn)電壓，即在線束與部件脫開的情況下，線束對(duì)車體耐電壓：AC2500V/50HZ/1min，漏電流不超過(guò)10mA，不發(fā)生閃爍擊穿現(xiàn)象。

④絕緣電阻

根據(jù)SAE J1742，絕緣電阻測(cè)試電壓為DC1000V，在線束與所連接部件脫開的情況下，線束對(duì)車體絕緣電阻在任何情況下均應(yīng)大于100mΩ.

⑤鹽霧要求

鹽霧試驗(yàn)按照GB/T 2423.17的規(guī)定進(jìn)行，高壓線束在試驗(yàn)箱內(nèi)應(yīng)處于正常安裝狀態(tài)。試驗(yàn)時(shí)間16h。試驗(yàn)結(jié)束后，高壓線束靜止恢復(fù)（1-2）h后，通電后應(yīng)能正常工作，不考核外觀。

⑥阻燃要求

線束所用材料要求阻燃等級(jí)為UL94V-0.

⑦線束拉脫力要求

電纜壓接至連接器后，拉脫力應(yīng)不小于最小拉脫力。根據(jù)SAE J1742，最小拉脫力見(jiàn)表2.

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五、設(shè)計(jì)輸入、輸出要求

1.設(shè)計(jì)輸入要求

（1）電氣設(shè)計(jì)的輸入要求及動(dòng)力系統(tǒng)配置情況。

（2）整車中布置圖。

（3）線束敷線圖。

（4）高壓系統(tǒng)中的各電氣部件的安裝位置，線束與電氣部件的對(duì)接形式。

（5）高壓系統(tǒng)中的各電氣部件的負(fù)載特性。特性包括穩(wěn)態(tài)電流強(qiáng)度、電壓要求，瞬態(tài)條件和電流強(qiáng)度及電流波形（平穩(wěn)、脈沖、頻率等）。

2.設(shè)計(jì)輸出要求

（1）線束圖的內(nèi)容

線束圖的內(nèi)容包含主干線、分支線、現(xiàn)場(chǎng)、接插器外形圖、插件名稱及型號(hào)、插件所對(duì)應(yīng)部件的名稱、插件孔位號(hào)、孔位號(hào)所對(duì)應(yīng)的電纜線號(hào)、線徑、定義；其次還應(yīng)包含線束接線表，插件視圖方向，技術(shù)要求等。電纜應(yīng)標(biāo)明線材型號(hào)。

（2）線束保護(hù)套的顏色

線束的保護(hù)套包括波紋管、熱縮套管。

波紋管的顏色采用橙色（GB30）。

熱縮套管的顏色：采用不同顏色熱縮套管對(duì)極性進(jìn)行區(qū)分，正極為紅色，負(fù)極為藍(lán)色，U相為[敏感詞]，V相為綠色，W相為紅色。

（3）線束的長(zhǎng)度

①電纜的長(zhǎng)度

根據(jù)整車的總布置、線束敷線圖，測(cè)量出電纜所需長(zhǎng)度，在所測(cè)量的長(zhǎng)度基礎(chǔ)上，宜增加不超過(guò)200mm的裕量。

②波紋管的長(zhǎng)度

根據(jù)電纜的長(zhǎng)度，須在電纜長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上減去電纜伸進(jìn)去部件內(nèi)的長(zhǎng)度，該減去長(zhǎng)度的具體值依據(jù)具體部件而定。

③熱縮套管的長(zhǎng)度

在波紋管的兩端，須燙熱縮套管，以確保波紋管與電纜的套接不會(huì)晃動(dòng)。熱縮套管的長(zhǎng)度須等于電纜伸進(jìn)去部件內(nèi)的長(zhǎng)度值。

④屏蔽型電纜屏蔽層的長(zhǎng)度

當(dāng)電纜須采用屏蔽性電纜時(shí)，如連接控制器與電機(jī)的三相高壓線束，屏蔽層須剝出，單獨(dú)采用規(guī)格（φ8/4.0）的交聯(lián)聚烯烴熱縮管套接，熱縮后的屏蔽層長(zhǎng)度以大于等于200mm且小于等于250mm為宜。

（4）電線的標(biāo)號(hào)

線束圖中應(yīng)標(biāo)明每根電纜的線號(hào)，線號(hào)的編號(hào)嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/TEV 31307.

（5）線束的標(biāo)號(hào)

線束圖中應(yīng)標(biāo)明該線束圖所對(duì)應(yīng)的線束號(hào)，線束號(hào)的編號(hào)嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/TEV 31306.

（6）線束圖中的接插件

線束圖中應(yīng)標(biāo)明接插件視圖方向、型號(hào)、孔位布局和編號(hào)、孔位對(duì)應(yīng)的電線標(biāo)號(hào)。

（7）電纜型號(hào)

線束圖中應(yīng)標(biāo)明各電纜的型號(hào)，電纜型號(hào)的選取應(yīng)符合GB/T 12528中的規(guī)定。推薦型號(hào)見(jiàn)表3

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（8）線束圖的技術(shù)要求

線束圖中應(yīng)包含技術(shù)要求，規(guī)定線束生產(chǎn)的注意事項(xiàng)、技術(shù)條件要求等。

（9）圖框、圖號(hào)、圖樣名稱

線束圖其圖框、圖號(hào)、圖樣名稱應(yīng)符合公司標(biāo)準(zhǔn)Q/TEV 100的規(guī)定。

（10）字體

①文字種類、字體高度參見(jiàn)表4.

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②繪制圖樣時(shí)，漢字的字體盡量采用CAD默認(rèn)的長(zhǎng)仿宋體，且在同一張圖中，只允許使用一種字體。

③未做規(guī)定的均按GB/T14691的規(guī)定執(zhí)行。

六、裝配要求

1.結(jié)構(gòu)要求

高壓線束應(yīng)在機(jī)械和電氣安全的情況下，以專業(yè)的施工方法將線束和所接部件（如高壓配電盒、電機(jī)控制器、電機(jī)、輔助電源等）匹配。線束插拔或連接部分應(yīng)預(yù)留出適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，長(zhǎng)度推薦值為150mm，便于車輛裝配，以及便于對(duì)部件進(jìn)行定期維修。

2.布線方案

布線方案應(yīng)有助于清除不正確的安裝和錯(cuò)誤的線束路線。

走線應(yīng)避免形成大的電磁環(huán)。

高低壓平行走線距離間隔須大于400mm，如果實(shí)際境況確實(shí)無(wú)法達(dá)到此要求，高低壓需相互垂直走線。

測(cè)量在發(fā)生碰撞情況下，須確保線束不會(huì)受到擠壓，以防線束破裂造成短路。

3.線束固定保護(hù)件要求

針對(duì)高壓線束的布置，應(yīng)盡可能地對(duì)線束進(jìn)行保護(hù)，使線束與車體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)最小化。宜采用具備絕緣性能的結(jié)構(gòu)部件，如電纜夾、電纜槽等。布線裝配應(yīng)剛好放入光滑的電纜夾或電纜槽中。對(duì)用于布線、包裝和定位線束用途的所有線束固定保護(hù)件（如卡箍、螺栓等）進(jìn)行充分地保護(hù)，宜涂抹凡士林，防止腐蝕。線束固定保護(hù)件之間的距離不得大于400mm。

4.線束連接器裝配空間要求

所有連接器位置宜預(yù)留便于操作的不小于200mm的空間，以便連接和斷開連接。連接器與部件之間的連接應(yīng)適當(dāng)消除機(jī)械應(yīng)力。

5.線束電纜彎曲半徑要求

避免電纜出現(xiàn)小的彎曲半徑。一般情況下，最小彎曲半徑等于電纜外徑的5倍。應(yīng)避免接頭中存在彎曲電線，否則，接頭后部密封件中可能出現(xiàn)漏電通路。

6.線束布置防水要求

對(duì)于車輛底部、輪艙濺水區(qū)，應(yīng)特別注意水和道路磨料會(huì)損壞線束。

濺水區(qū)中的連接器應(yīng)進(jìn)行裝袋防護(hù)。

7.線束布置防磨要求

需保護(hù)所有高壓線束，以防震動(dòng)和磨損。因車輛的震動(dòng)，應(yīng)除去線束上所接觸的金屬部件邊緣的毛刺，對(duì)于凸緣、滾制處，使用適當(dāng)膠圈進(jìn)行保護(hù)，且膠圈須固定牢靠。用于固定線束的電纜夾應(yīng)穩(wěn)固地連接至設(shè)備或框架結(jié)構(gòu)以及線束上。

8.線束布置防熱要求

線束應(yīng)距離熱源（如發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、大氣泵銅管路等）大于200mm，如不能滿足要求，保護(hù)所有線束，以抵抗輻射熱源，宜采用阻燃隔熱棉對(duì)線束進(jìn)行包扎，或在線束附近增加隔熱板處理。

9.線束與活動(dòng)件的隔離要求

活動(dòng)件（如皮帶、風(fēng)扇、傳動(dòng)軸等）附近的線束必須彎曲時(shí)，將支撐夾完全緊固于兩端位置處。布線系統(tǒng)必須能夠彎曲，而且不會(huì)促成線束磨損或?qū)顒?dòng)件造成干擾。

七、關(guān)鍵件選用規(guī)范要求

1.高壓電纜：應(yīng)遵循SAE J1654、SAE J1673規(guī)定的要求。

2.高壓連接器：應(yīng)遵循SAE J1742規(guī)定的要求

應(yīng)注意事項(xiàng)：

①防護(hù)等級(jí)。除銅接頭外，連接器在結(jié)合狀態(tài)時(shí)，無(wú)論安裝于何處，連接器須不小于IP65.

②防腐蝕。為防止銅接頭被復(fù)式，銅接頭表面的鍍錫成不得破損。

③銅接頭的型號(hào)有SC、T、OT、HUP等。不同型號(hào)的銅接頭（如SC 50-8、OT 50-8），其寬度不同。針對(duì)過(guò)線孔較小的情況，應(yīng)選取寬度與之匹配的銅接頭型號(hào)。

④銅接頭其壓接電纜孔的截面積須與所連接電纜導(dǎo)線的截面積匹配。

銅接頭其過(guò)螺栓孔的直徑須與部件螺栓的直徑匹配。

⑤針對(duì)于O型銅接頭，其型號(hào)有FOT與OT兩種。區(qū)別在于：FOT型號(hào)，其壓接電纜孔處外圍有絕緣護(hù)套包裹：OT型號(hào)，其壓接電纜孔外圍無(wú)絕緣護(hù)套包裹。

八、設(shè)計(jì)計(jì)算

1.電纜的選取

（1）電纜截面積

①確定高壓線束說(shuō)連接的電氣部件的負(fù)載特性。特性包括穩(wěn)態(tài)電流強(qiáng)度、電壓要求，瞬態(tài)條件和電流強(qiáng)度及電流波形（平穩(wěn)、脈沖、頻率等）。

②根據(jù)穩(wěn)態(tài)電流強(qiáng)度，確定電纜的截面積。在125℃下，常見(jiàn)銅芯電纜線徑截面積與載流量的匹配參見(jiàn)表5.

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③如果電纜的布置環(huán)境超過(guò)了電纜允許的工作溫度，則必須選擇較大截面積的電纜。對(duì)于TMAX為180℃時(shí)，導(dǎo)體截面積升一檔使用，TMAX為250℃時(shí)，導(dǎo)體截面積升兩檔使用。例如，當(dāng)最大電流為150A時(shí)，125℃情況下選用35mm2線束，180℃情況下選用50mm2線束，250℃選用70mm2線束。

（2）電纜結(jié)構(gòu)

高壓電纜結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1.高壓電纜從類型上分為單芯電纜和多芯電纜，高壓電纜的截面應(yīng)為圓形。其護(hù)套顏色為橙色（顏色GB 30）。多芯電纜有多個(gè)單芯線組成，其中單芯線也同時(shí)滿足單芯電纜中相關(guān)導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。

高壓?jiǎn)涡倦娎|從結(jié)構(gòu)上主要由導(dǎo)體和護(hù)套組成，主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)有單根銅線直徑、根數(shù)、導(dǎo)體直徑、絕緣直徑、內(nèi)護(hù)層直徑和護(hù)套外徑等。

帶屏蔽層的高壓電纜采用裸銅或鍍銅線編織在內(nèi)護(hù)套層上；在屏蔽和外護(hù)套之間可以有一層附加的包帶；電纜的外護(hù)套應(yīng)緊密擠包，但不粘連屏蔽層。

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（3）電纜材料

導(dǎo)體：繞線式鍍錫退火銅。

絕緣層：120℃-200℃級(jí)別，耐熱，無(wú)鹵素 XLP。

屏蔽層：鍍錫退火銅繞線編織而成。

護(hù)套：耐熱105℃-180℃，無(wú)Pb PVC（或HF-XLPO、TPE-E、PP-FR、ETFE可選）。

2.連接器的選取

（1）連接器結(jié)構(gòu)特征

連接器除線環(huán)、銅接頭外，連接器應(yīng)具有主動(dòng)鎖定特征。應(yīng)與所連接設(shè)備的插座進(jìn)行匹配。

（2）連接器性能

連接器的性能要求應(yīng)符合SAE J1742.

（3）連接器爬電電阻、接觸電阻要求

連接器的下列電阻不能超過(guò)表6的要求

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九、安裝、試驗(yàn)要求

1.安裝要求：參照本規(guī)范第6點(diǎn)執(zhí)行

2.試驗(yàn)要求：參照GB/T 12528-2008 第7.4節(jié)，對(duì)電纜進(jìn)行型式試驗(yàn)。具體試驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表7.

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十、安全使用要求

1.操作

嚴(yán)禁非專業(yè)人員對(duì)高壓線束進(jìn)行操作：專業(yè)人員對(duì)高壓線束進(jìn)行操作前，需用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量高壓正負(fù)線束端子之間直流電壓值、測(cè)量U相、V相、W相兩兩之間的交流電壓值，在測(cè)量值為0V的情況下才能進(jìn)行操作。

2.保養(yǎng)

高壓線束需定里程進(jìn)行保養(yǎng)，依據(jù)《保養(yǎng)手冊(cè)》，每12000km檢查保養(yǎng)項(xiàng)目如下：

檢查高壓線束其電纜與連接器插件之間是否松動(dòng)；

檢查高壓線束過(guò)線孔過(guò)線護(hù)套等防護(hù)是否完好，線束是否出現(xiàn)磨損；

檢查發(fā)動(dòng)機(jī)艙等通過(guò)高溫區(qū)域線高壓線束隔熱材料是否脫落。

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