客车整车⾼压线束设计规范
客车整车⾼压线束设计规范
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⽂件变更⽇志
前⾔
⼀、范围
⼆、规范性引⽤⽂件
三、术语和定义
四、应满⾜的功能要求及应达到的性能要求
五、设计输⼊、输出要求
六、装配要求
七、关键件选⽤规范要求
⼋、设计计算
九、安装、试验要求
⼗、安全使⽤要求
前⾔
本设计规范意在规定纯电动客车⾼压系统的⾼压线束设计规范。
本规范由上海万象汽车制造有限公司技术中⼼电⽓技术部负责起草。
本设计规范适⽤于上海万象汽车制造有限公司⽣产的车辆。
⼀、范围
本规范规定了电动汽车⾼压线束设计过程中涉及到的符号、代号、术语及其定义,设计准则,布置要求,结构设计要求,材料选⽤要求,性能设计要求,设计计算⽅法,安全使⽤要求等。
本规范适⽤于上海万象汽车制造有限公司⽣产的各类新能源客车。
⼆、规范性引⽤⽂件
下列⽂件对于本⽂件的应⽤是必不可少的。凡是注⽇期的引⽤⽂件,仅所注⽇期的版本适⽤于本⽂件。凡是不注⽇期的引⽤⽂件,其最新版本(包括所有的修改单)适⽤于本⽂件。
GB/T 2423.17 电⼯电⼦产品基本环境试验规程-盐雾试验
GB 4208 外壳防护等级(IP代码)
GB/T 12528 交流额定电压3kV及以下轨道交通车⽤电缆
GB 14315 电⼒电缆导体⽤压接型铜、铝接线端⼦和连接管
GB/T 14691 技术制图字体
GB/T 18384.2 电动汽车安全要求第2部分功能安全和故障防护
GB/T 18384.3 电动汽车安全要求第3部分⼈员触电防护
GB/T 18487.1 电动车辆传导充电系统⼀般要求
GB/T 18487.2 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流直流电源的连接要求
GB/T 18488.1 电动汽车车⽤电机及其控制器技术条件
GB/T 19596 电动汽车术语
QC/T 413 汽车电⽓设备基本技术条件
Q/TEV 100 整车产品图样及技术⽂件编号规则
Q/TEV 31306 电动汽车线束号编号规则
Q/TEV 31307 电动汽车动⼒系统线号编号规则
SAE J1654 ⾼压电缆 High Voltage Primary Cable
SAE J1673 电动汽车⾼压电缆总成设计 High Voltage Automotive Wiring Assembly Design SAE J1742 道路车辆车载电线束⾼压连接-试验⽅法和⼀般性能要求Connections for High Voltage On-Board Vehicle Electrical Wiring Harnesses-Test Methods and General Performance Requirements
三、术语和定义
3.1 ⼯作电压
在任何正常⼯作状态下,电⽓系统可能产⽣的交流电压(均⽅根值rms)或直流电压的最⾼值(不考虑瞬时电压)。
3.2 ⾼压
根据具体的电压等级,电动汽车的电压级别为B级。
直流DC60 V < U ≤ DC1000 V。
交流(15HZ-150Hz)AC 25V < U(rms) ≤ AC660V。
3.3 ⾼压系统
所有直接或间接连接于⾼压电路中,包括线束(电缆和插件)和设备(负载、发电机、储能系统),均称为⾼压系统。
3.4 带电部件
正常使⽤时被通电的导体或导体部件。
3.5 直接接触
⼈员和带电部件的接触。
3.6 外露可导电部件
按照GB 4208规定,可以通过IPXXB试指触及的导电部件。
注1:本概念是针对特定的电路⽽⾔,⼀个电路中的带电部件也许是另⼀个电路中的外露导体,例如:电动汽车的车⾝可能是灯光、刮⽔电机电路中的带电部件,但对于动⼒电路来说它是外露导体。
3.7 间接接触
⼈员、基本绝缘故障情况下变为带电的外露可导电部件之间的接触。
3.8 爬电距离
连接端⼦的带电部分(包括任何可导电的连接件)和电底盘之间,或两个电位不同的带电部分之间的沿绝缘材料表⾯的最短距离。
3.9 可导电部件
能够使电流通过的部件,在正常⼯作状态下不导电,但当基本绝缘故障的情况下,可能成为带电部件。
3.10 压接
接触端⼦和导线⼀般是压接,对于可选择的,如硬焊接或者软焊接,通过检查环境和需求合理选择。为了简化起见,在本设计规范⾥的连接特指压接。
四、应满⾜的功能要求及应达到的性能要求
4.1 功能要求
⾼压线束的主要功能是在有电压和所需的安装环境下安全传递电流;对于⾼压电的安全准则需求必须遵守。
4.2 性能要求
4.2.1 温度要求
根据整车内的位置,整车温度可分为表1中所⽰的三档。
表1 环境温度档位
道路车辆的线束其电缆长期允许⼯作温度不超过125°C 。如果电缆的布置环境温度超过了电缆允许的⼯作温度,则宜按照本规范第8.1节的规定,采取增⼤电缆的截⾯积的⽅法,使线束满⾜环境温度的要求。
4.2.2 电压要求
根据电动汽车的电压级别为B 级,整车⾼压的额定电压为:DC1000V 、AC660V ;
⾼压线束的额定电压须略⾼于整车额定电压,规定⾼压线束的额定电压为:AC750V 。
4.2.3 耐电压
根据GB/T 18488.1,彼此⽆电连接的电路之间介电强度应能耐受(2U AC +1000)的试验电压,即在线束与部件脱开的情况下,线束对车体耐电压:AC2500V/50HZ/1min ,漏电流不超过10mA ,不发⽣闪烁击穿现象。
4.2.4 绝缘电阻
根据SAE J1742,绝缘电阻测试电压为DC1000V ,在线束与所连接部件脱开的情况下,线束对车体绝缘电阻在任何情况下均应⼤于100M Ω。
4.2.5 盐雾要求
盐雾试验按照GB/T 2423.17
的规定进⾏,⾼压线束在试验箱内应处于正常安装状态。试验时间16h 。试验结束后,⾼压线束静⽌恢复(1-2)h 后,通电后应能正常⼯作,不考核外观。
4.2.6 阻燃要求
线束所⽤材料要求阻燃等级为UL94V-0。
4.2.7 线束拉脱⼒要求
汽车档位示意图
电缆压接⾄连接器后,拉脱⼒应不⼩于最⼩拉脱⼒。
根据SAE J1742,最⼩拉脱⼒见表2。
表2 最⼩拉脱⼒
五、设计输⼊、输出要求
5.1 设计输⼊要求
5.1.1 电⽓设计的输⼊要求及动⼒系统配置情况。
5.1.2 整车总布置图。
5.1.3 线束敷线图。
5.1.4 ⾼压系统中的各电⽓部件的安装位置,线束与电⽓部件的对接形式。
5.1.5 ⾼压系统中的各电⽓部件的负载特性。特性包括稳态电流强度、电压要求,瞬态条件和电流强度及电流波形(平稳、脉冲、频率等)。
5.2 设计输出要求
5.2.1 线束图的内容
线束图的内容包含主⼲线、分⽀线、线长、接插器外形图、插件名称及型号、插件所对应部件的名称、插件孔位号、孔位号所对应的电缆线号、线径、定义;其次还应包含线束接线表,插件视图⽅向,技术要求等。电缆应标明线材型号。
5.2.2 线束保护套的颜⾊
线束的保护套包括波纹管、热缩套管。
波纹管的颜⾊采⽤橙⾊(GB30)。
热缩套管的颜⾊:采⽤不同颜⾊热缩套管对极性进⾏区分,正极为红⾊,负极为蓝⾊,U相为黄⾊, V相为绿⾊,W相为红⾊。
5.2.3 线束的长度
5.2.3.1 电缆的长度
根据整车总布置、线束敷线图,测量出电缆所需长度,在所测量的长度基础上,宜增加不超过200mm 的裕量。
5.2.3.2 波纹管的长度
根据电缆的长度,须在电缆长度的基础上减去电缆伸进去部件内的长度,该减去长度的具体值依据具体部件⽽定。
5.2.3.3 热缩套管的长度
在波纹管的两端,须烫热缩套管,以确保波纹管与电缆的套接不会晃动。热缩套管的长度须等于电缆伸进去部件内的长度值。
5.2.3.4 屏蔽型电缆屏蔽层的长度
当电缆须采⽤屏蔽型电缆时,如连接控制器与电机的三相⾼压线束,屏蔽层须剥出,单独采⽤规格(φ8/4.0)的交联聚烯烃热缩管套接,热缩后的屏蔽层长度以⼤于等于200mm 且⼩于等于250mm为宜。
5.2.4 电线的标号
线束图中应标明每根电缆的线号,线号的编号严格执⾏企业标准Q/TEV 31307。
5.2.5 线束的标号
线束图中应标明该线束图所对应的线束号,线束号的编号严格执⾏企业标准Q/TEV 31306。
5.2.6 线束图中的接插件
线束图中应标明接插件视图⽅向、型号、孔位布局和编号、孔位对应的电线标号。
5.2.7 电缆型号
线束图中应标明各电缆的型号,电缆型号的选取应符合GB/T 12528中的规定。
推荐型号见表3。
表3 电缆推荐型号
5.2.8 线束图的技术要求
线束图中应包含技术要求,规定线束⽣产的注意事项、技术条件要求等。
5.2.9 图框、图号、图样名称
线束图其图框、图号、图样名称应符合公司标准Q/TEV 100的规定。
5.2.10 字体
5.2.10.1 ⽂字种类、字体⾼度参见表4。
表4 ⽂字种类和字体⾼度
5.2.10.2绘制图样时,汉字的字体尽量采⽤CAD默认的长仿宋体(⽂件名为:hzfs.shx),且在同⼀张图中,只允许使⽤⼀种字体。
5.2.10.3 未做规定的均按GB/T14691的规定执⾏。
六、装配要求
6.1 结构要求
⾼压线束应在机械和电⽓安全的情况下,以专业的施⼯⽅法将线束和所接部件(如⾼压配电盒、电机控制器、电机、辅助电源等)