SAE-J1673-2012 汽车高压电缆总成设计（中文版）

 

 

2、参考文献

 

2.1适用的出版物如下出版物在此文件规定的范围内构成本规范的一部分。除非另有说明，采用SAE出版的最新版本。

 

2.1.1  SAE出版物

 

可通过SAE得到，地址：400 Commonwealth Drive, Warrendale,PA 15096-0001

 

SAE J163—low tension wiring and cableterminal and splice clips 低压线路和电缆终端及接线夹

 

SAE J1127—battery cable 蓄电池电缆线

 

SAE J1128— low tension primary cable  低压主电缆

 

SAE J1292— truck-tractor，trailer andmotor coach wiring  货车牵引车、拖车及大客车布线

 

SAE J1654— high voltage cable  高压电缆

 

SAE J1742— connection for high voltageon-board road vehicle electrical wiring   道路车辆高压车载电气布线连接

 

2.1.2  UL出版物 可以从UnderwriterLaboratories Publication，333 Pfingsten Road, Northbrook, IL600060

 

UL 1244—electrical and electronic measuringand testing equipment  电气和电子测量及试验设备

 

2.2相关文献一下出版物仅供参考，并非本文件的组成部分。

 

2.2.1  SAE出版物

 

SAE J2223— 道路车辆车载电气布线线束的连接第1、2、3部分

 

3总则

 

3.1 术语

 

3.1.1 电路保护装置－保险丝、断路器、PTC或NTC（正热系数或负热系数）、智能接触器，或放置于电路中以提供电流过载保护的其它装置。

 

3.1.2 高压－任何包含一个或多个工作电压介于50V DC或AC RMS及600 V DC或AC RMS电路的布线系统。

 

3.2 绝缘电缆

 

3.2.1 承载高于50 V DC或AC RMS和低于或等于600 VDC或AC RMS电压的所有绝缘电缆，及承载低于50 V电压、可组合为高压线束的电线；电线应符合SAE J1654标准要求。

 

3.2.2 根据汽车的工作环境选择电缆绝缘。系统必须考虑其中的物理和环境因素，如挠曲、高温、低温、弯曲、流体暴露、电介质、磨损、短路和抗折皱性。一些电缆绝缘材料在某些情况下会出现热塑性冷裂现象。注意，通过环境电缆密封件或溢放

 

口接头的情况选择电缆以防止水分泄漏。

 

3.2.3 SAE J1127和J1128详细说明了标准电缆流体暴露测试要求。具体应用将表明是否需增加这些或额外的流体相容性测试。也必须将流体暴露所致的故障模式考虑在内。

 

3.2.4 不论连接件数量有多少，最好使整个电路中任何一个电路电缆具有统一的色标。假定一个电路不断持续，直到被继电器、熔断器、开关触点或其到达一个负载时（如电机、致动器、电阻设备等）中断。

 

3.2.5 电缆尺寸测定

 

3.2.5.1 电缆尺寸由下列因素决定：

 

a. 稳定电流或预期工作周期条件前，高于环境温度的最大温升；

 

b. 配电电路的故障条件下，最大温升；

 

c. 适于选定的接头使用的电缆尺寸；

 

d. 电缆机械强度。

 

3.2.5.2 最高稳态温度不得超过电线绝缘、接头材料或电线可能接触到（根据个别生产商规范，它可能容许在短时间内超过电线温度额定值）的其它材料的温度额定值。电缆安培容量为许多变量的函数。其中一些变量为：

 

a. 导体尺寸（标准尺寸）

 

b. 绝缘材料

 

c. 绝缘壁厚度

 

d. 环境温度

 

e. 与散热片和热源的临近度

 

f. 布线束尺寸

 

g. 导体材料

 

3.2.5.3 电缆的选择经过对车辆电气系统的分析后决定。基本方法如下：

 

a. 确定电路中各电气部件的负载特性。特性必须包括稳态电流强度、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）。必须根据操作环境考虑制造商的再次评级。

 

b. 根据总负载电流和一些安全裕度来选择每个电路保护设备，防止在正常状态下无意开启。必须确定电路保护体系是只保护线路还是保护线路和设备。如果要保护设备，则也必须确定和考虑到故障期间的电流消耗。

 

c. 确定步骤（b）中所选电路保护设备保护的各电路的电缆类型和尺寸。稳态连续或预期工作周期不得导致总电缆温度超过制造商规定的持续绝缘工作温度。有关电缆额定值信息，请参考制造商规范（若适用）。可能允许出现短时间内超过稳态电缆额定值但未导致电缆永久退化的状况。参考电缆制造商规范。所有应用均必须经过理论或经验上的测试。

 

d. 必须合理匹配电缆和电路保护设备。如果超过电缆允许工作温度，则必须选择较大的电缆芯线或经改善的电缆绝缘，或者对电缆保护进行重新评估。

 

3.2.5.4 一捆电缆中给定电缆的电阻加热可能或多或少，因为周围电缆将充当散热片或热源。布线束中给定电缆的“有效”安培容量可能增加或减少。捆束尺寸对电缆安培的影响根据每次应用而定，且必须对其进行测试以确定是否可使用更小的电缆。

 

3.2.5.5 也需根据可允许的电压降和电缆芯电阻来确定最佳电缆尺寸。有关将使用的电缆电阻信息，请参考制造商规范。

 

3.2.5.6 应根据各个因素，如安装和使用期间的损坏易感性，选择电缆机械强度。布线束中的电缆可能比线束分支或独立路径中的那些电缆略短。

 

3.3 导体拼接

 

3.3.1 在通常情况下，若可能应避免拼接。如果需要拼接，应以机械连接、卷曲、联接、锻造、铜焊和焊接的方式将导体与其它导体相连，形成接线。根据SAE J163，所有接线均应符合电气拼接规范。

 

3.3.2 应通过电力或机械方式进行拼接，确保能够抵抗在所有制造、安装和车辆环境情况下的误用。

 

3.3.3 应使拼接处绝缘。绝缘拼接应满足SAEJ1654的绝缘电阻和电介质要求。

 

3.3.4 如果绝缘拼接处暴露于流体、冷却剂和蓄电池电解质等流体中，其应满足SAE J1127、J1128 和J1654 流体、冷却剂和蓄电池电解质兼容性要求。

 

3.4 终端和接头功能

 

3.4.1 终端和接头试验程序和性能要求应符合SAEJ1742。

 

3.4.2 终端选择

 

3.4.2.1 推荐镀耐蚀导电镀层。

 

3.4.2.2 选择终端材料和镀层以在配合时减少电偶腐蚀。

 

3.4.2.3 终端和/或接头装置应配有电缆绝缘。

 

3.4.3 接头选择

 

3.4.3.1 电缆至电缆和设备（面板安装）接头应具有主动锁定特征。参考 SAE J1742。

 

3.4.3.2 应通过使用键或具有相似特性的设备使极为接近或可能交叉配合处的接头极化。也推荐使用接头色标。

 

3.4.3.3 根据SAE J1742规范，必须密封客厢外部或不受环境保护的区域中的所有接头。可能使用圆型端子，但是防止其暴露于环境中，而且必须将其完全覆盖以防止电击危险。

 

3.4.3.4 强烈推荐二级锁定装置用于终端和/或接头。

 

3.4.4 外露带电电路的所有接头必须符合UL1244中的安全通路限制。必须使用干预防护盒、接头电气/机械式联锁等。

 

3.4.5 所有插线孔均应标识有数字、字母或符号。

 

3.5 电线总成施工

 

3.5.1 在可行的情况下，应将接头接地或捆绑成电缆或线束形式。

 

3.5.2 搬运、运输、车辆装配和操作期间应保护电线线束覆盖物。参考 SAE J1292。

 

3.5.3 用永久橙色线束覆盖材料使高压线束可通过视觉方式识别。单独选择路线和没有辅助覆盖物的单独电缆主要为橙色；例如，正极电缆为橙色，负极电缆则带有黑色条纹呈橙色。

 

而分离和闭合部件的内部线路（如逆变器、连接块、电池组等）或车辆充电接口则应根据服务政策利用下列技术之一：

 

a. 用橙色覆盖物覆盖所有高压内部线路。

 

b. 用高压警示标签清楚地标注接线盒。

 

该要求不适用于部件部分电缆，如架空引线、抽头等。

 

橙色颜色标识的定义如SAE J1128 附录A所述。简单地包裹胶带或等效材料或导管均为可接受的覆盖物。

 

3.5.4 应小心以确保电线装配施工不会对最终部件的完整性造成影响。

 

3.6 电线组件安装和防护

 

3.6.1 应在机械和电气安全的情况下，以专业的施工方法将电线和所有串联部件（如继电器、二极管等）匹配。拔出部分或暴出部分应长度充足，便于车辆装配和对模块和设备进行定期维修。

 

3.6.2 通常，应给予布线最大的保护，将其适当集成为车辆金属薄片和结构部件。布线装配应刚好放入光滑的保护电缆槽中，尤其是用于车辆部分电线的电缆槽（如实用）。

 

3.6.3 所有接头应具有手大小的间隙，以便连接和断开连接。如可能，溅水区中的接头应装袋。

 

3.6.4 避免电线出现小的弯曲半径。一般情况下，最小半径等于电缆直径的5倍。还应避免接头中存在弯曲电线，否则，接头后部密封件中可能出现漏电通路。

 

3.6.5 保护所有电线线束，以防振动和磨损。应特别注意水和道路磨料会损坏电线线束处的底部、轮舱溅水区和推进隔间。应小心，以消除所发生的声响。如果明显存在振动，应除去电缆和线束上的所有金属部件边缘的毛刺、凸缘、滚制处，或用适当垫圈进行保护。如将电缆上方的适当管道和导管正确固定，可用于替换垫圈。用于固定电缆和线束的线夹应稳固地连接至设备或框架结构以及电缆或线束上。

 

3.6.6 对用于布线、包装和定位线束用途的所有线束紧固件和部件进行充分地保护，以防腐蚀。

 

3.6.7 保护所有线束，以抵抗辐射热源。考虑到邻近热源，应采用绝缘型电线。

 

3.6.8 当活动件（如皮带、风扇、窗轨、电动座椅、车门等）间的电缆必须弯曲时，将支撑夹完全紧固于两端位置处。布线系统必须能够弯曲，而且不会促成线束磨损或对活动件造成干扰。应小心地固定线束，使线束和结构间的相对运动最小化。

 

3.6.9 配线槽分线隔离套为绝缘材质，除非相关布线或紧固件配有加厚覆盖物（如非金属管、胶带或双列直插元件）。

 

3.6.10 保留方案应有助于消除不正确的安装和错误的线束路线。

 

3.6.11 带有完整布线抽头的电气装置应适当消除机械应力。

 

3.7 布线过载保护设备

 

3.7.1 所有高压电路的电流应穿过与开关的电池供电侧相连的过载保护设备。利用符合相关SAE标准的熔断器、断路器或其它过载保护设备进行电路保护。

 

3.7.2 熔断器、断路器、正/负热系数（PTC/NTC）设备、或其它电路保护设备应符合相关SAE标准。

 

3.7.3 由于高压电路系统通常不会供用户使用，因此应考虑到避免未经训练的人员无意接触，将高压电路保护设备装入车辆中。