高压线束技术要求规范

湖州南浔遨优电池有限公

高压线束技术规范

文件编号ST-PD-WI-0042 制定日期2017年11月11日版本00 执行日期2017年11月30日

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目录

1范围 ................................................................... 错误!未定义书签。2目的 ................................................................... 错误!未定义书签。3规范性引用规范 ......................................................... 错误!未定义书签。4术语与定义 ............................................................. 错误!未定义书签。

4.1 额定电压......................................................... 错误!未定义书签。

4.2 端子............................................................. 错误!未定义书签。

4.3 连接............................................................. 错误!未定义书签。

4.4 带胶热缩管....................................................... 错误!未定义书签。

4.5屏蔽 ............................................................. 错误!未定义书签。

4.6非屏蔽 ........................................................... 错误!未定义书签。5高压线缆 ............................................................... 错误!未定义书签。

5.1电缆特性、结构和运行特点 ......................................... 错误!未定义书签。

5.2参数要求 ......................................................... 错误!未定义书签。

5.2.1规格要求 ................................................... 错误!未定义书签。

5.3载流量理论的计算 ................................................. 错误!未定义书签。

5.3.1直流下电缆导体的温升和载流量................................ 错误!未定义书签。

5.4线束标签设计 ..................................................... 错误!未定义书签。

5.5技术要求 ......................................................... 错误!未定义书签。6高压线束命名规则 ....................................................... 错误!未定义书签。

6.1零件方式命名要求 ................................................. 错误!未定义书签。

6.1.1高压线束名称命名规则： ..................................... 错误!未定义书签。

6.2.2 高压线束图纸号编码规则：................................... 错误!未定义书签。7高压电缆具体选型 ....................................................... 错误!未定义书签。

7.1直流下电缆导体的温升和载流量 ..................................... 错误!未定义书签。

7.2 高压线缆线经对应载流量........................................... 错误!未定义书签。8高压线束制作要求 ....................................................... 错误!未定义书签。

8.1高压线束示意图 ................................................... 错误!未定义书签。

8.2高压线束制作技术要求 ............................................. 错误!未定义书签。

8.1.1.技术要求:.................................................. 错误!未定义书签。

8.1.2.工艺要求................................................... 错误!未定义书签。

8.1.3.出厂发货要求............................................... 错误!未定义书签。附录：A.................................................................. 错误!未定义书签。附录：B.................................................................. 错误!未定义书签。附录：C.................................................................. 错误!未定义书签。附录：D.................................................................. 错误!未定义书签。附录：E.................................................................. 错误!未定义书签。附录：F.................................................................. 错误!未定义书签。附录：G.................................................................. 错误!未定义书签。

1范围

本规则作为湖州南浔遨优电池有限公司PACK研发动力电池系统高压线束技术规范，

为PACK研发部门设计标准文件。

2目的

动力电池系统电压最高可达700V以上，动力线是动力电池系统相连接的桥梁，为提高产品的安全性能和工作效率，制订本规范对电池系统中的高压线束设计进行指导。

3规范性引用规范

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。

QC∕T 1037-2016 道路车辆用高压电缆

JBT8139-1999公路车辆用低压电缆(电线)

GB-T 2951.11-2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分：通用试验方法——厚度和外形尺寸测量——机械性能试验

GB-T3048.11-2007电线电缆电性能试验方法-第11部分：介质损耗角正切试验

GBT 2900.10-2013 电工术语电缆

GBT 11021-2014 电气绝缘耐热性和表示方式

GB 3956—2008 电缆的导体

ISO 6722-2011道路车辆—60V 和 600V 单芯电缆—第一部分：铜导体电缆的尺寸规格，测试方法和要求

GB/T 3956-2008/IEC 60228：2004 电缆的导体

GB/T 125285 交流额定电压3Kv及以下轨道交通车辆用电缆

4术语与定义

4.1 额定电压

电缆的额定电压是指电缆设计和电气性能试验用的基准电压。

4.2 端子

插接件和接头的统称。

4.3 连接

两个配合的插接器或插头/插座。

4.4 带胶热缩管

包覆波纹管和端子

4.5屏蔽

导电材料用于减少变化的电磁场穿透和/或辐射进入指定区域。

4.6非屏蔽

缺少屏蔽

5高压线缆

5.1电缆特性、结构和运行特点

在电动汽车运行过程中，电池系统提供能量，电池系统中的电力电缆用于直流传输，这种传输特点决定了电缆应有以下的特性：

（1）高电压

（2）大电流

（3）高柔软性

（4）高耐温

电动车辆运行过程中，由于功率很大，由焦耳效应产生很大的热量，要求电动车辆用电缆的耐热等级要达到C级（125℃）。

（5）防止电磁污染

电磁污染的来源：电动车辆负载运行时，起动、制动、加速和减速时，电压电流以及频率发生变化，而且电动汽车的电压和电流都比较大，所以产生的电磁干扰会很大。

电动车辆用电缆必须对电磁进行屏蔽，满足电磁兼容（EMC）的要求。通常采用密度很大的铜线编织屏蔽，这种屏蔽的稳定性，柔软性能都能满足电动车辆用电缆的要求。

5.2参数要求

在选动力线时，应先确定额定载流量，根据额定载流量确定其线芯的直径，一般按照最高工作温度时的载流量为主。

5.2.1规格要求

（1）尺寸要求，见附录A表一；

（2）电力电缆的额定工作电压≥700V DC；

（3）根据整车系统计算出长期工作电流I，一般当I≤200A DC时，选用50mm2线缆；当250A DC＞I＞200A DC时，选用70mm2线缆；具体的电缆载流量见附录表B载流量表；

（4）绝缘层耐压要求≥1500VAC,绝缘体积电阻率要求不小于109Ω·mm；

（5）耐热等级应该在C级以上，最高温升＜50℃，工作时绝对温度＜100℃；

（6）导体尺寸≤6mm2的线缆使用ISO 6722-2011 5.12.4.1（砂纸摩擦），导体尺寸＞6mm2

的不要求做磨损试验。

（7）需要满足EMC的要求，要有铜丝编织屏蔽（编织密度≥80%）或铜带屏蔽（搭盖率≥15%，

铜带厚度≥0.12mm ），或者复合屏蔽，暂不做此要求；

（8）导体类型应用第六类，线芯材料选用不镀金属的退火铜丝； （9）对于第六类导体结构的相关线径及20℃的最大电阻见附录表C ； （10）绝缘护套采用橙色阻燃材质，阻燃等级V-0级； （11）电缆的最小弯曲半径≤5D ，D 是电缆的外径；

（12）满足绝缘热收缩实验：试验温度为150+3℃，时间不小于15min ，每端的最大收缩率不能超过2mm ；

（13）满足燃烧性能试验：燃烧时间为30s ，移去或延后应在30s 内自行熄灭； （14）满足ISO 6722-2011 5.5 耐压试验；

（15）满足ISO 6722-2011 5.13长期热老化试验要求，温度要求G 级，测试温度见附录表D ； （16）满足ISO 6722-2011 5.14短期热老化试验要求，温度要求G 级，测试温度见附录表E ； （17）满足ISO 6722-2011 5.15热过载试验要求，温度要求G 级，测试温度见附录表F ； （18）满足ISO 6722-2011 5.21环境循环试验要求。

备注：以上的条例中详细的要求与实验步骤见ISO 6722-2011道路车辆—60V 和600V 单芯电缆—第一部分： 铜导体电缆的尺寸、规格，测试方法和要求以及QC ∕T 1037-2016 道路车辆用高压电缆

5.3载流量理论的计算

5.3.1直流下电缆导体的温升和载流量

直流下电缆导体的温升和载流量之间的关系如下：

式中：θ?——高于环境温度的温升，℃；I ——1根导体流过的电流，A ；R ——最高温度下导体环境的直流电阻，/m Ω；1T ——绝缘单位长度的热阻，℃m/W ?；2

T

——护套单位长

度的热阻，℃m/W ?

；T3——电缆表面和周围介质之间单位长度的发散热阻，℃m/W ? 。

（1）导体直流电阻R 的计算

导体直流电阻可用以下公式计算（在通直流情况下，电缆没有集肤效应和邻近效应）： 式中：R0——导体直流电阻，/

m Ω；20α——温度系数，1/℃；θ——以摄氏为单位的最

高工作温度，℃；20是的导体直流电阻R0参照GB 3956—2008；20

α为0.00393；θ取决于

所使用的绝缘材料类型。 （2）绝缘层热阻T1的计算 绝缘测的热阻计算公式： 式中：

T

ρ——绝缘材料热阻系数，℃m/W ?；d1——导体直径，mm ；D1——绝缘外径，mm 。

T ρ见下表：

材料名称 PVC XLPVC PE XLPE FPE 热阻系数

T

ρ/℃m/W ?

6.0

6.0

4.5

4.5

5.0

而d1和D1由厂家提供。 （3）护套层热阻T2的计算 护套层的热阻计算公式： 式中：

T ρ——护套材料热阻系数，℃m/W ?；d2——屏蔽直径，mm ；D2——护套外径，mm 。

T

ρ见上表，d2和D2可以根据厂家提供的数据得到。

（4）表面发散热阻T3的计算 表面发散热阻的计算公式：

式中：h ——散热系数；D2——电缆外径，m （计算T3时，D2全以m 为单位）：

S

θ?—电缆表

面相对于环境的温升，℃。散热系数h 有下表给出合适的Z 、E 和g ，并用下列公式计算得出。

敷设方式

Z E g 相互接触的2根电缆水平敷设

0.29 2.35 0.5 相互接触的3根电缆水平敷设

0.96

1.25

0.2

5.4线束标签设计

（1）高压线束标示设计要求：标示长度30±0.5mm ，白底黑字，中文字体：宋体，粗体，西文字体：Arial ，字号大小可自行调整，但标识应清晰可见。 （2）高压动力线中部标识：“零件名称”。 （3）长度和物料代码：见图纸。 5.5技术要求

1.整车线束必须符合QC/T 29106-2014《汽车电线束技术条件》，QC/T 417.1-2001《车用电线束插接器 第1部分：定义、试验方法和一般性能要求（汽车部分）》标准；

2.带插件的动力线采用橙色（RAL2010）绝缘层线规格；

3.动力线电缆要求：

1)导体：绞合铜导体(采用直径0.15mm 铜丝)；

2)耐电压要求：3000V (AC/50Hz)电压平台下持续5min ，无闪络或击穿；抗撕裂强度＞8MPa ； 3)工作温度：（?40℃～+150℃）；

4）最小弯曲半径要求：电缆敷设：4×电缆直径；

5）护套：采用耐磨硅橡胶;绝缘层采用硅橡胶，二者符合ISO 6722；绝缘检测要求：绝缘电阻≥500MΩ,无屏蔽层的电缆检测线芯与外层护套的绝缘；有屏蔽层的电缆检测:a.线芯与外护套的绝缘；b.线芯与屏蔽层的绝缘；阻燃性能符合IEC60332-1，耐油性能符合ISO 6722；

4.高压电缆需波纹管包覆，具体要求见技术要求5、6、7；

5.波纹管采用橙色(RAL2010)，耐温范围：（-40℃～125℃），阻燃等级V-0；

6.波纹管全部采用闭口波纹管（300mm以下长度的可以采用开口波纹管）；波纹管内径与电缆外径之差≤5mm；开口波纹管的两端以及中间用PVC胶带绕扎；波纹管内径D要求：线长≤1.5m，D≤22mm；线长＞1.5m，D≤25mm；

7.铜端子内部对外胶皮以及线缆外胶皮之间耐电压强度2000V AC；端子上接触电阻≤3mΩ，端子拔插次数＞500次；

8.电缆带有屏蔽层时按照如下方式处理：

1)无需引出电缆屏蔽层：电缆屏蔽层剥出后，保留10mm，向后翻折绝缘胶带缠绕2-3圈，绑扎固定，无屏蔽编织线外露，热缩套管塑封；

2)需引出单独的屏蔽层搭铁线：接地线选用≥1.0mm2的黑色软铜线，接地线与屏蔽层之间为压接，压接位置用热塑套管塑封；

9.线束要求无划伤、移位、脱开、错位和影响线束弯曲现象，所有压接部位不得有断丝、露丝现象，线路导通率为100%，压接部位热缩套管塑封；

10.所有材料符合“ROHS”环保要求；

11.动力线线束图纸中单位统一：mm（毫米），公差要求执行如下：

100～500 mm 0～10 mm

500～2000 mm 0～40 mm

2000～6000 mm 0～60 mm

6000 mm以上 0～1%线长

6高压线束命名规则

6.1零件方式命名要求

6.1.1高压线束名称命名规则：

根据设计要求选定线束中间位置黏贴物料名称标签。

AYP-EV051001-01高压线束

物料分类名称“高压线束”

物料名称标号从01开始“例01；02.....”

项目代号“例EV051001”

公司代码“AYP”

6.2.2 高压线束图纸号编码规则：

根据图纸设定位置进行填写图纸编码。

AYP-H17-35-01

2D图纸所在文件“01”

零件位置编号“例01；02.....”

物料类别“例H17”

公司代码“AYP”

7高压电缆具体选型

7.1直流下电缆导体的温升和载流量

以某个高压线束的横截面为50mm2的线缆为例子。以下是计算时的必要数据表：20℃导体直流电阻 R0/（Ω/km）0.386

20℃导体直流电阻R0 （Ω/m）0.000386

20℃的温度系数α20/1/℃0.00393

允许最高温度θmax / ℃125

绝缘材料热阻系数ρT1 /℃·m/W 4

导体直径 d1/mm 10.5

绝缘直径 D1/mm 13.3

护套材料热阻系数ρT2/℃·m/W 4

屏蔽直径 d2/mm 14.4

护套外径 D2/mm 16.9

高于环境温度的导体温升Δθ/℃50

长期工作环境温度θ / ℃50

假设敷设方式为相互接触的2根电缆水平敷设：

敷设方式Z E g 相互接触的2根电缆水

0.29 2.35 0.5

平敷设

下面是计算的详细步骤：

1)直流电阻：

2)绝缘单位长度的热阻:

3)护套单位长度的热阻：

4) 电缆表面发散热阻： 4

/1s 23h 1

）

（πθ???=

D T 在计算T3时，D2要转换成m 的单位，则42 1.6910 m D -=? 而 g 2h （D ）

Z

E =

+

假设敷设方式为两条相互接触的两个电缆水平敷设，根据上表得：

其中1/4

（）

S θ?用迭代法计算更为精确，在次计算中我们迭代6次，以第六次为最终的结果，其迭代公式如下： 其中

赋予1/4（）2S θ?=，经过六次迭代之后得到1/4

（） 3.030243106S θ?=即84.3S θ?=

5) 由公式

这条电缆的理论载流量是238.79A 7.2 高压线缆线经对应载流量

高压线缆对应载流量，详细参照下表：

8高压线束制作要求

8.1高压线束示意图 8.2高压线束制作技术要求

8.1.1.技术要求:

1)透明热缩管：居中套在标签外侧；

2)波纹管材质:不开口PA6，使用温度：-40℃～+150℃； 3)防护等级:IP67；

4)标签要求采用：线束标签设计通用规范 JG-11；

5)线束端头制作及检验采用：线束压接结构设计通用规范 JG-10； 6)导线应该采用耐125℃高温耐辐射阻燃导线，耐压1500V 以上；

7)高压线束导体材料为裸铜，绝缘材料：液态硅胶，使用温度-40℃～+150℃，耐压1500V ；

8)高压线束耐磨性：根据QC∕T 1037-2016 道路车辆用高压电缆中的要求，耐磨次数≥1500；

9)高压线缆椭圆度：电缆椭圆度应不大于8%；

10)阻燃级别：V-0级；

8.1.2.工艺要求

1）所有压线部位不得有断丝、漏丝等现象,压接部位裸露的导体应被热缩管塑封；

2）已标公差严格按照图纸，未注公差按照GB/T1804-c；

3）线束标签：a、透明带胶热缩管，字体清晰，无破损、磨损，按图例制作；

b、以对应临近接插件为基准，文字方向为始端；

c、所有标签纸文字中心位置处同一水平线；

4）端子和电缆接线方式为六边压接，压接后的拉力如下：

8.1.3.出厂发货要求

线束两端接插件，使用气泡袋封装。

附录：A

不同横截面积电缆的相关尺寸参数

ISO导体直径、绝缘厚度：

附录：B

高压线束各温升下的载流量表级对应的图：

附录：C

第六类导体结构参数表

附录：D

附录：E

附录：F

附录：G

高压电缆单芯带屏蔽与非屏蔽试验项目（参考QC∕T 1037-2016 道路车辆用高压电缆）1、高压电缆非屏蔽试验项目

2、高压电缆带屏蔽试验项目