高壓線束安全設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-30
高壓線束安全設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
從蔚來ES8的拆解結(jié)果來看，即便是開了10萬公里，所有高壓線束的外觀狀態(tài)完好：
高壓接插件的接口位置光潔
高壓銅排的螺栓連接點(diǎn)完好
未發(fā)現(xiàn)任何燒蝕或者變黑的痕跡
（高壓銅排螺栓連接點(diǎn)狀態(tài)完好）
基于此可以判斷，蔚來ES8在高壓系統(tǒng)耐久安全方面還是做了很多冗余設(shè)計(jì)的。
注：冗余設(shè)計(jì)，指產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中在滿足實(shí)際需求的情況下留出余量。合理的冗余設(shè)計(jì)可極大的提高產(chǎn)品的可靠性，唯一的缺點(diǎn)就是成本更高。
比如實(shí)際最大使用電流為100A，但是選用能耐150A的線束。
3.
線束固定可靠
電動(dòng)汽車高壓用電器遍布車身各處，與之連接的高、低壓線束貫穿車身，形成了類似于人體血管網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。高、低壓線束的走向不同、粗細(xì)不同、工作狀態(tài)也不同。
任何一根線束出現(xiàn)問題都有可能像血管出現(xiàn)問題一樣導(dǎo)致心臟受損，從而引發(fā)身體不適，嚴(yán)重的甚至可能會(huì)危及生命。
根據(jù)
消防統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
，2017年機(jī)動(dòng)車火災(zāi)約為27136起，其中約占35%的事故是由于電氣火災(zāi)導(dǎo)致，26%的事故是由于自燃導(dǎo)致，而電氣火災(zāi)和自燃與線束固定可靠性有很大的關(guān)系。
若高、低壓線束固定不可靠，在使用過程中可能發(fā)生
磨損
、
干涉
等，存在短路、漏電、發(fā)熱起火等安全隱患。
由此可見，在電動(dòng)汽車的高壓系統(tǒng)耐久安全設(shè)計(jì)中，
線束固定可靠性
極為關(guān)鍵
。
展開 從蔚來ES8的拆解結(jié)果來看，即便是開了10萬公里，所有高壓線束的外觀狀態(tài)完好：
高壓接插件的接口位置光潔
高壓銅排的螺栓連接點(diǎn)完好
未發(fā)現(xiàn)任何燒蝕或者變黑的痕跡
（高壓銅排螺栓連接點(diǎn)狀態(tài)完好）
基于此可以判斷，蔚來ES8在高壓系統(tǒng)耐久安全方面還是做了很多冗余設(shè)計(jì)的。
注：冗余設(shè)計(jì)，指產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中在滿足實(shí)際需求的情況下留出余量。合理的冗余設(shè)計(jì)可極大的提高產(chǎn)品的可靠性，唯一的缺點(diǎn)就是成本更高。
比如實(shí)際最大使用電流為100A，但是選用能耐150A的線束。
3.
線束固定可靠
電動(dòng)汽車高壓用電器遍布車身各處，與之連接的高、低壓線束貫穿車身，形成了類似于人體血管網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。高、低壓線束的走向不同、粗細(xì)不同、工作狀態(tài)也不同。
任何一根線束出現(xiàn)問題都有可能像血管出現(xiàn)問題一樣導(dǎo)致心臟受損，從而引發(fā)身體不適，嚴(yán)重的甚至可能會(huì)危及生命。
根據(jù)
消防統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
，2017年機(jī)動(dòng)車火災(zāi)約為27136起，其中約占35%的事故是由于電氣火災(zāi)導(dǎo)致，26%的事故是由于自燃導(dǎo)致，而電氣火災(zāi)和自燃與線束固定可靠性有很大的關(guān)系。
若高、低壓線束固定不可靠，在使用過程中可能發(fā)生
磨損
、
干涉
等，存在短路、漏電、發(fā)熱起火等安全隱患。
由此可見，在電動(dòng)汽車的高壓系統(tǒng)耐久安全設(shè)計(jì)中，
線束固定可靠性
極為關(guān)鍵
。
展開 設(shè)計(jì)冗余
人生很多時(shí)候都在追求對的時(shí)間遇上對的人，追求這種“剛剛好”的狀態(tài)，但是做產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)是不能僅滿足于“剛剛好”，特別是電動(dòng)汽車的高壓系統(tǒng)耐久安全設(shè)計(jì)。
電動(dòng)汽車相較于傳統(tǒng)然于汽車，擁有
復(fù)雜的
高壓零部件
、高壓線束、高壓接插件等大功率高壓用電器。這些大功率高壓用電器在使用過程中由于長時(shí)間通過幾十甚至幾百安培的大電流.
根據(jù)熱量累計(jì)公式：
Q=I2Rt
：
①通過大電流的用電器
電阻R的增大
，高壓用電器的
發(fā)熱量也會(huì)增大
；
②在超過一定安全閾值的情況下，可能導(dǎo)致
高壓用電器燒蝕和起火
。
基于此風(fēng)險(xiǎn)， 就要求在高壓用電器的設(shè)計(jì)和選型時(shí)，必須考慮實(shí)際的
使用需求
和
冗余保護(hù)
。
比如：
線束線徑設(shè)計(jì)是否足夠大
線束內(nèi)阻是否足夠小
高壓連接接頭和觸點(diǎn)是否足夠牢靠
高壓連接螺栓扭矩是否足夠等等
（高壓接插件接口狀態(tài)完好）
（電池主高壓線束狀態(tài)完好）
如不滿足以上要求，從實(shí)車表現(xiàn)來說，將存在
因虛接打火導(dǎo)致高壓連接點(diǎn)燒蝕變色
甚至發(fā)黑
、
高壓線束外皮發(fā)熱變形發(fā)黑或碳化
等現(xiàn)象。
展開 設(shè)計(jì)冗余
人生很多時(shí)候都在追求對的時(shí)間遇上對的人，追求這種“剛剛好”的狀態(tài)，但是做產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)是不能僅滿足于“剛剛好”，特別是電動(dòng)汽車的高壓系統(tǒng)耐久安全設(shè)計(jì)。
電動(dòng)汽車相較于傳統(tǒng)然于汽車，擁有
復(fù)雜的
高壓零部件
、高壓線束、高壓接插件等大功率高壓用電器。這些大功率高壓用電器在使用過程中由于長時(shí)間通過幾十甚至幾百安培的大電流.
根據(jù)熱量累計(jì)公式：
Q=I2Rt
：
①通過大電流的用電器
電阻R的增大
，高壓用電器的
發(fā)熱量也會(huì)增大
；
②在超過一定安全閾值的情況下，可能導(dǎo)致
高壓用電器燒蝕和起火
。
基于此風(fēng)險(xiǎn)， 就要求在高壓用電器的設(shè)計(jì)和選型時(shí)，必須考慮實(shí)際的
使用需求
和
冗余保護(hù)
。
比如：
線束線徑設(shè)計(jì)是否足夠大
線束內(nèi)阻是否足夠小
高壓連接接頭和觸點(diǎn)是否足夠牢靠
高壓連接螺栓扭矩是否足夠等等
（高壓接插件接口狀態(tài)完好）
（電池主高壓線束狀態(tài)完好）
如不滿足以上要求，從實(shí)車表現(xiàn)來說，將存在
因虛接打火導(dǎo)致高壓連接點(diǎn)燒蝕變色
甚至發(fā)黑
、
高壓線束外皮發(fā)熱變形發(fā)黑或碳化
等現(xiàn)象。
展開 因此，線束的設(shè)計(jì)長度一定要比實(shí)際長度稍有富余，一般適宜的松弛度量根據(jù)不同環(huán)境為 0.05-5%。
高壓線束的柔軟性：
高壓線束基本使用大平方所以對電纜的最小折彎半徑也有一定的要求通常為電纜外徑的 5D；高壓線束顏色要求：為了起到警示作用高壓線束必須使用橙色；也可附帶高壓警示標(biāo)識(shí)。
高壓線束安全設(shè)計(jì)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
高壓線束安全設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步，對車輛功率和電壓的要求也越來越高。高壓線束作為電動(dòng)汽車的核心部件之一，承載著高電壓和高電流的重任，其性能和質(zhì)量直接關(guān)系到電動(dòng)汽車的安全和可靠性。
一、高壓線束的發(fā)熱與散熱問題
在電動(dòng)汽車中，高壓線束內(nèi)部有高壓、高電流的電能通過，很容易產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致線束溫升。溫升過高影響汽車的使用安全，因此，高壓線束的散熱問題必須引起足夠的重視。
為有效降低線束的溫升
散漫說，特斯拉作為新能源車中的明星企業(yè)，本文我們簡單的介紹下其Model S的高壓系統(tǒng)，包括高壓系統(tǒng)的工作原理，配電系統(tǒng)工作原理，高壓線束的一些基本信息，希望能夠幫助到廣大線束工程師。以下為正文。
1 高壓系統(tǒng)介紹
Model S的動(dòng)力系統(tǒng)的分布示意圖如下圖所示，可以清晰看到各個(gè)系統(tǒng)的分布位置。
Model S高壓總成主要包含以下幾部分
正式實(shí)施修訂后的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)定》，將進(jìn)一步放寬了新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)準(zhǔn)入門檻，促進(jìn)我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。作為新能源汽車供應(yīng)鏈必不可少的組成部分，高壓線束必將成為又一高速成長的行業(yè)。
高壓
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
高壓線束設(shè)計(jì)的安全性是我們主要考慮的。
2 高壓系統(tǒng)的電氣連接關(guān)系
我們已經(jīng)了解了電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)的組成部件，也對系統(tǒng)中各個(gè)零部件及其功能有個(gè)大概的印象。現(xiàn)在先給出一個(gè)簡單的邏輯示意圖，幫助大家回憶一下，并借助圖示進(jìn)行理解。
高壓系統(tǒng)部件連接邏輯圖解
2.1 圖解說明
建議先自己看一下，想想他們之間的邏輯連接關(guān)系，再看接下來的具體介紹。
1.
散漫說，在進(jìn)行高壓線束空間布置前，通常已經(jīng)確定了設(shè)備端在整車上的位置， 此時(shí)進(jìn)行高壓線束布置，需結(jié)合車輛 3D 數(shù)據(jù)合理布線，過程中應(yīng)注意高壓線束的保護(hù)、固定和隱蔽。本文主要介紹高壓線束布置要點(diǎn)，以下為正文。
一般的，高壓設(shè)備的布置和線束的布置也是相關(guān)聯(lián)的，需要相互考慮。布置方案的確定并不是由單方面進(jìn)行鎖定的。
1、 HV 線束空間布置基本原則：
應(yīng)盡量避免 HV 線束從乘客艙走線
散漫說，這篇文章應(yīng)該涵蓋了絕大多數(shù)線束三維布置的要點(diǎn)了。線束三維布置設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到樣車試制的品質(zhì)，高效的三維布置可以減少試制過程出現(xiàn)的問題，保證整車線束開發(fā)時(shí)間匹配整車開發(fā)流程。
本節(jié)主要是總結(jié)線束三維布置的一些規(guī)范要求，提升線束工程師三維布置設(shè)計(jì)的內(nèi)功。
線束三維布置設(shè)計(jì)一般從這幾個(gè)方面來考慮，即：
要求線束易于裝配，裝配工藝性好
要求保證線束的可維修性
高壓線束的安全性設(shè)計(jì)主要在于絕緣，耐壓保護(hù)、過載、接插件的 IP 等級(jí)防護(hù)要求等。
絕緣：指使用不導(dǎo)電的物質(zhì)將帶電體隔離或包裹起來，以對觸電起保護(hù)作用的一種安全措施 ; 有強(qiáng)電作用下，絕緣物質(zhì)可能被擊穿而喪失其絕緣性能。因此，電氣線路與設(shè)備的絕緣選擇必須與電壓等級(jí)相配合， 而且須與使用環(huán)境及運(yùn)行條件相適應(yīng)，以保證絕緣的安全作用。高壓線束一般都是采用雙重絕緣。
人離高壓線到底多遠(yuǎn)才安全？90%的電工老師傅都不知道！
近幾年來，隨著全社會(huì)對環(huán)境保護(hù)的日益重視，在國家的大力倡導(dǎo)和政策鼓勵(lì)下，新能源汽車得以快速發(fā)展和推廣，尤其是在城市公交以及城市物流領(lǐng)域，新能源車已經(jīng)得到了很大范圍的推廣，成為城市發(fā)展的一道靚麗風(fēng)景線。
1 高壓線束的設(shè)計(jì)
高壓線束是新能源車上最主要的能量傳輸載體，其主要作用是為車載高壓電器零部件傳輸動(dòng)力能源。高壓線束設(shè)計(jì)主要涉及高壓線束的工作電壓、工作溫度以及溫升、
高壓安全設(shè)計(jì)需求
High voltage safety design requirements
電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)汽車差異顯著。
主要區(qū)別
在于電動(dòng)汽車由高壓電池系統(tǒng)、高壓電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力輸出。
大部分用電器，
比如
空調(diào)壓縮機(jī)
