文章主要介紹的是重卡新能源高壓線束工藝分解過程中，對(duì)于原材料選型、屏蔽層的處理以及導(dǎo)線對(duì)插接器防水性能的影響進(jìn)行簡單分析，簡明扼要地闡述了高壓線加工的難點(diǎn)，為線束工藝設(shè)計(jì)人員提供一些參考。
前 言
高壓線束作為新能源電動(dòng)汽車連接動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、高壓控制系統(tǒng)這三大核心部件的紐帶，是高壓電源傳輸?shù)拿浇?，是車輛的電力和信號(hào)傳輸分配的高速公路，其品質(zhì)的好壞直接影響到電力或者信號(hào)的傳輸效果乃至整車高壓系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此，越來越得到高壓線束制造商及零部件供應(yīng)商的重視。
區(qū)別于低壓線束系統(tǒng)，高壓線束系統(tǒng)使用時(shí)均帶有高壓電，且車內(nèi)應(yīng)用環(huán)境惡劣，對(duì)安全性要求。因此在生產(chǎn)加工中，加工工藝的要求決定著高壓線束的使用性能。生產(chǎn)工藝在編制中主要考慮以下四個(gè)方面：①原材料選型；②屏蔽層處理；③質(zhì)量控制；④產(chǎn)品應(yīng)用問題。本文根據(jù)以上四個(gè)方面的問題對(duì)加工工藝進(jìn)行分析并提出解決方案。
1 原材料選型
高壓線束上使用的原材料包括高壓連接器、接線端子、高壓導(dǎo)線、波紋管、熱縮管、屏蔽環(huán)、導(dǎo)電膠帶等等，其中電線的規(guī)格種類繁多，比如相同規(guī)格又因?yàn)殡妷?、溫度、折彎半徑等因素存在較大差異，因此選擇合適原材料對(duì)于產(chǎn)品加工至關(guān)重要。
（1）導(dǎo)線選型
常用汽車高壓電線均使用橙色導(dǎo)線，線纜外絕緣皮上打印相應(yīng)規(guī)格和使用條件，以及警示標(biāo)志，如“（注意高壓危險(xiǎn)）”。根據(jù)電壓等級(jí)可分為 AC600V/DC900，AC1000V/DC0V；常用電線耐溫等級(jí)選擇 125℃，也可根據(jù)使用條件選用不同耐溫等級(jí)如 ℃、180℃、200℃等不同溫度等級(jí)；對(duì)于安裝空間受限的區(qū)域可以選用折彎半徑 D 較小的導(dǎo)線，比如硅膠線；按使用功能可分為屏蔽型和非屏蔽電纜，對(duì)于連接器不同，可以采用單芯電纜也可采用多芯電纜。選擇電線一般遵循以下兩個(gè)原則：
，當(dāng)使用條件明確時(shí)，根據(jù)高壓連接器的最匹配的外徑范圍選擇電線，大部分高壓連接器防水性能要求≥IPX7，連接器與電線裝配后，通過擠壓橡膠圈的方式達(dá)到防水要求，擰緊力矩 5-8N·m。因此當(dāng)電線外徑超出連接器線經(jīng)適配范圍時(shí)會(huì)造成加工困難或者防水效果達(dá)不到要求。
第二，當(dāng)連接器明確時(shí)，根據(jù)連接器內(nèi)部結(jié)構(gòu)選擇電線，不同結(jié)構(gòu)的連接器的防水方式不一樣，對(duì)于單線密封形式連接器在選型時(shí)選用單芯電纜線，對(duì)于整體防水的連接器選用多芯電纜。
（2）波紋管選型
常用高壓導(dǎo)線的包裹材料為波橙色紋管可以起到保護(hù)線纜防止磨損，常用材質(zhì)多為 PP 或者 PA，耐溫等級(jí)在-40℃-125℃，阻燃等級(jí)要求離火自熄的 V0 標(biāo)準(zhǔn)（小于100mm/min），根據(jù)不同的導(dǎo)線外徑匹配合適的波紋管規(guī)格，在選取時(shí)也參考以下原則：
，當(dāng)導(dǎo)線外徑確定時(shí)，根據(jù)波紋管填充率≤85%的原則，選取相應(yīng)規(guī)格波紋管，波紋管管徑≥有效直徑/85%，結(jié)果為 22.59-23.3，因此波紋管管徑優(yōu)先選擇 φ23。
第二，根據(jù)實(shí)際安裝位置選取，當(dāng)線纜在裝車時(shí)需要通過孔或者安裝卡槽時(shí)，應(yīng)盡量避免波紋管外徑過大與安裝卡槽干涉或者太小，無法起到固定作用；當(dāng)多根波紋管并行時(shí)管徑盡量填充飽滿，避免因外徑太小導(dǎo)致緊固不牢，引起相對(duì)震動(dòng)加劇波紋管磨損，產(chǎn)生磨損導(dǎo)線發(fā)生漏電地風(fēng)險(xiǎn)。
（3）熱縮管/標(biāo)簽管在選取時(shí)選擇含膠熱縮管（又稱雙壁熱縮管，熱縮管加熱時(shí)，外層收縮，內(nèi)層熔融，熱縮完后防水等級(jí)可達(dá)到 IP66，確保銅絲不會(huì)進(jìn)水腐蝕，導(dǎo)通性完好），為方便識(shí)別，便于安裝和檢修。對(duì)于明顯帶有“正”或者“”的功能產(chǎn)品盡量選取紅色，“負(fù)”或者“-”的功能產(chǎn)品盡量選取黑色，U/V/W 功能的三項(xiàng)電纜，盡量選取除“黑”“紅”色以外的其他顏色熱縮管；標(biāo)簽管顏色盡量選取比較醒目的，比如“黃”“白”兩色，為減少熱縮管顏色過多導(dǎo)致加工難度加大、原材料浪費(fèi)等，其他功能的熱縮管可統(tǒng)一選取與標(biāo)簽管顏色一致的。熱縮管規(guī)格大小可根據(jù)實(shí)際加工時(shí)接線端子大小，導(dǎo)線外徑、波紋管規(guī)格等選取。
（4）屏蔽環(huán)材質(zhì)一般為紫銅（紫銅具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性﹑延展性和耐蝕性）。其他輔材如導(dǎo)電膠帶、銅箔以及膠帶等可根據(jù)實(shí)際加工要求選取。
2 屏蔽層處理
高壓電纜線為減少外電磁場對(duì)電源或通信線路的影響，往往需要將屏蔽層接地。屏蔽接地通常采用兩種方式來處理：屏蔽層單端接地和屏蔽層雙端接地，單端接地適合長度較短的線路，而動(dòng)力電纜線則兩邊接地；大部分高壓連接器要求殼體與屏蔽層搭接，U/V/W 三項(xiàng)電纜需要接觸屏蔽，還有接引線屏蔽等。
（1）對(duì)于連接器殼體與屏蔽層搭接的方式。在端子壓接完畢后，將絕緣套 2 安裝在端子上避免屏蔽絲與端子接觸，再套上金屬套 3 到固定位置，屏蔽層上翻到金屬套 3 上，將多余的屏蔽絲剪掉預(yù)留 20mm 后用銅箔或者導(dǎo)電膠帶包裹，再將密封圈 5 和 2 個(gè)金屬 4 環(huán)推到金屬套 3 后部，擰緊外殼 6 至外殼與銅箔接觸良好后完成組裝。擰緊力矩控制在10-12N.m，擰緊護(hù)套時(shí)注意金屬套環(huán) 3 與金屬外殼 6 之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，避免包裹好的銅箔或者導(dǎo)電膠帶脫落，導(dǎo)致屏蔽失效。
接線片類壓接需外觀平整，端子剖面需緊密排列，端子拉力參考要求。端子需要將屏蔽層外漏，但又避免屏蔽絲松散，所以將屏蔽層用導(dǎo)電膠帶或銅箔包裹纏繞，剪掉多余的屏蔽絲，線束安裝時(shí)，屏蔽層與車身接觸起到屏蔽作用。
3 質(zhì)量控制
高壓電纜線加工完成后只是半成品，還需要經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn)合格后才能合格出庫。
（1）在產(chǎn)品加工前，需確保原材料檢驗(yàn)合格入庫，從源頭杜絕質(zhì)量問題的發(fā)生
（2）在加工過程中需注意
，原材料使用是否正確，如導(dǎo)線耐電壓，連接器型號(hào)等等。
第二，端子壓接外觀滿足壓接規(guī)范，拉力值滿足要求，端子剖面滿足要求。
第三，波紋管裁剪時(shí)切口要平齊，優(yōu)先考慮波紋管的裁切點(diǎn)在波峰位置，保證加工時(shí)的尺寸精度，及減小使用過程中波紋管口對(duì)導(dǎo)線的磨損。
第四，熱縮管不能出現(xiàn)刺破現(xiàn)象，熱縮位置要準(zhǔn)確。
第五，打印標(biāo)簽管內(nèi)容信息要準(zhǔn)確完整，加工時(shí)不能出現(xiàn)錯(cuò)帶、漏帶。
第六，連接器確保擰緊力矩符合加工要求。
第七，檢測(cè)屏蔽層與內(nèi)芯之間電阻阻值是否滿足要去。
第八，通過檢測(cè)臺(tái)電檢回路關(guān)系是否正確、線束耐電壓是否達(dá)標(biāo)、氣密檢測(cè)符合要求。
以上條件都符合要求后，對(duì)產(chǎn)品外觀進(jìn)行檢查，需無污漬，無破損，合格后再對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行包裝，對(duì)于防護(hù)要求較高的連接器使用氣泡袋保護(hù)，方便運(yùn)輸，最后再進(jìn)行封箱入庫配送。
4 產(chǎn)品應(yīng)用問題
高壓線束見的失效模式在于氣密檢測(cè)失效以及屏蔽層與內(nèi)芯端子搭接。
（1）插氣密檢測(cè)失效見原因是導(dǎo)線外徑選擇過小，導(dǎo)致插頭在擰緊狀態(tài)下橡膠圈與導(dǎo)線無法緊密配合（單線密封時(shí)因?qū)Ь€外徑過小，密封圈不能達(dá)到過盈配合）造成連接器與導(dǎo)線氣密較差（容易進(jìn)水）。
（2）屏蔽層與內(nèi)芯端子搭接則是因?yàn)槠帘螌記]有做到絕緣，導(dǎo)致屏蔽絲外漏搭接到端子上，后經(jīng)拆卸后發(fā)現(xiàn)屏蔽絲在裁剪時(shí)并未做到剪掉，殘留部分銅絲，線束裝車后經(jīng)過路試，銅絲漏出與端子搭接，導(dǎo)致故障發(fā)生。因屏蔽絲刺入線皮但未刺穿，經(jīng)過車輛長期震動(dòng)后，屏蔽絲刺穿線皮，導(dǎo)致短路，出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象。
5 結(jié)束語
正確的加工工藝和合理的原材料選型是線束實(shí)現(xiàn)功能的先決條件，只有在前期工藝設(shè)計(jì)階段對(duì)原材料進(jìn)行合理的選型，編制合理的加工工藝，才能確保線束正常、穩(wěn)定、可靠的實(shí)現(xiàn)信號(hào)及電路傳輸任務(wù)；筆者結(jié)合長期接觸重卡新能源高壓線束產(chǎn)品加工的經(jīng)驗(yàn)，提出可靠的加工方案，合理按建議選用，相信能夠給線束設(shè)計(jì)及維護(hù)人員提供良好的技術(shù)參考，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低售后索賠損失。
