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汽车线束材料的选用要求

2021-05-25 15:31       

  汽车线束用线缆类型受线束所处的环境和功能的影响。例如:发动机、动力电池等周围环境温度高,腐蚀性气体和液体也很多。因此,一定要使用耐高温、耐油、耐振动、耐摩擦导线;行李厢盖上的导线要在低温下保持其弹性,所以要选用冷弹性导线保证其正常工作;自动变速器上的导线一定要耐高温、耐液压油,其温度稳定性要好;弱信号传感器要用屏蔽导线,例如爆震传感器和曲轴位置传感器、ABS轮速传感器等;门内线耐弯曲性要求高等。

  汽车线束常用的导线通常使用多股绞介铜导线,绝缘皮为PVC绝缘材料。线束用导线要有耐温、耐油、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化、阻燃等特性。

  目前自主汽车品牌使用导线种类主要包括日标导线和德标导线。日标导线使用的种类主要包括:AV、AVSS、AVSSX、AVX、AEX;德标导线使用的种类主要包括:FLRY-B、FLR9Y-B。

  

汽车线束测试

 

  传统汽车是以汽油发动机为动力,传统汽车导线作用是传输控制信号,承受的电流和电压都很小,故电线直径较小,结构上也仅是导体外加绝缘,很简单。但根据电动汽车高压电缆的使用要求,高压电线主要起传输能量的作用,需把电池的能量传输到各个子系统,因此所设计的电动汽车高压线束必须满足高压大电流传输。电动汽车高压电缆承受的电压较高(额定电压最高600 V),电流较大(额定电流最高600 A),电磁辐射较强,故电缆的直径明显增大,同时为了避免电磁辐射对周围电子设备产生强烈电磁干扰,影响其他电子设备正常运行,电缆还设计了抗电磁干扰屏蔽结构,即采用同轴结构,利用内导体和外导体(屏蔽)共同作用,电缆内的磁场成同心圆分布,而电场从内导体指向并止于外导体,使电缆周围外部的电磁场为零,亦即屏蔽了电磁辐射,从而确保电动车正常运行。

  早期汽车线缆用绝缘材料主要是PVC(聚氯乙烯),但PVC中含有铅,对人体有害,近些年来逐渐被LSZH(低烟无卤材料)TPE(热塑性弹性体)、XLPE(交联聚乙烯)、硅橡胶等材料替代。由于电动汽车高压电缆在满足高压大电流、抗电磁干扰的同时还要满足耐磨和阻燃等要求,因此对这些材料性能进行了对比:

  

汽车线束测试

 

  1)LSZH可分为PO(聚烯烃)类和EPR(乙丙橡胶)类两大类,其中以PO类电缆料为主流。PO类LSZH阻燃电缆料的配方中有大量的Al(OH)3、Mg(OH)2无机阻燃剂,从而使该电缆料具有较好的阻燃、低烟、无卤、低毒等特性,但同时也使其在物理机械性能、电气性能以及挤出工艺性能等方面与其他非阻燃材料及含卤阻燃材料存在差异。

  2)TPE是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料,在常温下显示橡胶的高弹性,在高温下又能塑化成型,但该材料不耐磨,不能满足电动汽车高压线束的使用要求。

  3)XLPE是由耐温等级为75℃的普通PE(聚乙烯)材料经过辐照交联后制得的,其耐温等级可达到1500C,并具有优良的物理机械性能、抗过载能力及长寿命等特点,但不阻燃。

  4)硅橡胶的击穿电压高,故具有耐电弧性、耐漏电痕迹性、耐臭氧性,其同时具有良好的耐高低温性,耐高温可达2000C,绝缘性能良好,在高温高湿条件下性能稳定、阻燃。在对比上述材料性能后,硅橡胶因具有物理机械性能良好、使用寿命长、价格低廉等优点而成为了电动乘用车高压电缆绝缘材料的首选。