汽车用低压导线选型及对比

2023-05-24 14:17蔡洋赵秀恒刘建华
汽车电器 2023年5期
关键词:耐温测试

蔡洋 赵秀恒 刘建华

【摘  要】本文主要对低压导线进行分析对比,通过比较不同导线的标准、要求并结合目前主流OEM的需求,从导线的耐温等级、线色选用、导体结构3个方面分析目前汽车用低压导线的特性,旨在帮助读者在后续面对选型电线、减轻库存压力、减少物料种类以减少运营成本、降低库存风险等问题时有文件可以参考对比。

【关键词】低压导线;耐温;测试;线色;导线结构

中图分类号:U463.62    文献标志码:A    文章编号:1003-8639( 2023 )05-0076-06

【Abstract】This article mainly analyzes and compares the low-voltage wires. By comparing the standards of different wires,requirements,and the current needs of the mainstream OEM,the characteristics of the current low-voltage wires are analyzed from the 3 aspects of temperature resistance level,test specifications,wire color selection,and conductivity structure of the wire. When facing the selection wires,reducing inventory pressure,reducing the type of material to reduce operating costs,and reducing the risk of inventory,there are documents to refer to comparison.

【Key words】low-voltage wires;temperature resistance;test;line color;wire structure

随着汽车行业的发展,涌现出众多的OEM群体,不同的群体间对于标准化有不同的理解和解读。汽车线束作为连接各功能模块的神经血管,导线作为组成汽车线束的关键零件,各OEM对汽车导线的要求都有自己的标准。

目前各线束厂国内、国际业务的不断扩展,因服务不同的客户群体,所以在库存中的导线种类也在逐步增加。不同标准中对于导线的要求约束着导线的兼容性,库存的压力增加,亟需对比各标准的异同。

1  导线绝缘层材料及耐温等级

导线的主要作用就是输送电能和传递信号,这些作用都与导线的电流承载能力有关,同时考虑到导线的降额曲线,使用环境不同,对导线的耐温要求也不同。

1.1  导线绝缘层

目前常用的导线绝缘材料为PVC、PP、XLPE、EPDM、ETFE、FEP等,通过不同的材料配比来达到不同的耐温等级要求。同时在选用导线时要考虑应用部位对柔韧度、耐油、耐热水等方面的要求,再者可能客户对于无卤素(PVC中含有卤素Cl)等的需求,选用导线绝缘层材料。

对于GM/FCA/SAE的标准中,对每种材质定义了确定的耐温等级,但是对于ISO等标准,仅定义了材质种类,但是耐温等级是根据相应的耐温实验后定义的,所以同为FLR2X会有Class C和Class D的区别。主流导线类型耐温等级及命名对比见表1。

1.2  不同类型导线命名规则

1)ISO。在ISO 6722和DIN76722中,定义了温度等级、导体结构、测试方法以及命名规则。我们常见的FLRY 0.35-A Class B就是这种类型,其中FL表示基本代码字符汽车导线,导体材料为铜省略,R表示绝缘结构为薄壁,Y表示绝缘材料为PVC,0.35为导体截面积0.35mm2,A表示导体结构为A(常规对称绞合)结构,Class B表示耐温等级B等级(-40℃-100℃)。

2)GM。GM15626标准中定义了不同命名对应的绝缘材质和耐温等级。例如50.0B RD/WH CU-R4XLPE-HV,50.0表示导体截面积50.0mm2,B表示导体结构B,RD/WH表示绝缘层颜色红/白,CU表示导体结构类型铜,R代表薄壁,4表示耐温等级-40~150℃,XLPE表示绝缘层的材质,HV表示特殊应用代码。

3)FCA。FCA执行的是MS.90034标准,这个标准中指定了绝缘材质的耐温等级,同时也在标准中规定了不同电线类型有指定的供应商。例如5ABT,5表示绝缘层材料为PVC,A表示对称的导体结构,B表示裸铜导体,T表示绝缘层厚度为薄壁。

4)JASO&Hyundai。日标JASO D608/D609/D611/D618和现代ES91110-05的标准命名规则比较类似,其中AVSS(A为汽车低压导线,V为PVC绝缘,SS为超薄壁)、AEXF(E为聚乙烯材质,X为交联,F为柔软类型)等可以帮助大家更好理解。而且日标中定义了导线的发烟曲线,在不同等级的环境温度下,观察不同电流值的发烟情况来表达导线承载电流的能力。

5)SAE。SAE(美国汽车工程协会)J1128标准中规定了导线材料缩写的含义,同时也给出了其耐温等级和测试方法,以TXL导线为例,其为薄壁交联聚乙烯(Thin wall,Cross(X)Linked Polyolefin Insulated),耐温为125℃。同时美标的汽车的导线尺寸也与其他的标准不同,其使用AWG(American Wire Gauge)美国导线规格,AWG前面的数值(如10AWG、20AWG)表示导线可以穿过孔径(一个标准量具中的孔,随着数值增加,孔径变小)的数量,数值越大,导线经过孔的等级越高,導线的直径也就越小。

6)Ford。福特导线执行ES-AU5T-1A348-AA标准,例如1TAD,1表示耐温等级为等级1(85℃),T为绝缘层厚度,薄壁,A为导体对称结构(导体结构参照ISO标准),D表示铜导体。

1.3  导线测试款项

各主流OEM对于测试都有自己的理解,表2列出了具体要求的款项。其中ISO标准目前应用最广泛,其他标准的款项很多都是参照ISO标准。

2  汽车线束导线线色选用规则

随着汽车工业的发展,人们对于汽车舒适性、安全性等要求也越来越高。随着汽车功能越来越多样化,安装在汽车上的用电设备及导线的数量也越来越多。为方便汽车电器后期的识别与维修,通常情况下会将汽车电线束内部的导线用不同的颜色进行区分。本章仅对汽车用低压导线线色选用规则进行说明,高压导线不做分析。

2.1  汽车用低压导线主色、辅色及代号

2.1.1  主色

导线绝缘皮整个表面或大部分表面被覆盖的颜色。

2.1.2  辅色

在导线绝缘皮表面由纵向色条表示,覆盖面积比例明显小于主色。通常情况下存在两条纵向色条,当导线截面积小于0.5mm2时,可用一条纵向色条进行表示。

采用一条纵向色条时,其覆盖面积应不小于导线表面积的10%,最大不超过35%。

采用2条纵向色条时,每条纵向色条的覆盖面积应不小于导线表面积的7%,2条纵向色条覆盖的表面积总和最大不超过导线表面积的35%。

2.1.3  主色、辅色的代号

主色、辅色的选用应符合表3的规定。

2.2  汽车用低压导线线色的选用原则

2.2.1  线色选型

1)选用导线时,优先选用单色导线,再选用双色导线。双色导线主色、辅色的搭配组合见表4。

2.2.2  不同功能线色选型

为方便后期汽车线路的维修,针对汽车的不同功能区域,在选用低压导线时通常用主色系进行汽车功能区分。常用导线线色功能区分见表5,依据主色常用的线色优先级见表6。

2.2.3  其他事项

1)各种汽车电气系统的搭铁导线应选用黑色导线,黑色导线不做其他用途。

2)为方便现场进行端子与护套装配,一般情况下在同一护套内部的相邻针脚应避免使用相同的线色。

3  电线结构选用规则

3.1  GMW15626

GMW15626将导线结构分为A对称、B非对称、C柔性3种。对于0.22mm2及以下,则只有A结构,并且规定尺寸为0.13~2.0mm2,所有新项目均使用A结构。A结构具有结构对称、排布紧密的特点,做成的导线相对具有较大的刚性,有利于自动化设备下线压接,因而常用的5mm2以下的电线大多数都是A结构。示意图见图1。

3.2  MS.90034和ISO 6722-1

MS.90034、ISO 6722-1导体结构分类方式与GMW15626大体一致,具体差异见表7。

3.3  ISO 19642-3

ISO 19642-3有两种分类方式,其中ABC方式与ISO 6722-1完全一致,另外一种分类方式分为标准与柔性两大类。标准类别中的2.5mm2及以下与ABC分类中的A结构是一致的。除此之外,标准与柔性的分类方式明显减少了单丝直径的类别,为优先考虑的分类方式,单丝直径的种类数量对比见表8。

3.4  LV_112-1

LV_112-1分类方式比较多,表9规定了导体直径的尺寸范围、裸铜线电阻、镀锡线电阻、最大铺设长度等。

3.5  JASO_D611

JASO_D611分类方式更多,如表10所示,更注重從应用方式上来分类,删除了不常应用的那些线径,如AVS结构,线径范围只有0.3~8mm2。

3.6  ES91110-05

ES91110-05分类方式最多,有48种,如表11所示,是从绝缘材料和应用进行分类,考虑到实际应用,也删除了不常用的线径。图2为多芯线结构示意图,图3为双绞线结构示意图。

4  结语

本文结合各主流OEM标准,从导线的耐温等级、线色以及导体结构三个方面出发,简单阐述导线的选用规范,对不同标准的导线间互相替代提供了参考。在导线选用时,还需要结合原理设计及使用场景进一步分析确定导线类型。

参考文献:

[1] QC/T 414—2016,汽车电线(电缆)的颜色规定和型号编制方法[S].

[2] JB/Z 116—1975,汽车、拖拉机电路电线颜色选用规则[S].

[3] IEC 60757—1983,颜色标志的代码[S].

[4] GMW3176 ISO标准的导线规格命名要求[S].

[5] GMW15626,Single-Core Stranded ISO Cable[S].

[6] ES91110-05,Cable Unification SPEC for Automobiles[S].

[7] JASO_D611,汽车零件-低压导线[S].

[8] LV_112-1,Electrical Cables for Motor Vehicles Copper Cables;Single-Core;Unshielded[S].

[9] ISO 6722-1,Road vehicles—60 V and 600 V single core cables[S].

[10] ISO 19642,Road vehicles—Automotive cables[S].

[11] MS.90034,CABLE-METRIC-LOW VOLTAGE-INSULATED-SINGLE-CORE[S].

(编辑  杨  景)

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