线束工程师:浅谈车用线束插接器的选用

2020年8月30日 评论 248 1796字
散漫说,接插件是线束的重要组成部分,用于连接和保护线束。要保证电源和信号的正常传输,接插件的选型很关键。本文从电气性能、机械性能、环境性能等几个方法,介绍了接插件的选型注意事项。
汽车线束插接器是用于连接汽车电气线路的重要元件,其作用是将车辆电气线路中各个电路接通,为电流流通及电信号传递提供良好途径,进而实现线路的正常、稳定运行。在整车装配中,插接器在其中起着至关重要的作用。
由于插接器中存在许许多多的连接点,任何一点出现问题,都有可能出现非常严重的后果,甚至引发交通事故。因此,在设计汽车电气线路过程中,合理的选用插接器起着至关重要的作用。本文从电气性能、机械性能、环境性能等三个方面对线束插接器的选用方法进行简单分析。

1 电气性能

插接器是用于连接电气线路的元件,所以首先应考虑其电气性能。

电气性能主要考虑电压、电流、电阻以及绝缘性等方面。

额定电压是指工作电压,其值取决于端子间距以及绝缘材料。插接器生产商提供的一般为最高工作电压,低压插接器一般工作电压为12V 或24V,而生产商提供的电压一般为50V。而适用于新能源汽车的高压插接器额定电压高达600V。其次是额定电流,其值同额定电压一样,一般略高于正常工作电压。

一般情况下插接器的额定电流为在常温下进行其耐热性能测试,当温度超过设定值时会造成电气线路故障。一般产品手册上会提供额定电流,其为常温下的最高工作电流。对于高温工作环境及插接器多孔情况下,不能简单地使用供应商提供的额定电流进行选择,应根据插接器的温度-电流曲线确定符合插接器工作环境温度且符合所要求的工作电流的插接器。

对于多孔插接器,特别是对于大电流的情况,实际选用时,应根据插接器的孔数进行降额使用。另外,从插接器接触电阻角度来讲,对于小信号电路应考虑低电平接触电阻的测试条件测得的接触电阻,对于那些正常锡镀层端子不能满足的小信号电路插接器,可考虑使用贵金属镀层(如银镀层或金镀层)来解决。

最后,对于插接器的绝缘性能,主要指绝缘电阻和绝缘介电强度,可通过测定得到具体数值,需要综合插接器所用绝缘材料,以及所在工作环境情况做出选择。

2 机械性能

插接器的机械性能主要包含插拔力、机械寿命以及端子与护套之间的配合力和分离力等,它们在插接器的选用时有着不可忽略的重要作用。

顾名思义,插拔力即将插头与插座分离所需的力。在保证正常通电的前提下,插拔力越小越好,插拔力过大容易导致插头无法顺利拔出,而插拔力过小会导致接触不良,一般车用插接器的最大插拔力不高于75N。因此,在保证正常通电的前提下,插拔力越小越好。机械寿命是指可以插拔的次数。

一般电器插接器的机械寿命通常为500-1000 次,而车用插接器一般满足10 次插拔后导电性能正常,镀银端子30 次插拔后导电性能正常,镀金端子100次插拔后导电性能正常即可。而端子与护套之间的配合力,受端子压接线径的影响,小于1mm2 时配合力不小于 15N,大于1mm2 时配合力不小于30N。端子与护套之间的分离力与插接器规格相关,规格为 2.8 以下和 2.8 以上的插接器,分离力应大于40N 和60N。

3 环境性能

车用插接器的使用非常广泛,而汽车的不同部位,所处的环境差异往往很大。因此,在车用插接器的选型中,环境因素起着至关重要的参考作用。环境因素主要包含温度、湿度以及防水防尘等。环境温度分为5个等级,试验温度一般略高于环境温度。

在选用时,先根据所处位置确定对应温度等级,然后根据护套及端子材料做出最为合理的选择。而插接器的使用湿度不宜过高,在潮湿的环境中容易造成线路短路问题。因此在潮湿的环境中应选用密封性插接器。

汽车上的不同位置,空气湿度及水干扰等级有所不同,所需防水等级也不一样。发动机舱、底盘和发动机下部、座椅及门底部靠近底盘部分一般应选择防水性护套。驾驶室内部、门及座椅上部等部位,可以考虑非防水型插接器。一般随着防水性能的提高,防尘性能也会相应提高。

4 结语

插接器的选用,是车用电线束设计过程中必须重视并做好的一项工作,不仅关系到车辆电气线路的稳定运行,同时还会影响到车辆的整体使用。在实际选择过程中,应从插接器的电气性能、机械性能、环境性能等方面进行分析,以满足电力传递和电信号传输为基本要求。结合车辆特点及性能,选择最为合适的一种插接器,进而才能实现理想的线路连接效果。

来源:《汽车实用技术》,作者:杨龙飞,喻晓,闫晓龙,陕西万方汽车电器有限公司

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