新能源汽车用高压电缆的漏电流测试

邢晓飞

摘要：现如今，随着我国经济的飞速发展，新能源汽车越来越受到关注。新能源汽车用高压电缆的使用环境为车内并紧邻电池组等重要部件。当电缆绝缘层中某一点出现缺陷却未破损，存在使用安全隱患时，火花电压检测会对此出现漏检现象，屏蔽电缆耐电压也会出现不击穿现象，而漏电流（泄漏电流）测试则可检测出异常。因此，为了提高新能源汽车用高压电缆的使用安全性，电缆的出厂检测应增加漏电流测试项目。

关键词：新能源汽车;高压电缆;漏电流测试

引言

电动汽车的驱动系统不是简单的高压直流系统，是一个复杂的交流和直流共存的系统，由动力电池、直流传输母线、电力电子设备、电机等构成。电动汽车工作环境复杂，震动、酸碱气体的腐蚀、湿度及温度的变化，都有可能造成高压电缆及其它绝缘材料迅速老化甚至绝缘破损，正负极母线通过绝缘层与底盘构成漏电回路，相比直流系统漏电情况，电动汽车可能发生的绝缘失效情况更复杂，在直流母线对地之间或者交流母线对地之间都可能发生严重的漏电，在线漏电监测需要全面地对整车的绝缘特性进行全面、准确的监控。

1汽车电路的组成及特点

（1）首先是汽车电路中的电源电路，也叫作充电电路，主要包括蓄电池、充电指示装置、发电机、调节器等，蓄电池是给车提供电能的，当蓄电池欠电后，就要给蓄电池进行充电处理，充电指示装置可以准确的告知蓄电池何时充满。发电机也是电源电路的一部分，是电源电路中的总供电电源，它有两个作用，一个是给蓄电池提供电能，还有一个就是为整个汽车大部分用电器供电。（2）起动电路包括起动机、起动保护电路、起动开关、起动继电器。（3）点火电路存在于汽油发动机汽车中的电路。包括火线圈、点火用开关、点火控制器、火花塞及分电器。（4）汽车照明电路和灯光信号电路是由前照灯、转向灯、制动灯、雾灯、示廓灯、倒车灯、车内照明灯和相关控制继电器和开关组成的电路。（5）仪表信息系统电路主要包括各类传感器和指示灯。（6）辅助装置电路作用是保障了汽车的舒适和安全性，根据车型的不同，或者高低配置的不同安装不同的辅助装置电路。一般的汽车通用的辅助电路有雨刷控制电路、除霜和防雾电路、音响及空调等相关电路。较高配置的汽车还安装后视镜电动控制装置、电动控制车门锁、电动升举车窗装置等。（7）电子控制系统电路主要包括安全气囊的控制系统、发动机的控制系统，比如燃油喷射、点火、排放这些的控制装置、制动时防抱死系统等电路。

2漏电流测试的原理、装置

2.1电动汽车高压漏电检测原理

与传统的电动汽车绝缘监测模型不同，本研究采用的是基于整车绝缘电阻模型的高压电漏电监测，充分考虑了整车的高压电气系统结构，将逆变器的工作特点和交流电机考虑在内，不仅包含直流侧绝缘特性，交流侧母线的绝缘特性也纳入监测范围，并根据绝缘要求给出正确的判断依据。整车绝缘电阻模型包括动力蓄电池、逆变器和单个电机，其中电机数量可以扩展到多个，以模拟多个交流负载的情况。整车绝缘情况的分布通过直流侧和交流侧的绝缘电阻和分布电容来描述。通过分析发现分布电容会导致交流分量幅值增大，但对于直流分量的影响很小。在下面的分析中重在获取母线电压和电池端电压的直流分量，所以，在简化模型中整车绝缘特性的描述只通过正负极直流母线对底盘绝缘电阻和交流三相母线对底盘绝缘电阻完成，如图1所示，图中M为驱动电机。

2.2漏电流测试装置

在搭建漏电流测试装置时，有微安表接在高压侧和微安表接在低压侧两种接线方式，如图2所示。前一种接线方式，微安表外壳屏蔽，高压引线采用屏蔽线，可屏蔽掉高压对地杂散电流，同时对电缆终端头采取屏蔽措施，可屏蔽掉电缆表面泄漏电流的影响，此时测得的电流即为电缆漏电流，测量结果较准确。后一种接线方式，存在高压对地杂散电流及高压电源本身对地杂散电流的影响，微安表电流（测试电流）是杂散电流及电缆泄漏电流以及高压电源本身对地杂散电流之和;高压对地杂散电流及高压电源本身对地杂散电流的影响较大，使测量结果偏大电缆较长时可使用此接线方式，同时这种接线方式便于短接电流表，实际应用中可分别测量未接入电缆及接入电缆时的电流，然后将两者相减计算出电缆的泄漏电流。

3汽车中漏电故障的分析检测及解决方法

常见的漏电原因就是（1）车子在不知情的情况下，可能因为传感器故障，自己启动了用电系统例如，导致车里的蓄电池过度用电，出现故障。车子里面有很多的用电系统和用电器，这些用电器包括启动系统、发动机系统、车内的照明和大灯远光灯、近光灯等，他们维持了车辆的正常使用。但是，在停车后忘记关闭车灯，或者在车熄火后，长时间使用车内的收音机等，就会消耗汽车的电能。这样就会导致车内的蓄电池用点多电池亏电。所以，需要经常对车进行保养，发现问题及时解决。（2）蓄电池的寿命是有限的，新车如果使用得当，可以使用三年以上，一般三年左右就需要更换蓄电池了。蓄电池属于消耗品，时间长了会出现蓄电池的正负极老化出现故障，还会发生氧化，在不使用的情况下，自由放电不能保证汽车的正常使用。蓄电池有很多种，现在的新型车辆一般使用不需要维护的蓄电池，所以建议更换便捷的蓄电池。（3）由于车内的电气元件出现故障，导致车的电气系统短路漏电等。车内的用电系统包括线路、系统和用电器。如果用电器发生短路或断路时，对于断路情况，用仪表测量各个用电器的通电电流或电阻，看其是否正常通电。对于短路的情况，短路不仅破坏用电器本身的功能，也会破坏整个用电系统。所以，如果判断是出现了短路情况，必须尽快去修理厂检查线路更换元件。

4漏电流测试注意事项

在新能源汽车用高压电缆漏电流测试时应注意以下事项：a.试验宜在干燥的天气条件下进行，脏污时应将电缆终端头擦拭干净，以减少泄漏电流。温度对泄漏电流测试结果的影响较为显著，环境温度应不低于5℃，空气相对湿度一般不高于80%。b.试验场地应保持清洁，电缆终端头和周围的物体必须有足够的放电距离，防止试样的杂散电流对测试结果产生影响。c.电缆直流耐压和泄漏电流测试应在绝缘电阻和其他测试项目测试合格后进行。d.高压微安表应固定牢靠，注意倍率选择和固定支撑物的影响。e.试验设备布置应紧凑，直流高压端及引线与周围接地体之间应保持足够的安全距离，与直流高压端邻近的易感应电荷的设备均应可靠接地。

结语

为保证大电流和高电压的组件的布线，新能源汽车对与其配套的高压电缆的结构尺寸、柔韧性、屏蔽性能、使用安全性等都提出了较高的技术要求。本文通过对电缆出厂检测项目———漏电流测试的介绍，以期为业界提高新能源汽车用高压电缆的使用安全性提供借鉴。

参考文献

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