ISO车辆高压铜电缆标准的演变
2023/10/16 16:35:26
随着时间的推移，车辆电缆标准已经发生了显著的变化。几十年来，标准通常是区域性的；SAE适用于北美，JASO适用于亚洲，ISO-6722和LV-112适用于欧洲。这些标准在不同极端方面既有相同之处，也有不同之处。
在2000年初，ISO 6722开始成为无屏蔽单芯铜车辆电缆的全球标准，尽管其他区域和OEM标准已经存在并继续使用到今天。
2001年，引入了ISO 14572，以解决单芯和多芯铜电缆的问题，包括屏蔽和非屏蔽选项。14572引用了6722的单核标准。2011年，ISO 6722-1发布，是ISO-6722:2006的修订版。2013年，ISO 6722-2发布，旨在解决无屏蔽单芯电缆中的铝导体问题。
不过，新兴市场技术需要一个单一、更全面的标准。EV/HEV技术中使用了更高的电压，电缆的几何形状和绝缘材料的性能影响了连接器的密封，电缆的灵活性对于应用需求和人类工效学来说继续变得更加关键。
2019年，ISO 19642发布，将6722-1、6722-2和14572扩展并合并为一个标准。19642分为10节，阐述了术语、试验方法和尺寸；此外，它还通过低电压与高电压、铜与铝、单芯与多芯、屏蔽与非屏蔽来划分电缆组。19642是为了随着技术的出现而允许未来的扩展。
关于高压铜电缆（19642年第5节和第9节），合并导致了对原始标准的大部分微小修改。然而，本文件将审查影响高压电缆的八个明显差异。
1.定义了电缆变形试验
“压缩变形”是指电缆绝缘在高温下由于压力而永久变形的趋势。这种变形可能会导致接头密封失效，导致水或其他材料进入，从而导致电气故障。ISO 6722-1包含高温压力测试程序，但它的唯一标准是耐压。没有测试或标准可以解决温度和压力下的物理变形量。
19642-9保持了14572的规定，该规定定义了额定温度下规定载荷下的最大变形。要求保持原电缆直径的40%，或压缩/变形的60%。然而，测试是可选的，由OEM选择，以及保留/变形百分比标准。为了确保电缆/连接器接口在工作温度和压力下的完整性，几个OEM已经确定了80%的最小保留率或20%的最大压缩/变形。更高的保持力需要耐热的电缆绝缘。许多现有的电缆绝缘材料无法满足这些更高的保留标准。
要点：虽然是可选的，但19642-9定义了护套变形的测试方法，这有助于确保连接器的长期密封性能。
2.定义了电缆灵活性
电缆的灵活性对于电缆在狭窄区域的布线以及人类安全和人体工程学都很重要。传统上，“灵活性”是主观的，没有定量标准。
19642-5和-9定义了测试方法和标准，以定义电缆灵活性。该程序要求将电缆样品放置在两个指定尺寸和距离的心轴顶部，第三个心轴向下压在样品上，并测量将电缆弯曲至指定偏移所需的力。
总结：19642-5和-9提供了测量和量化电缆柔性的方法。
3.修订筛选有效性
高压电缆上使用屏蔽/屏蔽，以尽量减少电磁干扰（EMI）的发射。屏蔽的有效性是高压电缆选择中的一个重要因素。高压电缆上的屏蔽/屏蔽设计用于减少从电缆到EMI可能损坏数字信号和电子设备的环境的干扰传输。
19642-9修改了14572的屏蔽有效性测试要求，并定义了屏蔽/屏蔽直流电阻、表面转移阻抗和屏蔽衰减的两个措施的参数。这些测试是由OEM确定的可选测试，如果需要，必须设置标准，并通过现有屏蔽/屏蔽电缆设计实现。
要点：屏蔽效能是高压电缆性能的一个重要因素，19642-9年对其进行了改进和更新。
4.需要进行磨损试验
电缆的耐磨性决定了电缆在动态运动或振动条件下与粗糙表面接触时的寿命。ISO 6722-1和14572都将磨损试验作为可选试验。
19642-5要求0.35平方毫米至6.0平方毫米的电缆满足两种磨损测试中的一种；砂纸或刮痕。值得注意的是，6722-1中包括0.13mm2和0.22mm2的尺寸，但19642-5中省略了。
带走：19642-5要求对0.35mm2-6.0mm2的导线进行至少一次磨损试验，以确保符合基准。这些是6722-1和14572中的可选测试。大于6.0mm2的尺寸不需要进行磨损试验。
5.高压变得更加明确
19642-5和-9解决了多个高压选项。6722-1和14572将高压定义为仅600V（直流或交流）。19642进一步将高压定义为600VAC/900VDC和1000VAC/1500VDC。
要点：19642-5通过增加直流参考电压和增加1000VAC/1500VDC类别，更好地定义了高压。
6.修改了导线要求
ISO 6722-1允许三种绞合方式：A类对称绞合、B类不对称绞合和C类非对称绞合。确定了股线尺寸、股线数量和最大阻力。然而，未定义导线横截面积（CSA）。ISO 14572引用6722-1绞合。标准仅取决于导线电阻，因为不存在绞线尺寸标准。
ISO 19642-5将绞合选项减少为两种；标准且灵活。这一变化提高了标准化和一致性。在尺寸大于2.5mm2的情况下，绞线选项使所有导体类别具有更高的灵活性。
此外，增加了横截面积要求，使电缆尺寸更加一致，并与现有的导体电阻标准相一致，以确保所有供应商满足最低铜含量要求。
要点：19642-5导线绞合通常更灵活，定义更明确，从而整体提高了导线要求。
7.外径公差变得更加明确
ISO 14572提到了单芯和多芯尺寸以及电缆椭圆度，但唯一的标准是满足客户要求。这导致市场上出现了一系列电缆和连接器尺寸，降低了电缆和连接器的互操作性。此外，供应商被迫支持多个零件号。19642-9提供了单芯和多芯电缆、薄壁和厚壁电缆的建议尺寸；挤压后立即测量的最大椭圆度为10%。
要点：19642-9使电缆尺寸保持一致，从而提高了互操作性，减少了定制电缆和连接器的数量，最终降低了成本。
8.流体阻力程序变更
ISO-6722、6722-1和19642-5的演变显著改变了流体阻力测试程序。6722的程序是在23°C下将所需液体浸泡20小时，然后进行绕组和电压测试。
6722-1建立了一种新的“试验方法1”，要求在规定的流体中浸泡10秒，然后在额定温度下进行热老化。这重复了4次。累积热龄为1000小时，随后进行绕组和电压测试。
6722-1还允许在6722-1发布之前，对向行业销售的材料使用“试验方法2”。该测试方法是旧的6722程序和标准，可根据客户/供应商协议使用。
19642-5保留了6722-1流体程序，并取消了使用原始6722 20小时浸泡程序的选项。
带走：通过试验方法1的材料可能通过或不通过试验方法2，反之亦然。OEM应了解其流体阻力需求，并在必要时予以解决。
在2000年初，ISO 6722开始成为无屏蔽单芯铜车辆电缆的全球标准，尽管其他区域和OEM标准已经存在并继续使用到今天。
2001年，引入了ISO 14572，以解决单芯和多芯铜电缆的问题，包括屏蔽和非屏蔽选项。14572引用了6722的单核标准。2011年，ISO 6722-1发布，是ISO-6722:2006的修订版。2013年，ISO 6722-2发布，旨在解决无屏蔽单芯电缆中的铝导体问题。
不过，新兴市场技术需要一个单一、更全面的标准。EV/HEV技术中使用了更高的电压，电缆的几何形状和绝缘材料的性能影响了连接器的密封，电缆的灵活性对于应用需求和人类工效学来说继续变得更加关键。
2019年，ISO 19642发布，将6722-1、6722-2和14572扩展并合并为一个标准。19642分为10节，阐述了术语、试验方法和尺寸；此外，它还通过低电压与高电压、铜与铝、单芯与多芯、屏蔽与非屏蔽来划分电缆组。19642是为了随着技术的出现而允许未来的扩展。
关于高压铜电缆（19642年第5节和第9节），合并导致了对原始标准的大部分微小修改。然而，本文件将审查影响高压电缆的八个明显差异。
1.定义了电缆变形试验
“压缩变形”是指电缆绝缘在高温下由于压力而永久变形的趋势。这种变形可能会导致接头密封失效，导致水或其他材料进入，从而导致电气故障。ISO 6722-1包含高温压力测试程序，但它的唯一标准是耐压。没有测试或标准可以解决温度和压力下的物理变形量。
19642-9保持了14572的规定，该规定定义了额定温度下规定载荷下的最大变形。要求保持原电缆直径的40%，或压缩/变形的60%。然而，测试是可选的，由OEM选择，以及保留/变形百分比标准。为了确保电缆/连接器接口在工作温度和压力下的完整性，几个OEM已经确定了80%的最小保留率或20%的最大压缩/变形。更高的保持力需要耐热的电缆绝缘。许多现有的电缆绝缘材料无法满足这些更高的保留标准。
要点：虽然是可选的，但19642-9定义了护套变形的测试方法，这有助于确保连接器的长期密封性能。
2.定义了电缆灵活性
电缆的灵活性对于电缆在狭窄区域的布线以及人类安全和人体工程学都很重要。传统上，“灵活性”是主观的，没有定量标准。
19642-5和-9定义了测试方法和标准，以定义电缆灵活性。该程序要求将电缆样品放置在两个指定尺寸和距离的心轴顶部，第三个心轴向下压在样品上，并测量将电缆弯曲至指定偏移所需的力。
总结：19642-5和-9提供了测量和量化电缆柔性的方法。
3.修订筛选有效性
高压电缆上使用屏蔽/屏蔽，以尽量减少电磁干扰（EMI）的发射。屏蔽的有效性是高压电缆选择中的一个重要因素。高压电缆上的屏蔽/屏蔽设计用于减少从电缆到EMI可能损坏数字信号和电子设备的环境的干扰传输。
19642-9修改了14572的屏蔽有效性测试要求，并定义了屏蔽/屏蔽直流电阻、表面转移阻抗和屏蔽衰减的两个措施的参数。这些测试是由OEM确定的可选测试，如果需要，必须设置标准，并通过现有屏蔽/屏蔽电缆设计实现。
要点：屏蔽效能是高压电缆性能的一个重要因素，19642-9年对其进行了改进和更新。
4.需要进行磨损试验
电缆的耐磨性决定了电缆在动态运动或振动条件下与粗糙表面接触时的寿命。ISO 6722-1和14572都将磨损试验作为可选试验。
19642-5要求0.35平方毫米至6.0平方毫米的电缆满足两种磨损测试中的一种；砂纸或刮痕。值得注意的是，6722-1中包括0.13mm2和0.22mm2的尺寸，但19642-5中省略了。
带走：19642-5要求对0.35mm2-6.0mm2的导线进行至少一次磨损试验，以确保符合基准。这些是6722-1和14572中的可选测试。大于6.0mm2的尺寸不需要进行磨损试验。
5.高压变得更加明确
19642-5和-9解决了多个高压选项。6722-1和14572将高压定义为仅600V（直流或交流）。19642进一步将高压定义为600VAC/900VDC和1000VAC/1500VDC。
要点：19642-5通过增加直流参考电压和增加1000VAC/1500VDC类别，更好地定义了高压。
6.修改了导线要求
ISO 6722-1允许三种绞合方式：A类对称绞合、B类不对称绞合和C类非对称绞合。确定了股线尺寸、股线数量和最大阻力。然而，未定义导线横截面积（CSA）。ISO 14572引用6722-1绞合。标准仅取决于导线电阻，因为不存在绞线尺寸标准。
ISO 19642-5将绞合选项减少为两种；标准且灵活。这一变化提高了标准化和一致性。在尺寸大于2.5mm2的情况下，绞线选项使所有导体类别具有更高的灵活性。
此外，增加了横截面积要求，使电缆尺寸更加一致，并与现有的导体电阻标准相一致，以确保所有供应商满足最低铜含量要求。
要点：19642-5导线绞合通常更灵活，定义更明确，从而整体提高了导线要求。
7.外径公差变得更加明确
ISO 14572提到了单芯和多芯尺寸以及电缆椭圆度，但唯一的标准是满足客户要求。这导致市场上出现了一系列电缆和连接器尺寸，降低了电缆和连接器的互操作性。此外，供应商被迫支持多个零件号。19642-9提供了单芯和多芯电缆、薄壁和厚壁电缆的建议尺寸；挤压后立即测量的最大椭圆度为10%。
要点：19642-9使电缆尺寸保持一致，从而提高了互操作性，减少了定制电缆和连接器的数量，最终降低了成本。
8.流体阻力程序变更
ISO-6722、6722-1和19642-5的演变显著改变了流体阻力测试程序。6722的程序是在23°C下将所需液体浸泡20小时，然后进行绕组和电压测试。
6722-1建立了一种新的“试验方法1”，要求在规定的流体中浸泡10秒，然后在额定温度下进行热老化。这重复了4次。累积热龄为1000小时，随后进行绕组和电压测试。
6722-1还允许在6722-1发布之前，对向行业销售的材料使用“试验方法2”。该测试方法是旧的6722程序和标准，可根据客户/供应商协议使用。
19642-5保留了6722-1流体程序，并取消了使用原始6722 20小时浸泡程序的选项。
带走：通过试验方法1的材料可能通过或不通过试验方法2，反之亦然。OEM应了解其流体阻力需求，并在必要时予以解决。