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电车试验：电动客车防触电安全
2022-01-15 21:16:45· 来源：汽车测试网
电动客车常见的高压（即B 级电压，指最大工作电压大于60Vd.c.或30 V.a.c.，小于等于1500Vd.c.或1000 V.a.c.）部件（带电、用电、传输B 级电压部件）如表2-1 所示
电动客车常见的高压（即B 级电压，指最大工作电压大于60Vd.c.或30 V.a.c.，小于等于1500Vd.c.或1000 V.a.c.）部件（带电、用电、传输B 级电压部件）如表2-1 所示：
一、安全标识要求
1、高压警告标记要求
B 级电压部件，如REESS 和燃料电池堆，应标记图2-1 所示符号。对于相互传导连接的A 级电压电路和B 级电压电路，当电路中直流带电部件的一极与电平台连接，且满足其他任一带电部分与这一极的最大电压值不大于30V（a.c.）(rms)且不大于60V（d.c.）的情况，则REESS 不需标记图2-1 所示符号；否则，REESS 无论是否存在B 级电压，都应标记图2-1 所示符号。符号的底色为黄色，边框和箭头为黑色。当移开遮拦或外壳可以露出B 级电压带电部分时，遮拦和外壳上也应有同样的符号清晰可见。当评估是否需要此符号时，应当考虑遮拦/外壳可进入和可移开的情况，比如遮拦/外壳需要使用工具才能移开，则该遮拦和外壳上可以不需要该标识，另外，如果该遮拦和外壳在客车地板下方，则也可需要改标识；标记附近建议有明显可见的安全操作注意项目的提醒，如“电机控制器开盖要等10 分钟后，测量母线电压值为安全电压后方可操作”。
2、B 级电压电线标记要求
B 级电压电路中未被遮挡的电缆和线束的外皮应用橙色加以区别，满足标准要求的外壳里面或遮拦后面的B 级电压电路中的电缆和线束的外皮颜色不做要求，但建议最好使用橙色加以区别。
B 级电压连接器可通过与之连接的线束来区分。
二、直接接触防护要求
直接接触防护是通过绝缘材料、外壳或遮栏实现人体与B 级电压带电部件的物理隔离，外壳或遮栏可以是导体也可以是绝缘体。对于具体部件的直接接触防护要求应满足2.1.2.1～2.1.2.4。
对于M2，M3 类车型，如果在车顶布置有顶部充电装置，如图2-2 所示，若从车辆入口最底部台阶处到顶部充电装置的外露B 级电压带电部分的最短路径长度至少为3m，则顶部充电装置的外露B 级电压带电部分可不满足直接接触防护要求。
1、遮拦外壳要求
如果通过遮栏或外壳提供触电防护，则B 级带电部分应当布置在外壳里或遮栏后，防止从任何方向上接近带电部分。
遮栏和外壳需要满足如下两点要求：
（1）乘客舱内、货舱内的遮栏和外壳应满足IPXXD 防护等级要求，乘客舱外、货舱外的遮栏和外壳应满足IPXXB 防护等级要求；
（2）通常，遮栏和外壳只能通过工具才能打开或者去掉；若遮栏和外壳在不使用工具的情况下可以打开或者去掉，则要有某种方法使其中的B 级电压带电部分在遮栏和外壳打开后1s 内至少满足如下两种要求之一：
——交流电路电压应降到不超过30 Va.c.(rms),直流电路电压应降到不超过60Vd.c.；
——B 级电路存储总能量小于0.2 J。
2、连接器要求
高压连接器在不使用工具的情况下，应无法打开，但以下三种情况除外：
（1）高压连接器分开后，应满足IPXXB 的防护等级要求；
（2）高压连接器至少需要两个不同的动作才能将其从相互的对接端分离，且高压连接器与其它某个机构有机械锁止关系，在高压连接器打开前，该锁止机构必须要使用工具才能打开；
（3）在高压连接器分开之后，连接器中带电部分的电压能在1s 内降低到不大于30Va.c.(rms)且不大于60 Vd.c.。
3、高压维修断开装置要求
对于装有高压维修断开装置的车辆，高压维修断开装置在不使用工具的情况下，应无法打开或拔出，但以下两种情况除外：
（1）高压维修断开装置打开或者拔出后，其中的B 级电压带电部分满足GB/T 4208中规定的IPXXB 的防护等级要求；
（2）高压维修断开装置在分离后1s 内其B 级电压带电部分电压降低到不大于30Va.c.(rms) 且不大于60 Vd.c.。
4、充电插座要求
整车具备多个充电接口时，不执行充电工作的充电接口应不带电，且车辆的充电插座应设置温度监控装置，该装置应能根据温度变化传送相应信号给车辆，用于实现车辆充电接口的温度监测和过温保护功能。
车辆充电插座与车辆充电插头在断开时，车辆充电插座应至少满足以下一种要求：
（1）在断开后1s 内，充电插座B 级电压带电部分电压降低到不大于30 Va.c.(rms) 且不大于60 Vd.c.或电路存储的总能量小于0.2 J；
（2）满足GB/T 4208 中规定的IPXXB 的要求并在1 min 的时间内，充电插座B 级电压带电部分电压降低到不大于30 Va.c.(rms) 且不大于60 Vd.c.或电路存储的总能量小于0.2 J。
5、高压互锁要求
（1）B 级电压带电回路中的关键电路连接器建议结合整车控制系统实现软件或硬件互锁、联锁功能；
（2）在高压安全系统检测到某处连接断开或某处连接异常时，建议整车系统可以切断相关动力电源的输出并发出报警，直到该故障完全排除。
三、间接接触防护要求
1、绝缘电阻要求
（1）通则
在最大工作电压下，直流电路绝缘电阻的最小值应至少大于100Ω/V，交流电路应至少大于500Ω/V。
整个电路为满足以上要求，依据电路的结构和组件的数量，每个组件应有更高的绝缘电阻。
如果直流和交流的B 级电压电路可导电的连接在了一起（如图2-5），则应满足绝缘电阻不小于500Ω /V 的要求。对于燃料电池电动汽车，如图2-6 所示。若交流电路增加有附加防护，则组合电路至少满足100Ω /V 的要求。
附加防护方法应至少满足以下一种要求：
a）至少有两层绝缘层、遮栏或外壳；
b）布置在外壳里或遮栏后，且这些外壳或遮栏应能承受不低于10kPa 的压强，不发生明显的塑性变形。
图2-5 直流、交流电路传导连接的B 级电压系统绝缘电阻的要求
说明：
1——动力电池或高压电源；
2——逆变器；
3——电平台；
a——交流电路。
说明：
1——燃料电池系统；
2——动力电池；
3——逆变器；
4——电平台；
5——交流电路。
（2）充电插座的绝缘电阻要求
——车辆交流充电插座
车辆交流充电插座应有端子将电平台与电网的接地部分连接。
车辆交流充电插座的绝缘电阻，包括充电时传导连接到电网的电路，当充电接口断开时应不小于1 MΩ。
——车辆直流充电插座
车辆直流充电插座应有端子将车辆电平台和外接电源的保护接地相连接。
车辆直流充电插座的绝缘电阻，包括充电时传导连接到车辆直流充电插座的电路，当充电接口断开时应不小于100Ω/V。
2、绝缘电阻监测要求
车辆应有绝缘电阻监测功能，并能通过GB 18384《电动汽车安全要求》6.2.3 的绝缘监测功能验证试验。在车辆B 级电压电路接通且未与外部电源传导连接时，该装置能够持续或者间歇地检测车辆的绝缘电阻值，当该绝缘电阻值小于制造商规定的阈值时，应通过一个明显的信号（例如：声或光信号）装置提醒驾驶员，并且制造商规定的阈值不应低于GB 18384《电动汽车安全要求》5.1.4.1 的要求。
3、电位均衡要求
用于防护与B 级电压电路直接接触的外露可导电部分，例如可导电外壳和遮栏，应传导连接到电平台，且满足以下要求：
（1）外露可导电部分与电平台间的连接阻抗应不大于0.1 Ω；
（2）电位均衡通路中，任意两个可以被人同时触碰到的外露可导电部分，即距离不大于2.5 m 的两个可导电部分间电阻应不大于0.2 Ω。
若采用焊接的连接方式，则视作满足上述要求。
4、电容耦合要求
电容耦合应至少满足以下要求之一：
（1）B 级电压电路中，任何B 级电压带电部件和电平台之间的总电容在其最大工作电压时存储的能量应不大于0.2 J，0.2 J 为对B 级电压电路正极侧Y 电容或负极侧Y 电容最大存储电能的要求；此外，若有B 级电压电路相互隔离，则0.2 J 为单独对各相互隔离的电路的要求；
（2）B 级电压电路至少有两层绝缘层、遮栏或外壳，或布置在外壳里或遮栏后，且这些外壳或遮拦应能承受不低于10 kPa 的压强，不发生明显的塑性变形。
5、故障后下电要求
出现问题的B 级电压电路可用监测电路内的故障或发现事故作为判断条件，由车辆的控制者选择采用断电的方式作为保护措施。
车辆在行驶过程中，出现整车断B 级高压电的车辆异常情况时，在车速大于5km/h 时应保持转向系统维持助力状态或至少保持转向助力状态30s。切断供电的电路应在车辆制造商根据预测的故障和工作状态所设定的时间内满足下列条件之一：
——交流电路电压应降低到30Va.c.(rms)，直流电路电压应降低到60Vd.c.或以下；
——电路存储的总能量小于0.2J。
6、下电后放电要求
由于B 级电压电路在突然断电后，存在反向电动势，因此要求B 级电压应有主动放电或被动放电功能，当B 级电压系统断电后，主动放电功能要求在3s 内或被动放电功能在5min 内，直流母线电压应降至安全水平（直流电压60 V 以下），且在故障(比如绝缘、短路等影响安全的故障)未解除的情况下，车辆应禁止再次上B 级电压操作。
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