3. Principi e progettazione di layout sicuri perCablaggio ad alta tensione
Oltre ai due metodi di progettazione dei cablaggi ad alta tensione menzionati in precedenza, è opportuno considerare anche principi quali la sicurezza e la facilità di manutenzione.
(1) Evitare la progettazione di aree vibranti
Quando si configurano e si fissano i cablaggi ad alta tensione, questi devono essere tenuti lontani da aree con vibrazioni intense (ad esempio, compressori d'aria, pompe dell'acqua e altre fonti di vibrazione). Il cablaggio ad alta tensione deve essere collegato adispositivi ad alta tensionesenza vibrazioni relative. Se non è possibile evitare queste aree a causa della configurazione strutturale o di altri fattori, è necessario prevedere una lunghezza extra sufficiente del conduttore ad alta tensione in base all'ampiezza di vibrazione e all'inviluppo massimo delle parti mobili nell'area in cui è installato il cablaggio. Ciò serve a impedire che il cablaggio sia soggetto a forze di tensione o trazione.
Quando i veicoli percorrono strade dissestate per periodi prolungati, è probabile che si verifichino spostamenti o distacchi dei punti di fissaggio dei cablaggi ad alta tensione. Di conseguenza, la distanza tra due punti di fissaggio aumenta istantaneamente, esercitando tensione sul cablaggio e portando al distacco o alla connessione virtuale dei nodi interni, con conseguente interruzione del circuito. Pertanto, la lunghezza dei conduttori ad alta tensione deve essere controllata in modo appropriato. Deve prevedere una lunghezza sufficiente a contrastare le sollecitazioni causate dal movimento e dall'attrito, evitando al contempo una lunghezza eccessiva che potrebbe provocare la torsione del cablaggio.
(2) Evitare la progettazione di aree ad alta temperatura
Durante la progettazione del cablaggio, è opportuno evitare i componenti ad alta temperatura del veicolo per prevenire la fusione dei cavi o il loro rapido invecchiamento dovuto alle alte temperature. Tra i componenti ad alta temperatura più comuni nei veicoli a energia alternativa si annoverano i compressori d'aria, i tubi dell'aria dei freni, le pompe del servosterzo e i tubi dell'olio.
(3) Progettazione del raggio di curvatura del conduttore ad alta tensione
Sia per evitare compressioni che vibrazioni eccessive, durante la fase di progettazione è necessario prestare attenzione al raggio di curvatura del cablaggio ad alta tensione. Questo perché il raggio di curvatura ha un impatto significativo sulla resistenza del cablaggio. Se il cablaggio è eccessivamente piegato, la resistenza della sezione piegata aumenta, con conseguente aumento della caduta di tensione nel circuito. Una piegatura eccessiva e prolungata può anche causare l'invecchiamento e la fessurazione della gomma isolante del cablaggio. Il diagramma seguente illustra un esempio di progettazione errata (Nota: il raggio di curvatura interno minimo dei conduttori ad alta tensione non deve essere inferiore a quattro volte il diametro esterno del conduttore):
Esempio di disposizione corretta all'incrocio (a sinistra) Esempio di disposizione errata all'incrocio (a destra)
Pertanto, sia nella fase di progettazione iniziale che durante il processo di assemblaggio, è necessario evitare piegature eccessive dei fili in corrispondenza delle giunzioni. In caso contrario, potrebbe sussistere il rischio di dispersioni elettriche nei componenti di tenuta dietro la giunzione. Il cablaggio ad alta tensione in uscita dal retro del connettore deve avere un orientamento rettilineo e i conduttori ad alta tensione in prossimità del retro del connettore non devono essere soggetti a forze di flessione o rotazione.
4. Progettazione per la sigillatura e l'impermeabilizzazione dei cablaggi ad alta tensione
Al fine di migliorare la protezione meccanica e l'impermeabilità del cablaggio ad alta tensione, vengono impiegati accorgimenti di tenuta, come ad esempio anelli di tenuta, tra i connettori e nei punti di collegamento con i cavi. Tali accorgimenti impediscono l'ingresso di umidità e polvere, garantendo un ambiente sigillato per i connettori ed evitando problemi di sicurezza quali cortocircuiti, scintille e perdite tra le parti di contatto.
Attualmente, la maggior parte dei cablaggi ad alta tensione è protetta da materiali di rivestimento. Questi materiali svolgono diverse funzioni, tra cui resistenza all'abrasione, riduzione del rumore, isolamento dalle radiazioni termiche ed estetica. In genere, per garantire una copertura completa, si utilizzano tubi corrugati ignifughi resistenti alle alte temperature di colore arancione o guaine in tessuto ignifugo resistenti alle alte temperature di colore arancione. Il diagramma seguente mostra un esempio:
Esempi di misure di sigillatura:
Sigillatura con guaina termorestringente adesiva (a sinistra) Sigillatura con tappo cieco nel connettore (a destra)
Sigillatura con manicotto adesivo all'estremità del connettore (a sinistra) Prevenzione della disposizione a U del cablaggio (a destra)
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Data di pubblicazione: 28 dicembre 2023
