整車搭鐵設(shè)計(jì)在汽車電氣系統(tǒng)中是十分重要的，搭鐵作為整車線路的一部分，是所有負(fù)載的回流通道或感應(yīng)電流的泄流通道。如果搭鐵性能不符合設(shè)計(jì)要求，會(huì)造成電器負(fù)荷功能失效，嚴(yán)重的會(huì)危及人車安全。提出搭鐵性能指標(biāo)及具體要求對整車電性能有重要意義。

| 1 整車搭鐵類型

根據(jù)搭鐵的作用和用途不同，可將整車搭鐵類型劃分為以下幾類。

1） 工作搭鐵。電路、電器設(shè)備或其他系統(tǒng)在正常工作時(shí)設(shè)置的搭鐵稱為工作搭鐵。工作搭鐵是負(fù)載或模擬傳感器、數(shù)字邏輯電路信號的等電位參考或參考平面，給負(fù)載或信號回流提供了低阻抗通道。

2） 安全搭鐵。為了人身安全而將電器設(shè)備的金屬外殼搭鐵，或?qū)⒔饘偻鈿づc電底盤相連，這樣做的目的可將金屬外殼與大地或電底盤形成等電位，電流不會(huì)流經(jīng)人體而造成人員電擊事故。

3） 屏蔽搭鐵。為了避免電場、磁場對信號電路的耦合影響，將屏蔽層的一端或兩端搭鐵使形成的電場屏蔽層處處為零電位，形成的磁場使芯線和屏蔽層流過的電流大小相等，方向相反而相互抵消。

| 2 搭鐵要求

根據(jù)上述不同搭鐵類型闡述其具體搭鐵要求。

2.1 工作搭鐵要求

2.1.1 搭鐵可靠性

2.1.1.1 搭鐵點(diǎn)的選擇

1） 公共搭鐵：公共搭鐵是指整車所有回路的回流點(diǎn)，即蓄電池負(fù)極柱處。

2） 主搭鐵：主搭鐵一般分布在底盤部分，借助蓄電池負(fù)極柱連接端子、發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼、變速器法蘭盤、車架等部位，通過螺栓搭接與搭鐵線可靠連接。螺栓規(guī)格在M8~M10之間，連接時(shí)對螺紋孔做清漆除銹處理，甚至有的螺栓與螺紋孔配合為過盈配合，保證搭鐵的可靠性。

3） 次搭鐵：次搭鐵一般分布在駕駛室部分，主要在駕駛室左右地板、中央配電盒、防火墻等部位，這些搭鐵點(diǎn)通過焊接螺柱與駕駛室本體、配電盒本體焊接成一體。焊接螺柱的規(guī)格為M6，通常在螺柱的表面做鍍錫處理。

2.1.1.2 搭鐵負(fù)荷比例的分布

在整車電路中，電流按照沿最近回路回到電源負(fù)極，因此主搭鐵點(diǎn)的布局靠近蓄電池安裝側(cè)，保證與蓄電池負(fù)極間的電位均衡，減少導(dǎo)線回路對搭鐵電位的影響，同時(shí)搭鐵線上的大電流和沖擊電流被蓄電池吸收。根據(jù)蓄電池安裝位置和整車電器負(fù)載的布置情況，搭鐵點(diǎn)布局（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器與車架或蓄電池負(fù)極間有主搭鐵先連接，不包括搭鐵冗余，主搭鐵線長度應(yīng)符合走線最短原則） 比例參照圖1。

在設(shè)計(jì)搭鐵拓?fù)鋱D時(shí)，根據(jù)負(fù)載特性和電器設(shè)備安裝位置合理選擇搭鐵點(diǎn)區(qū)域，搭鐵搭鐵點(diǎn)應(yīng)選擇在表面平整的部位。由3D數(shù)據(jù)模型和電器設(shè)備接口，實(shí)際測量得出回路線總長，組建搭鐵拓?fù)鋱D。圖2為某車型典型的搭鐵拓?fù)鋱D，圖中圓點(diǎn)位置為搭鐵點(diǎn)。

2.1.2 工作搭鐵性能要求

為了對工作搭鐵可靠性進(jìn)行客觀有效地評價(jià)，需引入評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)車測試，其最主要的一個(gè)性能指標(biāo)是電壓差，具體要求見表1。

2.2 安全搭鐵要求

安全搭鐵主要是針對新能源車而設(shè)，可分為等電位搭鐵和保護(hù)搭鐵兩種。等電位搭鐵是一種避免人員接觸到高壓帶電部件導(dǎo)電外殼防止觸電的必要措施，搭鐵點(diǎn)在車輛底盤；保護(hù)搭鐵是用于避免人員接觸到充電系統(tǒng)帶電體防止觸電的必要措施，搭鐵點(diǎn)在大地。

2.2.1 等電位搭鐵性能要求

根據(jù)GB/T 18384—2020《電動(dòng)汽車安全要求》及大眾公司《電動(dòng)汽車電性能和高壓安全部件》對等電位搭鐵電位均衡電阻的要求，電位均衡電阻根據(jù)高壓部件的結(jié)構(gòu)、所處位置及固定方式不同而要求不同，具體要求如下。等電位搭鐵性能要求示意圖如圖3所示。

1） 高壓部件其箱蓋與箱體之間的電位均衡電阻R<10mΩ。

2） 直接安裝在車架上的高壓部件箱體與車架之間的電位均衡電阻R<40mΩ。

3） 兩個(gè)高壓部件，其最大距離不超過2.5m，高壓部件箱體之間的電位均衡電阻R<100mΩ。

4） 通過支架連接到車架上的高壓部件，高壓部件箱體與支架之間的電位均衡電阻R<20mΩ，高壓部件箱體與車架之間的電位均衡電阻R<40mΩ。

2.2.2 保護(hù)搭鐵要求

保護(hù)搭鐵是將電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分用保護(hù)線與大地直接連接的防護(hù)措施。保護(hù)搭鐵一般可作為一種電擊防護(hù)措施應(yīng)用在電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)中。圖4為對電動(dòng)汽車車身采用保護(hù)搭鐵措施，即利用PE線直接搭鐵，系統(tǒng)形式實(shí)際為TT形式。此時(shí)如果人員站在地面上接觸到帶有危險(xiǎn)電壓的設(shè)備外殼（例如圖4中的電動(dòng)汽車車身外殼），由于保護(hù)線PE的電阻很小，故人體兩端承受的電壓也很小，通過人體的漏電流也就會(huì)很?。╇娏鞫加蒔E線經(jīng)大地流回電網(wǎng)，如圖4中虛線所示），從而使得人員的間接電擊危險(xiǎn)性大大降低。

2.2.3 保護(hù)搭鐵線要求

保護(hù)搭鐵線顏色一般為黃綠雙色線，設(shè)備保護(hù)搭鐵點(diǎn)一般在設(shè)備的連接處，應(yīng)有搭鐵標(biāo)識符號并可靠連接。在短路情況下，保護(hù)搭鐵線的連接I2t大于高壓回路過電流保護(hù)裝置的I2t值。保護(hù)搭鐵線的截面積選取見表2。

2.3 屏蔽搭鐵要求

屏蔽搭鐵是指對屏蔽電纜的屏蔽層進(jìn)行搭鐵處理。屏蔽電纜的屏蔽層通常由銅、鋁等非磁性材料制成，并且厚度很薄，遠(yuǎn)小于使用頻率上的金屬材料的趨膚深度，因此屏蔽層所起的屏蔽效果主要不是由于金屬體本身對電場、磁場的反射、吸收、分流產(chǎn)生的，而是由于屏蔽層的搭鐵產(chǎn)生的，搭鐵的形式將直接影響其屏蔽效果。

2.3.1 單端搭鐵

對于低頻電路（f<1MHz） 時(shí)，電路通常是單端搭鐵，屏蔽電纜的屏蔽層也應(yīng)單端搭鐵，搭鐵方式最好選用圖5所示的方式。

2.3.2 兩端搭鐵

對于高頻電路（f>1MHz） 時(shí)，電路通常是兩端搭鐵，屏蔽電纜的屏蔽層也應(yīng)兩端搭鐵，搭鐵方式最好選用圖6所示的方式。

2.3.3 復(fù)合搭鐵

對于頻率范圍較寬的電路采用復(fù)合搭鐵方式，搭鐵方式如圖7所示，屏蔽電纜的屏蔽層一端搭鐵，另一端通過一小電容搭鐵。在低頻段小電容相當(dāng)于開路，屏蔽層是單端搭鐵，在高頻段電容阻抗很低，屏蔽層相當(dāng)于雙端搭鐵。

2.4 屏蔽搭鐵性能要求

在工程實(shí)踐中，通常對信號線或高壓大電流電源線的屏蔽層進(jìn)行搭鐵處理，并且要求搭鐵線長度小于300mm，搭鐵阻抗小于50mΩ。

| 3 結(jié)束語

整車搭鐵設(shè)計(jì)的優(yōu)劣決定了整車電氣系統(tǒng)工作的可靠性，本文提出具體的性能指標(biāo)為整車搭鐵性能進(jìn)行客觀地評判提供依據(jù)，指導(dǎo)進(jìn)行搭鐵性能測試驗(yàn)證，獲取電氣參數(shù)，提早發(fā)現(xiàn)搭鐵設(shè)計(jì)中存在的安全隱患。