ニュース - 新エネルギー車向け高電圧配線ハーネスレイアウトの設計方法

3. 安全レイアウトの原則と設計高電圧配線ハーネス

前述の 2 つの高電圧配線ハーネスレイアウト方法に加えて、安全性やメンテナンスの容易さなどの原則も考慮する必要があります。

（１）振動領域回避設計
高電圧ワイヤーハーネスの配線および固定は、振動の激しい場所（エアコンプレッサー、ウォーターポンプ、その他の振動源など）から遠ざける必要があります。高電圧ワイヤーハーネスは、高電圧機器相対振動のない場所に設置してください。構造上のレイアウトやその他の要因によりこれらの場所を避けられない場合は、ハーネスが設置されている場所における可動部品の振動振幅と最大エンベロープに基づいて、高電圧導体に十分な余裕を持たせてください。これは、ハーネスが張力や引っ張り力を受けないようにするためです。
車両が長期間、悪路を走行すると、高圧ワイヤーハーネスの固定点がずれたり、外れたりしやすくなります。その結果、固定点間の距離が瞬時に増加し、ハーネスに張力が生じ、内部ノードの分離や仮想接続を引き起こし、断線につながります。したがって、高圧導体の長さは適切に管理する必要があります。移動や引きずりによるストレスに対抗できる十分な余裕を持たせつつ、ハーネスのねじれを引き起こすような長すぎないようにしてください。

（２）高温部回避設計
ワイヤーハーネスを配置する際には、車内の高温部品を避け、高温による電線の溶解や劣化の加速を防ぐ必要があります。新エネルギー車によく見られる高温部品には、エアコンプレッサー、ブレーキエアパイプ、パワーステアリングポンプ、オイルパイプなどがあります。

（３）高電圧導体の曲げ半径の設計
高圧ワイヤーハーネスのレイアウトにおいては、圧縮や過度の振動を避けるため、曲げ半径に注意を払う必要があります。これは、高圧ワイヤーハーネスの曲げ半径が抵抗値に大きな影響を与えるためです。ハーネスを過度に曲げると、曲げ部の抵抗値が増加し、回路の電圧降下が増大します。また、過度の曲げを長時間続けると、ハーネスの絶縁ゴムの劣化やひび割れを引き起こす可能性があります。下図は、誤った設計例を示しています（注：高圧導体の最小内径曲げ半径は、導体外径の4倍以上である必要があります）。

ジャンクションにおける正しい配置例（左）ジャンクションにおける誤った配置例（右）

したがって、初期設計段階と組立工程の両方において、接合部における電線の過度な曲げを避ける必要があります。そうしないと、接合部背後のシーリング部品で漏電が発生するリスクがあります。コネクタ背面から出ている高電圧ワイヤハーネスは直線状に配線する必要があり、コネクタ背面付近の高電圧導体は曲げ力や回転力を受けないようにする必要があります。

4. 高電圧配線のシールおよび防水設計

高電圧ワイヤーハーネスの機械的保護性能と防水性能を強化するため、コネクタ間およびコネクタとケーブルの接続部にはシーリングリングなどのシーリング対策が施されています。これらの対策により、湿気や埃の侵入を防ぎ、コネクタの密閉環境を確保することで、短絡、火花、接触部間の漏電といった安全上の問題を回避します。

現在、ほとんどの高電圧ワイヤーハーネスは、ラッピング材で保護されています。ラッピング材は、耐摩耗性、ノイズ低減、放熱遮断、美観向上など、複数の目的を果たします。一般的には、オレンジ色の耐高温難燃性コルゲートパイプ、またはオレンジ色の耐高温難燃性織物製スリーブが使用され、完全な保護を実現します。次の図はその一例です。

封印対策例：