新能源汽车采用高压进行电力传输，电连接螺栓连接的性能，会影响电力传输的性能，电线发热，电阻增大，甚至螺栓松动，电力中断，起火等故障。
对于这些高压电接线端子螺栓连接需要进行哪些试验和验证？目前没有统一的规范。
我们可以参考其他行业，如超高压输电线路中对接线端子螺栓连接的要求，作为参考进行相关的试验验证。
在超高压输电线路中，常见到耐张线夹引流板因螺栓松脱而引起发热的现象，耐张线夹样图如图所示，引流板螺栓松脱经常发生。
螺栓松脱，通常归因于输电导线长时间的微风振动，但在实际检修中发现，引流板螺栓存在施工不规范的问题，有些螺栓松脱，是因安装扭矩不合适而造成的。
螺栓的安装扭矩，在钢结构设计施工和汽车装配中是一个重要的工艺指标，在输电线路工程中则常常不被重视。
01
实测连接件的摩擦系数
因锌层厚度、润滑条件、垫圈和温度等多种因素的影响，热镀锌螺栓扭矩系数的离散性高于普通螺栓。
我们通过扭矩-预紧力试验，实测有润滑（涂凡士林）和无润滑的热镀锌螺栓的扭矩系数，同时进行螺栓的失效试验，并分析其失效过程。
试验方案如下：
引流板搭接试件和螺栓头部使用试验夹具固定，试验夹具应能承受预紧力和扭矩的复合载荷，而不应产生永久变形和位移。压力传感器置于螺母与铝板之间，螺栓尾部应伸出螺母端部至少有2～3扣。试验设备清单见表下表。
对于该种试验可以按照相关的螺纹紧固件摩擦系数进行测试，更加准确和专业。
在上述试验的基础上，继续增加扭矩直至螺栓连接失效。
通过试验发现：有润滑和无润滑的失效过程及结果有明显的不同。
螺栓失效试验照片如图所示。
02
拧紧扭矩推荐值
根据试验，并参照相关标准给出最终的拧紧扭矩。
从产品设计方面考虑，耐张线夹引流板的电阻随着压力的增加而减小，螺栓的预紧力越大，接触电阻越小，通流性能越好。
但，考虑到引流板的材质为纯铝，其屈服强度低且蠕变率大。通常，施加在引流板上的最大紧固压力，大大超过了不产生蠕变的最大压力，在运行中引流板发生蠕变的压力，将逐渐下降并稳定在一个不再进一步蠕变的数值上。因纯铝蠕变速度与接触面上的单位压力有直接关系，过高的螺栓预紧力，会加剧引流板的蠕变反应，不利于引流板的长期稳定运行。
综合以上两点，螺栓扭矩产生的压应力，应使引流板可靠连接，同时不会出现明显的蠕变反应。
对于紫铜，铝等软材料螺栓连接，非常容易出现被连接件材料压溃的可能性，对这类连接设计预紧力时候需要考虑材料的蠕变和永久塑性变形，尽量减少预紧力衰减。
因为，通常情况下无法避免预紧力的衰减，可以适当的在拧紧工艺上考虑多慢速拧紧，停顿，甚至复紧的拧紧工艺来降低预紧力的衰减。
同时，要考虑适当增加额外的防松措施，例如锥形垫圈，碟形弹簧等。
参照 GB/T 50233《110～500kV 架空送电线路施工及验收规范》及GB/T 50389《750kV架空送电线路施工及验收规范》，4.8级螺栓的紧固扭矩值不应小于下表的规定，4.8级以上的螺栓紧固扭矩值由设计规定，若设计无规定，宜按4.8级螺栓的标准执行。
02
拧紧扭矩推荐值
根据试验，并参照相关标准给出最终的拧紧扭矩。
从产品设计方面考虑，耐张线夹引流板的电阻随着压力的增加而减小，螺栓的预紧力越大，接触电阻越小，通流性能越好。
但，考虑到引流板的材质为纯铝，其屈服强度低且蠕变率大。通常，施加在引流板上的最大紧固压力，大大超过了不产生蠕变的最大压力，在运行中引流板发生蠕变的压力，将逐渐下降并稳定在一个不再进一步蠕变的数值上。因纯铝蠕变速度与接触面上的单位压力有直接关系，过高的螺栓预紧力，会加剧引流板的蠕变反应，不利于引流板的长期稳定运行。
综合以上两点，螺栓扭矩产生的压应力，应使引流板可靠连接，同时不会出现明显的蠕变反应。
对于紫铜，铝等软材料螺栓连接，非常容易出现被连接件材料压溃的可能性，对这类连接设计预紧力时候需要考虑材料的蠕变和永久塑性变形，尽量减少预紧力衰减。
因为，通常情况下无法避免预紧力的衰减，可以适当的在拧紧工艺上考虑多慢速拧紧，停顿，甚至复紧的拧紧工艺来降低预紧力的衰减。
同时，要考虑适当增加额外的防松措施，例如锥形垫圈，碟形弹簧等。
参照 GB/T 50233《110～500kV 架空送电线路施工及验收规范》及GB/T 50389《750kV架空送电线路施工及验收规范》，4.8级螺栓的紧固扭矩值不应小于下表的规定，4.8级以上的螺栓紧固扭矩值由设计规定，若设计无规定，宜按4.8级螺栓的标准执行。
03
拧紧试验验证
以4.8级M12螺栓紧固的引流板为例，进行直流电阻和温升试验，验证力矩值的合理性。
因耐张引流板发热试验，主要关注的是引流板平板搭接位置，与耐张线夹管体、钢锚部分关系不大，为减少工作量，本试验，采用简易的引流线夹搭接型式进行分析。
试验方法参考GB/T 2317.3《电力金具试验方法第3部分：热循环试验》的相关规定。
螺栓拧紧力矩采用推荐力矩值40N·m。试验设备包括直流电阻测试仪、大电流温升设备和温度传感器，试验照片如图所示。
03
拧紧试验验证
以4.8级M12螺栓紧固的引流板为例，进行直流电阻和温升试验，验证力矩值的合理性。
因耐张引流板发热试验，主要关注的是引流板平板搭接位置，与耐张线夹管体、钢锚部分关系不大，为减少工作量，本试验，采用简易的引流线夹搭接型式进行分析。
试验方法参考GB/T 2317.3《电力金具试验方法第3部分：热循环试验》的相关规定。
螺栓拧紧力矩采用推荐力矩值40N·m。试验设备包括直流电阻测试仪、大电流温升设备和温度传感器，试验照片如图所示。
温升和电阻试验结果见下表，各试件的温升值均低于参考导线的温升值，试件温升前/后的电阻值均低于参考导线的电阻值，符合标准要求。
04
螺丝君经验的总结
通过上述分析，对新能源汽车的高压导电连接螺栓，需要进行下面的验证：
螺栓摩擦系数测试，由于一般控制摩擦系数需要在表面处理面层涂覆润滑剂，而润滑剂一般会影响导电性能，因此，对于导电连接处需要考虑摩擦系数稳定剂对导电的影响，同时考虑采用何种表面处理，不会影响导电性能。
螺栓进行失效拧紧测试，确认连接件中最薄弱的零件，该项测试为拧紧扭矩的制定提供依据。
必要情况下进行防松性能测试，特别是要确认预紧力和拧紧扭矩的衰减，在拧紧完成后是否会引起较大的衰减。
拧紧完成后进行电阻测试，热温升测试。
振动测试，零件装配完成后在振动台上进行振动测试，确定在振动条件下，螺栓的松动情况。
相关的热温升试验标准可以参照GB/T 2317.3《电力金具试验方法第3部分：热循环试验》进行试验。
以上，就是从超高压螺栓导电连接的案例，分析出需要进行的试验要求，在新能源汽车高压导电连接中可以进行相关的试验，确保电连接的可靠。
