一句话总结：基于 IEC 62893-1:2017+AMD1:2020 CSV (Ed 1.1)，≤4mm² 电缆需通过 IEC 60245-2 弯折试验 30000 次循环（±90° 往复运动、全程通电监测）、>4mm² 电缆需通过 ISO 14572 弯曲试验 10000 次（机械载荷 20N-100N、±90° 芯轴弯曲），测试后护套不得破损至内部组件可见，且须通过后续耐压试验验证绝缘完整性。
1. 为什么耐弯折性能是充电电缆的核心指标
EV 充电电缆不是"一次安装、永不触碰"的固定线路。它在整个生命周期中持续承受机械应力：
- 反复拖拽：用户每天从充电桩上取下电缆、拖到车旁、插拔后放回。每一次拖拽和弯曲都在电缆内部积累微观损伤。
- 踩踏与碾压：充电电缆横跨人行道、车库地面，不可避免地被行人和车辆碾压。
- 收卷与散开：公共充电桩的电缆需要频繁卷绕在挂钩或绕线器上，小曲率半径的弯折对护套和绝缘层构成严峻考验。
- 温度耦合效应：冬季低温下护套变硬变脆，弯折时更容易开裂；夏季高温下材料软化，反复弯折导致永久变形。
IEC 62893-1 的 Clause 8.8.3 正是针对这些真实工况，用标准化的机械测试来验证电缆的柔性耐久性。这一条款将测试分为两种路径，按导体截面大小的分界线为 4 mm²：
| 截面范围 | 测试名称 | 引用标准 | 循环次数要求 |
|---|---|---|---|
| ≤ 4 mm² | 弯折试验 (Flexing test) | IEC 60245-2:1994 第 3.1 条 | 30 000 次循环 |
| > 4 mm² | 弯曲试验 (Bending test) | ISO 14572:2011 第 5.9 条 | 10 000 次弯曲 |
2. Clause 8.8.3.1 — 通用要求
原文：Flexible cables shall be able to withstand the bending and other mechanical stresses likely to occur in normal use. Check by the test given in IEC 60245-2:1994, 3.1.
解读：
- 适用对象：所有标称"柔性"的充电电缆。如果电缆在规格书中标注为柔性电缆（flexible cable），则必须通过本条款的机械强度验证。
- 测试目的：模拟电缆在正常使用中承受的弯曲和机械应力，确保电缆在预期寿命内不会因弯折疲劳而发生绝缘破损、导体断裂或短路。
- 引用标准：IEC 60245-2:1994 第 3.1 条是经典的橡皮绝缘电缆弯折试验方法，IEC 62893-1 直接引用该条作为基础试验框架。
关键理解：这一条款不是"可选项"或"参考项"—— 它是 IEC 62893-1 的强制性要求。任何声称符合 IEC 62893-1 的柔性充电电缆，都必须通过对应的弯折或弯曲测试。
3. Clause 8.8.3.2 — 弯折试验（≤ 4 mm²）
3.1 测试方法
电缆样品安装在弯折试验装置上，该装置包含：
- 固定夹具：将电缆一端牢固夹持
- 往复滑车：安装有滑轮，带动电缆做水平往复运动
- 底部配重：施加恒定的拉力，保持电缆张紧
- 通电监测装置：在测试全程向导体通入负载电流，实时监测通断和短路
测试参数：
- 弯折角度：滑车往复运动行程对应约 ±90° 的弯折角（以电缆经过滑轮处计算）
- 循环次数：30 000 次循环（每次循环包含一次正向运动 + 一次反向运动 = 共 60 000 次单程移动）
3.2 合格判定标准
测试期间（通电状态下），必须同时满足：
- 导体间无电流中断 —— 任何一根导体在测试过程中不得出现断线
- 导体间无短路 —— 各导体之间不得发生短路
- 导体与屏蔽层无短路 —— 如果有屏蔽层，导体不得与屏蔽层短路
- 滑轮间无短路 —— 电缆经过金属滑轮时不得通过滑轮形成短路回路
测试后检查： 5. 护套完整性 —— 目视检查电缆护套外侧，不得有破损导致内部组件（underlying components）可见。所谓"内部组件"，不仅包括导体和绝缘层，还包括填充物、包带、屏蔽层等护套之下的所有结构元素。 6. 耐压测试 —— 测试完成后拆去护套和屏蔽层（如果有），按照 Table 4 Ref. 3 进行电压试验，验证绝缘层未因弯折疲劳而产生薄弱点。
3.3 产品设计启示
- 导体：必须采用 Class 5 柔性退火铜导体（IEC 60228），单丝直径足够细（通常 0.10~0.21 mm），才能在 30000 次弯折中不发生金属疲劳断裂。
- 绝缘层：需要足够的伸长率和弹性模量，推荐 EVI-1/EVI-2 配方（交联弹性体或热塑性弹性体），避免在反复弯折后出现微裂纹。
- 绞合结构：导体绞合节距应尽可能小（短节距），减少单丝间的相对滑动和应力集中。
4. Clause 8.8.3.3 — 弯曲试验（> 4 mm²）
4.1 测试方法
对于截面 > 4 mm² 的电缆，使用不同的测试方法，引用 ISO 14572:2011 第 5.9 条。
测试装置：
- 电缆一端固定于夹具
- 电缆经过一个规定直径的芯轴（mandrel）
- 自由端悬挂规定质量的配重
- 驱动机构使电缆围绕芯轴做 ±90° 弯曲运动
测试参数：
- 弯曲角度：±90°（从中心线向两侧各弯曲 90°，总摆动范围 180°）
- 弯曲次数：10 000 次弯曲（每次弯曲 = 从中性位置弯到一侧再回到中性位置，共 20 000 次单程运动）
- 弯曲速率：由标准规定，通常约为 1 次/秒左右（具体以 ISO 14572:2011 为准）
4.2 机械载荷对照表
配重由电缆导体截面决定，依据 ISO 14572:2011 表 5（Table 5）：
| 导体截面 | 机械载荷 | 典型应用场景 |
|---|---|---|
| ≤ 2.5 mm² | 20 N (~2 kg) | 控制芯线 (CC/CP)、信号线 |
| >2.5 ~ ≤6 mm² | 25 N (~2.5 kg) | Mode 2 便携充电器 (IC-CPD) 电缆 |
| >6 ~ ≤16 mm² | 50 N (~5 kg) | Mode 3 交流充电桩电缆（单相 3.7~7.4 kW） |
| >16 ~ ≤70 mm² | 75 N (~7.5 kg) | 三相交流充电电缆（11~22 kW） |
| >70 mm² | 100 N (~10 kg) | 直流快充电缆 Mode 4（50~350 kW） |
4.3 合格判定标准
弯曲试验的合格标准与弯折试验（8.8.3.2）一致：
- 测试期间：无电流中断、无导体间短路、无导体与屏蔽层短路
- 测试后：护套无破损至内部组件可见，随后进行耐压试验
4.4 为什么截面越大，弯折次数反而减少
这是一个常见的疑问：截面更大的电缆不是更结实吗，为什么寿命要求反而低了（10000 次 vs 30000 次）？
答案在于弯折应力与截面的关系：
- 弯曲刚度：截面增大 → 外径增大 → 弯曲刚度成三次方增长。大截面电缆在相同弯曲角度下承受的应力远大于小截面电缆，金属疲劳累积更快。
- 自重大：大截面电缆通常更长更重（直流快充电缆可达数米长、数公斤重），自重本身就是一个持续的负载，在弯折测试中加剧应力。
- 实际使用频率：≤ 4 mm² 的电缆多用于 Mode 2 便携充电器（IC-CPD），用户每天携带、插拔、缠绕，弯折频次极高（可能每天 1020 次），30000 次对应约 48 年的日均使用。而 >70 mm² 的直流快充电缆安装后相对固定，弯折频次远低于便携电缆。
- 机械载荷递增：虽然次数降低，但配重从 20 N 递增到 100 N，单位截面的测试应力实际上更严苛。
5. 真实场景中的失效模式和预防措施
5.1 常见失效模式
| 失效模式 | 原因 | 表现 |
|---|---|---|
| 导体断裂 | 单丝疲劳、绞合节距过长、局部应力集中 | 充电间歇性中断、局部过热 |
| 绝缘层微裂纹 | 弯折疲劳、配方弹性不足、加工缺陷 | 耐压测试失败、运行中漏电 |
| 护套开裂 | 低温脆化、弯折半径过小、材料耐弯折性差 | 内部填充物外露、进水、腐蚀 |
| 屏蔽层破损 | 编织密度不足、编织角过大、弯折摩擦 | EMI 超标、信号丢失 |
5.2 设计预防措施
| 措施 | 说明 |
|---|---|
| 采用短节距绞合 | 节距倍数控制在 10~14× 导体直径，分散弯折应力 |
| 选择高伸长率绝缘材料 | EVI-1/EVI-2 伸长率 ≥ 150%，确保弯折时不开裂 |
| 护套材料匹配使用场景 | 室内固定用 EVM-1，户外便携用 EVM-2/3（耐候、耐油、耐低温） |
| 填充和包带优化 | 使用非吸湿性填充物，包带搭盖率 ≥ 25%，防止缆芯位移 |
| 增加防扭层 | 在护套内增加芳纶纤维编织层，抵抗拖拽时的扭转应力 |
提示
- 不要混淆"弯折试验"和"弯曲试验" — 虽然中文名称相似，但测试方法、适用截面、循环次数完全不同。≤4mm² 走 IEC 60245-2 的弯折路径（30000 次），>4mm² 走 ISO 14572 的弯曲路径（10000 次）。
- 配重选择必须精确 —— 机械载荷不足会导致测试不充分（漏判薄弱电缆），载荷过大则导致过度测试（误判合格电缆）。严格按表 5 选择。
- 通电监测不可省略 —— 弯折/弯曲测试全程必须在导体通以负载电流的条件下进行。仅做机械弯折而不通电，无法检出因弯折导致的导体接触不良。
- 低温下的弯折性能是额外考验 —— 如果在寒冷地区（≤ -25°C）使用，还需参考 IEC 62893-1 的低温弯曲试验和低温冲击试验要求。详见 充电电缆能在-40°C环境下用吗。
参考资料
- IEC 62893-1:2017+AMD1:2020 CSV — Charging cables for electric vehicles for rated voltages up to and including 0,6/1 kV – Part 1: General requirements, Clause 8.8.3
- IEC 60245-2:1994 — Rubber insulated cables – Rated voltages up to and including 450/750 V – Part 2: Test methods, Clause 3.1 (flexing test)
- ISO 14572:2011 — Road vehicles – Round, sheathed, 60 V and 600 V single-core cables – Test methods and requirements, Clause 5.9 and Table 5
- IEC 60228 — Conductors of insulated cables (Class 5 flexible copper conductor)
- IEC 62893-1 Table 4 — Voltage test requirements (Ref. 3 for post-flexing voltage test)
6. 关键事实
- 弯折试验条件（Clause 8.8.3.2）：≤4mm² 电缆在 IEC 60245-2:1994 第 3.1 条装置上进行 ±90° 往复弯折，要求 30000 次完整循环（60000 次单程），全程负载通电监测导体通断和短路状况。
- 弯曲试验条件（Clause 8.8.3.3）：>4mm² 电缆按 ISO 14572:2011 第 5.9 条进行芯轴弯曲（±90°），要求 10000 次弯曲（20000 次单程），机械载荷按 ISO 14572 Table 5 从 20N（≤2.5mm²）递增至 100N（>70mm²）。
- 合格判定标准（Clause 8.8.3）：测试期间无电流中断、无导体间短路、无导体与屏蔽层短路。测试后护套不得破损至内部组件可见，并按 Table 4 Ref. 3 进行耐压试验验证绝缘完整性。
- AMD1:2020 修正：直流充电电缆更严苛的弯曲要求（2020 年修正案）：针对直流快充电缆（DC charging cables）的大截面和结构刚性，AMD1:2020 增加了更严格的弯曲循环要求和机械载荷验证，以匹配实车使用中更大截面的反复拖拽工况。
- 老化后和弯曲后的验证测试（Table 4）：所有弯曲/弯折测试完成后，除目视检查裂纹、变形或导体外露外，必须执行耐压试验（Table 4 Ref. 3），确保绝缘层未因弯折疲劳产生薄弱点。
7. 常见问题
Q1: 弯折试验（flexing test）和弯曲试验（bending test）的核心区别是什么？
A: 两者测试方法、引用标准、适用截面和循环次数完全不同。弯折试验适用于 ≤4mm² 电缆，引用 IEC 60245-2，电缆在滑车带动下做 ±90° 往复运动，要求 30000 次循环。弯曲试验适用于 >4mm² 电缆，引用 ISO 14572，电缆绕芯轴做 ±90° 摆动，要求 10000 次弯曲。两者还有不同的机械载荷施加方式。
Q2: 为什么截面越大，要求的弯折循环次数反而少了（10000 vs 30000）？
A: 有三个工程原因：(1) 截面增大导致弯曲刚度呈三次方增长，相同角度下的弯曲应力远高于小截面电缆，金属疲劳累积更快；(2) 大截面电缆自重更大，自身就是一个持续负载；(3) 实际使用场景中，≤4mm² 便携充电线（Mode 2）每天频繁插拔拖拽次数远多于固定在充电桩上的直流快充电缆。10000 次是在更大机械载荷（最高 100N）下的等效严苛测试。
Q3: 测试后护套出现磨损痕迹但未破损，算合格吗？
A: 算合格。标准的关键判定词是"内部组件可见"（visible underlying components）——浅表划痕、磨损痕迹、颜色变化属于正常磨损，只要护套未穿透，就仍满足保护功能。一旦肉眼在正常光照下能看到护套下面的绝缘层颜色、填充物纤维或屏蔽编织层，则判定不合格。
Q4: 直流快充电缆（>70mm²）的弯曲测试有什么特殊要求？
A: AMD1:2020 针对直流快充电缆增加了更严格的弯曲要求。由于直流电缆截面大、外径粗、质量重，标准要求最高的机械载荷（100N ≈ 10kg 恒定拉力），并且在弯曲测试中需要考虑大截面导体在反复弯折下的散热条件和载流能力变化。部分设计（如液冷直流电缆）还需额外验证冷却管路的弯折完整性。
Q5: 弯折测试为什么必须全程通电监测？
A: 只做机械弯折而不通电，无法检出最关键的安全隐患——导体因弯折疲劳导致的间歇性接触不良和单丝断裂。通电状态下，导体内部电流流经所有单丝，任何一根单丝断裂都会导致有效截面积减小和局部电阻升高，可通过电流中断或电阻异常检测出来。这是标准规定的强制要求，实验室不可省略。
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- IEC 62893-1 导体绞合要求：Class 5 退火铜、单丝直径与 IEC 60228 绞合结构
9. 参考文献
- IEC 62893-1:2017+AMD1:2020 CSV, Charging cables for electric vehicles of rated voltages up to and including 0,6/1 kV – Part 1: General requirements, Clause 8.8.3, Table 4
- IEC 60245-2:1994, Rubber insulated cables – Rated voltages up to and including 450/750 V – Part 2: Test methods, Clause 3.1 Flexing test
- ISO 14572:2011, Road vehicles – Round, sheathed, 60 V and 600 V single-core cables – Test methods and requirements, Clause 5.9 and Table 5
- IEC 60228:2004, Conductors of insulated cables, Class 5 flexible copper conductor requirements
- IEC 62893-2/3/4, Charging cables for electric vehicles – Parts 2-4, product-specific routine test requirements