路径: 主页 > GB/T > 第747页 > GB/T 47378-2026 | 标准编号 | GB/T 47378-2026 (GB/T47378-2026) | | 中文名称 | 空间站高电压安全性设计准则 | | 英文名称 | High voltage safety design criteria for space station | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | V71 | | 国际标准分类 | 49.020 | | 字数估计 | 14,129 | | 发布日期 | 2026-04-30 | | 实施日期 | 2026-11-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 47378-2026: 空间站高电压安全性设计准则
GB/T 47378-2026 英文版: High voltage safety design criteria for space station
ICS 49.020
CCSV71
中华人民共和国国家标准
空间站高电压安全性设计准则
2026-04-30发布
2026-11-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了空间站高电压安全性的设计原则、设计要求和验证要求。
本文件适用于空间站平台设备、航天员、试验/实验载荷与空间站高电压供电接口、停靠的来访飞行
器与空间站高电压供电安全性设计。
2 规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
4 设计原则
空间站高电压安全性设计原则如下:
a) 注重从绝缘设计、间距设计、过载保护、故障隔离、器件选型及使用、电缆走向布局等方面开
展,消除高电压放电、击穿、绝缘下降及不等电位等的安全隐患;
b) 从系统设计,设备设计、工艺使用、生产、操作防护和过程控制等方面将高电压风险控制在系统
可接受的范围;
c) 系统的高电压安全性设计,设计中考虑可测试性、可检查性,进行必要的容错和防误操作设计;
d) 在空间站的高电压安全性设计和使用中,优先考虑人员安全问题,确保航天员在空间站的操
作、测试、维修等过程的用电安全;
e) 空间站高电压相关的电连接器、设备、电缆等,具有安全警示设计。
5 设计要求
5.1 元器件及部组件
5.1.1 选型及使用
选型及使用要求如下:
a) 优先选用J599圆形大接点电连接器,若选用其他型号电连接器,应满足低气压条件下的介质
耐电压不应小于工作电压的2.5倍;
b) 对于同一设备上多个高电压电连接器,应选用不同型号的电连接器或采用防误设计;
c) 功率传输的电连接器均应采用供电端为孔式、受电端为针式的电连接器;
d) 使用功率 MOSFET时,考虑当负载储能释放时,由引线电感、负载寄生电感或无抑制回路的
小电感引起的雪崩击穿现象;
e) 选择DC/DC转换器的功率等级时应满足功率向下兼容原则,在满足降额要求的情况下尽量
选择实际用电功率接近额定功率的产品;
f) 并联使用的DC/DC转换器应为同厂家、同规格产品,且按照产品要求使用;
g) DC/DC转换器应具有保护输入电源母线的功能。
5.1.2 安全间距及隔离
安全间距及隔离要求如下:
a) 高电压功率电连接器不宜与其他低等级电压混用,若需混用电连接器时,接插件接点排布考虑
分区域设计并满足间距要求;
b) 同一电连接器的供电正线和供电负线在接点分配上宜分区域设计,且供电正线与供电负线应
至少保持一个接点的间隔;
c) 固态功率控制器的控制信号应与主功率回路电气隔离;
d) 当高电压线路和低压线路在同一个印制板上时,应将高、低电压线路按区域分开,并尽可能减
小高、低压线路相邻的边界长度;
e) 印制板上金属壳体元器件与其他元器件、金属结构件、紧固件间安全间距应不小于1.6mm,若
不满足,应采取防护措施,如点胶等;
f) 印制板紧固件与印制导线、焊盘、焊点安全间距应不小于1.6mm,若不满足则采取防护措施;
g) 印制板金属边框与焊点、印制导线,带电金属壳体之间安全间距应不小于1.6mm,若不满
足,应采取防护措施,如点胶等。
5.1.3 绝缘
绝缘要求如下:
a) 在轨飞行过程中,脱插和其他裸露的100V电连接器应采取保护措施与等离子环境隔离,以防
止高电压等离子体放电;
b) 在电缆导线与电连接器连接处,导线绝缘层应深入电连接器安装孔,并保证温度变化、绝缘层
有一定收缩时,导线导体不会裸露在外;
c) 通过元器件绝缘安装等安全性设计,当元器件内部与元器件壳体绝缘失效后,将故障限制在元
器件,确保故障不会蔓延至单机产品;
d) 采用的高电压半导体分立器件应与结构绝缘安装,安装方式考虑器件散热,宜采取静电泄放措
施,泄放电阻阻值为10kΩ~100kΩ;
e) DC/DC转换器输入地、输出地与机壳之间的绝缘电阻应大于10MΩ;
f) 高电压的导线束与金属结构件接触时,应在接触部位导线束上套套管或缠热缩布进行二次绝
缘,或在结构件上采取措施进行二次绝缘;
g) 高电压导线束固定部位(如卡箍等)应套有热缩管或缠热缩布;
h) 高电压导线束与金属棱边接触时,金属棱边应做倒圆角处理并包覆绝缘材料进行二次绝缘。
5.2 供配电设备
5.2.1 太阳电池翼
太阳电池翼要求如下:
a) 太阳电池翼上的供电电缆应采用双层绝缘导线;
b) 相邻电池串之间的电势差应小于50V;
c) 每个隔离的太阳电池串电路限制电流应小于1.6A;
d) 太阳电池基板与太阳电池电路之间的绝缘电阻应大于10MΩ(DC250V),太阳电池翼与舱体
之间应高阻接地,接地电阻为10kΩ~100kΩ;
e) 太阳电池阵中面积大于1cm2 的孤立金属导体应接地;
f) 每个分流调节电路对应的太阳电池阵电路输出端应串联二极管与母线隔离,且采用防开路失
效措施;
g) 太阳电池串间间距不小于1.5mm。
5.2.2 驱动机构
驱动机构实现将舱外电池翼上的功率传至舱内,要求如下:
a) 对未使用滑环应采取高阻接地措施;
b) 同电压相邻功率滑环间绝缘层厚度应不小于0.7mm,相邻功率滑环的爬电距离一般大于
3.2mm;
c) 存在电压差相邻功率滑环件绝缘层厚度应不小于1mm;
d) 正负滑环之间的间距应不小于相邻同电压环绝缘层厚度间距的2倍;
e) 滑环布置时应使功率正与正相邻、功率负与负相邻,避免出现相邻滑环之间高电势差;
f) 滑环与驱动机构内金属导电表面的距离应不小于3mm,各电刷到导电滑环内金属导电表面
的轴向最小距离为2mm;
g) 功率滑环与信号滑环应分开设计,功率滑环对应的刷丝尽量确保错开以增大安全间距;
h) 驱动机构与舱体之间应进行绝缘安装、高阻接地设计,接地阻值为10kΩ~100kΩ。
5.2.3 储能电池
空间站储能电池要求如下:
a) 储能电池单体之间、储能电池单体与结构之间、储能电池单体两个电极与电池组结构之间的绝
缘电阻均应大于10MΩ;
b) 储能电池单体极柱应有绝缘胶保护,且不应有裸露部位;
c) 储能电池组的外壳、底板、压力传感器、温度传感器、加热带等均应与电池组的正负端绝缘,绝
缘电阻应大于10MΩ;
d) 储能电池模块与舱体高阻接地,并应有二次绝缘处理的措施;
e) 储能电池组选用的电连接器均为座孔式;
f) 空间站使用的锂离子储能电池在设计时需充分考虑热设计,以防止热失控。
5.2.4 电源控制设备
电源控制设备要求如下:
a) 对于多电池机组并联的电源控制设备,电池的放电控制可考虑设置限流保护措施;
b) 同一个继电器的不同触点间不应混用一次和重要二次电源,若高低压混用则应采用有效的防
护设计,保证某一触点的短路不会影响其他触点使用的一次电源或者重要二次电源;
c) 单机内部100V供电走线路径上导线、线缆、变压器引出线、汇流条等与周边(如金属壳体元器
件、金属结构、紧固件等)的安全间距应不小于1.6mm;
d) 除印制板外,其他导体间电位差为50V~250V 时,圆形导体间的绝缘距离应不小于
0.25mm,平板导体间的绝缘距离应不小于1.25mm;
e) 单机内部100V供电走线路径上导线、线缆、变压器引出线、汇流条等与周边(如金属壳体元器
件、金属结构、紧固件等)应采取二次绝缘:
f) 单机内部绝缘材料所承受的电场强度应小于800V/mm;
g) 使用环氧树脂、有机硅橡胶或聚氨酯(PUR)等低放气率的材料对元器件、电路进行灌封或局
部灌封,灌封材料的热膨胀系数应与灌封部件的热膨胀系数相近或兼容。
5.2.5 配电设备
配电设备要求如下:
a) 配电设备中DC/DC变换器应具有负载过流时的自身保护功能,过流保护值一般设为额定值
的1.2倍~1.4倍;当过流或短路消除后,电源变换器应能立即自动恢复正常工作;
b) 配电设备中DC/DC变换器应具有输出过压保护功能,过压保护值一般不高于输出电压标称
值的1.2倍;
c) 设备布线设计时,应将高电压或大功率引线与弱电控制和检测电路引线分开;
d) 设备采用100V供电的加热片时,应采取二次绝缘措施;
e) 向设备供电100V的配电设备,应在配电设备中配置短路保护装置;
f) 设备内部组件与组件间最小安全间距应不小于5mm或采取防护措施;
g) 设备内部供电母线走线路径上裸露部位应避让焊点、焊盘、金属壳体元器件、螺钉和金属结构
件棱边等裸露导体,裸露部位最小间距应不小于2.5mm或采取防护措施;
h) 高电压设备中高电压采样电路尽量采用隔离测量方式,对于非隔离测量电路中的分压接地电
阻应用并联形式;
i) 正负母线与单机机壳电气隔离,绝缘电阻应不小于10MΩ;
j) 功率电路部分元器件,如 MOS管、整流管、继电器、汇流条、接触器等应进行绝缘安装,使器件
本体与单机结构绝缘。
5.3 高电压接口与传输
5.3.1 高电压供电与配电接口
高电压供电与配电接口要求如下:
a) 不同高电压供电母线之间应进行电气隔离设计;
b) 供电与配电接口处应设置电压、电流监测装置,对电压、电流参数进行及时测量并将测量结果
传递至相关显示系统;
c) 高电压供电输出端应设置足够容量的电容阵,电容应采取串并联或串联熔断器等方式确保安
全,防止电容短路造成供电短路;
d) 采集母线电压进行电压闭环控制的电压测量点宜就近设置,采集点应设置保护电阻;
e) 接口处的供电接点分配正负接点应分开设置,接插件正负接点之间的间距应不小于2.5mm;
f) 供电与配电接口处的负载动态变化范围及对应的母线电压瞬态特性,正常状态及故障状态下
的供电与配电接口处电压、电流范围值等,应在专用技术文件中明确。
5.3.2 高电压母线传输
高电压母线传输要求如下:
a) 高电压电缆应选用双层绝缘导线;
b) 高电压电缆应单独布局安装,且安装在人员不易接触的部位,尽量与低压电缆隔离;若局部有
交叉,则交叉部位应分开绑扎;
c) 为防止高电压电缆布局热效应集中,发热部、组件(如分流器、放电调节器、电池组、大电流电缆
等)应分散布局;
d) 高电压电缆铺设时,传输路径应采用二次隔离措施,在高电压电缆与舱体金属结构直接接触部
位加铺绝缘材料,绝缘材料的铺设宽度应不小于电缆直径的2倍~3倍。
5.3.3 配电与用电设备接口安全性
配电与用电设备接口安全性要求如下:
a) 应明确配电与用电设备接口处正常工作及故障状态下电压、电流范围值;
b) 应明确配电设备中使用的过流保护装置类型及保护特性参数,配电设备与用电设备中的过流
保护参数应相互匹配;
c) 用电设备应满足设备启动浪涌电流要求;
d) 配电电路输出电压及电流的测量设置应兼顾测控资源、用电负载的特点等因素。
5.4 航天员相关高电压安全性设计
5.4.1 航天员活动区高电压设计
航天员活动区高电压设计要求如下:
a) 高电压设备布局时应远离航天员活动区;
b) 与航天员活动区较近的高电压设备应有绝缘措施,防止航天员触电;
c) 航天员活动区高电压电缆应采用橙色绑带捆扎。
5.4.2 在轨维修操作高电压安全设计
在轨维修高电压安全设计除应满足第4章中a)的规定,还应满足如下要求:
a) 维修与太阳电池翼相关设备时,维修手册中应体现安全性设计,保护措施设计等内容;
b) 需脱开进行维修的高电压导线插头(座)和大电流接线,应设计绝缘和防止短路的保护套;
c) 有高电压回路的设备或电容器,应有电能泄放手段,同时在维修流程设计中明确相应的操作流
程和防高压措施;
d) 需航天员在轨操作的储能电池模块应设置分断开关,确保航天员操作时电压低于36V安全
电压;
e) 航天员操作无法断电的高电压设备时,应着绝缘手套进行设备操作。
5.4.3 出舱活动高电压安全设计
航天员出舱活动前,空间站将表面电位宜降至36V以下,同时在出舱活动过程中应对空间站表面
电位进行持续的监测。
5.4.4 安全标志
空间站安全相关标志设计和使用按专用技术文件的规定执行,采用高电压供电体制的载人航天器
供配电设备应在供配电接口处设置高电压警告类标志。
5.5 试验/实验载荷高电压安全性设计
5.5.1 供电母线隔离
供电母线隔离要求如下:
a) 对于空间站向载荷提供100V供电的A母线及B母线,载荷应确保不同供电母线之间电气隔
离,隔离电阻一般不小于10MΩ;
b) 载荷设备应确保所使用的平台电源供电回线与设备内部电压变换后的电源回线电气隔离,隔
离电阻一般不小于1MΩ;
c) 载荷设备应采取保护措施,载荷设备的过流故障不应影响上游平台配电设备;
d) 对载荷设备供电接插件进行插接时,载荷应处于不带载状态;
e) 对于舱外适配器的载荷,机械臂对载荷的供电应与适配器对载荷的供电电气隔离。
5.5.2 供电链路设计
供电链路设计要求如下:
a) 供电电缆的导线应选用双层绝缘导线;
b) 供电电缆敷设路径上可能存在与供电电缆接触的部位应采取二次绝缘措施;
c) 针对在轨使用中可能存在运动的供电电缆,电缆应采取二次绝缘措施以防止电缆长期使用被
磨破;
d) 不应将空间站的结构作为用电设备的一次电源回线。
5.5.3 产品高电压安全性生产过程保证要求
产品高电压安全性生产过程保证要求如下:
a) 供电母线走线路径中裸露部位与周边的最小间距应不小于2.5mm或采取防护措施;
b) 金属壳体元器件与其他元器件、金属结构件、紧固件间最小间距应不小于1.6mm或采取防护
措施;
c) 紧固件与印制导线、焊盘、焊点间最小间距应不小于1.6mm或采取防护措施;
d) 金属边框与焊点、印制导线,带电金属壳体间安全间距应不小于1.6mm或采取防护措施;
e) 100V供电母线导线束与金属结构件或金属棱边接触、导线束固定等应采取绝缘措施;
f) 100V供电焊点引脚伸出印制板板面的长度应为0.7mm~1.5mm,焊点高度一般不大于
2.5mm,焊点应为球状焊点且无可见的尖锐边缘等;
g) 对上述生产过程中的要求应进行产品实际间距测量及拍照记录。
5.6 来访飞行器高电压安全性设计
空间站与来访飞行器在轨进行供电并网的安全性要求如下:
......
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