【线缆学苑】汽车线束耐久特性与触点压降测试办法的科研

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随着汽车电气化与智能化水平的逐步加强，线束的数量日益庞大。虽然总线技术在现代汽车中广泛应用，使得导线及接插件的数量进一步减少，庞大的线束系统得到精简，加强了线束的轻量化水平，然则线束做为汽车电路的基本网络主体，在汽车电气系统中的地位仍然没法替代。

汽车线束分布在汽车的各样角落，根据重点结构可分成驾驶室线束、底盘线束和发动机线束。其中驾驶室中的门线束长期在反复伸缩下工作；底盘线束长期在高低温和泥浸渍环境下工作；发动机线束大部分时间在高温和高油的环境下工作，并且在发动机起步瞬间必须承担瞬态电流的冲击。汽车线束倘若不可适应在这些极端环境下工作，必然引起起火、短路、腐蚀老化等故障，从而直接影响汽车行驶安全，引起事故的出现。为了保准汽车的安全性，对汽车线束的测实验证就显出尤为重要。

汽车线束标准重点有QCn 29005-1990《汽车用低压电线束质量分等》、QCn 29009-1991《汽车用电线接头技术要求》、QC/T 29106-2014《汽车电线束技术要求》。在线束测试方面，国内重点遵循QC/T 29106-2014 标准，然则这套标准在电性能测试方面存在许多不足：其中针对电性能测试中的触点压降测试，标准中说到的办法在实质测试中并不适用，由于该办法需要的测试设备较多，且需要在热平衡后进行测绘；而针对耐久特性测试，标准中更加是无提及。针对标准中电性能测试在这2个测试项目中存在的不足，本文中基于 QC/T 29106-2014标准，提出了新的耐久特性测试和触点压降测试办法，并针对这2种测试办法进行实验验证。

耐久特性测试

耐久特性测试的目的重点是保证负载类线束在满负荷工作状况下工作一段时间后，导线的温度不可超过故障温度并且线路中的熔断器、接插件、继电器等电器设备不可显现烧毁的现象。在QC/T 29106-2014标准中并无说到耐久特性测试。

经过查阅关联文献，传统的耐久特性测试办法为：对测试电路输入一按时间的过载电流后运用温度传感器测绘导线的温度，经过观察导线的温度及外观来判断测试是不是合格。传统的耐久特性测试中运用的是温度传感器来测绘导线温度，这种办法只能反映导线某个测绘点的温度，并不可反映全部导线的温度。因此呢本文中提出了运用红外热影像仪测绘导线温度的办法，该办法能直观快速地从整体观测被测线束的温度。图1为改进的线束耐久特性测试原理图。过载电流的计算公式为:

（1）式中：Io 为过载电流；K 为过载电流系数；IA 为熔断器额定电流。过载电流系数K与熔断器的种类相关：Jcase和Mega熔断器K取135%；Midi和BF熔断器K取145%。

图2为某车型电器盒线束进行耐久特性测试的热影像图，图3为线束温度趋势图。该线束回路熔断器为20 A的Jcase熔断器，过载电流:

经过测试发掘，电器盒线束在通30 min的过载电流后导线最高温度不超过98℃，少于导线的故障温度105℃。测试结果表示电器盒线束耐久特性测试合格，该办法能有效测试线束耐久特性。

导线温度T与导线发热量Q相关，导线发热量Q按照式（2）计算：

（2）式中：I为导线电流计算值；R为导线电阻计算值；t为导线通电时间；ρ 为铜的电阻率；l 为导线长度；s 为导线截面积。

这次实验中101、102、108导线的参数见表1。根据表1中的数据计算得出101、102、108导线 I2R值 分 别 为 22.7、293.6、317.3，即 导 线 发 热 量Q108＞Q102＞Q101 ， 从 而 得 出 导 线 温 度T108＞T102＞T101 ，与热影像仪测绘出的导线温度趋势（图3）符合。

线束端子触点压降测试

1.直接测试法

QC/T 29106-2014 标准中规定了线束端子触点压降的测试办法：首要按示意图（图 4）进行电路连接，查表2确定实验电流，而后对电路通恒定电流。当温度测绘点连续 5 次的温度读数差少于±2 ℃，即达到热平衡状态，此时分别测绘点A和点 B、点 A 和点 C、点 C 和点 D 之间的电压，导体压接区电压降按式（3）计算：

（3）式中：UAB 为导线压接区电压降；UAC 为测绘点A和点C之间的电压降；UCD 为测绘点C和点D之间的电压降。按照QC/T29106-2014需求，计算出的电压降UAB 应不大于表2中给定的电压降。

2.间接测试法

线束端子触点压降产生的本质是端子与导线压接时产生的接触电阻，接触电阻包含收缩电阻、导体电阻、膜层电阻三部分。因此呢本文中提出了一种间接测绘线束端子触点压降的办法——电阻测绘法。该测试办法操作简单，只需一台高精度毫欧表就可完成。本文中线束电阻测绘选择的是精确度为1 μΩ 的TH2516B型低电阻测试仪。图5为间接测绘法示意图，图中AB为导线与端子的压接区，试验中只需测绘AC与CD之间的电阻就可经过公式（4）计算出压接区接触电阻。

（4）式中：RAB 为导线压接区接触电阻；RAC 为测绘点A和点C之间的电阻；RCD 为测绘点C和点D之间的电阻。

由QC/T29106-2014给定的区别截面积导线对应的电压降和实验电流即表2中的值，能够计算出区别导线对应压接点的接触电阻，如表3所示。按照标准中规定电压降 UAB 应不大于表 2 中给定电压降的需求，这次间接测绘法实验中测绘计算的压接点接触电阻应不大于表3中的规定。

表4是某车型部分导线测绘结果，能够看出所有导线压接点接触电阻 RAB 均少于表3中值，即导线与端子触点压降符合标准QC/T29106-2014的需求，测试结果显示线束触点压降符合需求，该办法能有效地进行触点压降测试。

结论

以 QC/T 29106-2014 为测试依据的标准，针对标准中电性能测试办法的不足提出了新的测试办法，得出以下结论：

1.传统的耐久特性测试运用温度传感器记录线束温度，该办法只能测绘导线某个点的温度；本文中提出的运用热影像仪测绘导线温度，能够动态直观的观察包含接插件、导线、电器设备在内的全部线束系统的温度，并且能够快速找到最高温度点从而分析线束的耐久特性；

2.传统的触点压降测试采用的是直接测绘法，该办法需要的测试设备比较多，且需要在恒定电流通电达到热平衡后进行；本文中提出的采用测绘接触电阻来间接测绘触点压降的办法，只需毫欧表就可，不需要搭建测试电路，比传统办法更加简洁、更加有效。

来 源 | 线束世界

编 辑 | 李 雪、孙荷兰

审 核 | 于 锴

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流星的美

说得好啊！我在外链论坛打滚这么多年，所谓阅人无数，就算没有见过猪走路，也总明白猪肉是啥味道的。

星☆雨

你的见解真是独到，让我受益良多。

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你的话语如春风拂面，让我心生暖意。

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你的话语如春风拂面，温暖了我的心房，真的很感谢。

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nqkk58

楼主果然英明！不得不赞美你一下！

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