模拟线路间歇性短路的试验方法

庄亦重，杨 卓，宋宏贵

（东风汽车有限公司 东风商用车技术中心，武汉 430056）

2010年国内重卡累计销售101.74万辆，同比增长59.93%，其中半挂牵引车累计销售35.46万辆，同比增长67.98%，半挂牵引车逐渐成为重卡市场的主流车型。半挂牵引车领域的可靠性、舒适性、智能化也逐渐成为市场差异化竞争的亮点。通过售后市场反馈统计，某系列车型的闪光单元偶尔出现烧蚀现象，影响到整车及产品零部件的信誉。

1 失效状态

现场调查，闪光单元管脚之间及内部电路没有短路情况，主车原装线束无短接、露线头情况。用户改装挂车线束有绝缘层破损、露铜现象。闪光单元负载对应的20 A保险之前也更换过，推断前期车辆保险损坏过。后组合灯、侧转向灯均采用LED灯负载。

现场分析，由于短时间内负载大电流流过闪光单元的负载电流取样电阻康铜丝处，过热引起线束烧损，闪光单元为烧损冒烟源头。

现场调查，闪光单元对应的20 A保险烧蚀故障之前曾更换过，推断前期此回路曾出现过短路或过载现象；闪光单元外部管脚之间没有短路现象，主车原装线束无短接、露线头现象；用户改装挂车线束有绝缘层破损及露铜现象，露铜处与车架地未直接接触，但有触碰可能；后组合灯、侧转向灯采用LED灯，负载正常、完好。

现场分析结论，挂车线束绝缘层破损处与车架地搭铁时，闪光单元输出短路，由于闪光单元内部电流取样电阻康铜丝的限流作用，使起短路保护作用的20 A保险未能及时熔断，持续的大电流导致康铜丝、线束过热引起烧损。

2 问题分析

闪光单元外部管脚正常，主车原装线束、灯具正常，可排除由于闪光单元接插件、主车负载故障而导致闪光单元烧毁。

用户加装灯没有超过额定负载且状态正常，可排除灯具原因。

现场分析认为客户改装挂车线束出现搭铁造成短路，从而导致闪光单元烧毁，这一判断是基于闪光单元内部取样电阻的作用导致20 A保险不能及时熔断的前提。如果20 A保险及时熔断，那么闪光单元没有烧毁持续的电源供给却烧毁的原因仍需进一步分析。针对上述故障，采用实际电路进行试验及分析。

3 试验与数据分析

3.1 模拟试验

搭建整套闪光单元仿真工作环境。

1）样品为3735015-C0100闪光单元总成；

2） 转向灯负载，主车：3×21 W，挂车 3×21 W；

3）2个12、V165 Ah蓄电池供电；

4）20 A保险；

5）电磁式电源总开关。

通过多次试验得到：在未接20 A保险，负载短路情况下，闪光单元总成里的康铜丝将发热、发红、起火；但在接入20 A保险后，负载出现短路时，保险立即熔断，不会出现长时间的短路。

以上试验证实了在负载线束持续搭铁、短路时，保护闪光单元的20 A保险可以及时熔断，不会导致闪光单元烧损。

假设磨损露铜处是虚搭情况，由于在车辆行驶过程中产生的振动，使虚搭处的短路时通时断，从而造成保险没断、而康铜丝又发热起火。针对以上假设进行试验分析。

3.2 模拟车辆车架震动状态下裸露线束与车架发生短路

测试原理图见图1。

模拟车辆车架震动状态下裸露线束与车架发生短路。供电电源使用蓄电池供电（28 V），直流稳压电源1个，电磁式电源总开关1个，固态继电器1个，大功率触点继电器1个，负载灯泡3个，FLUKE热像仪。通过信号发生器发出PWM波信号，采用固态继电器增加驱动能力，控制大功率继电器（机械触点式）通断频率，由于信号发生器输出PWM波幅值为5 V，且驱动电流仅为mA级，无法驱动机械式继电器触点吸合，所以在信号发生器与机械继电器之间安装电子式固态继电器。通过信号发生器控制大功率继电器（机械触点式）通断频率，实现闪光单元挂车转向灯输出线与车架周期性短路，调节PWM波信号的频率及占空比，模拟车辆行驶过程中不断振动引起的短路周期。

通过多次试验得到：PWM波在频率10 Hz、占空比为20%～40%之间时，20 A保险不会熔断，闪光单元可持续供电，但此时的康铜丝会发热、发红以至起火。

4 结论

闪光单元烧蚀是在车辆行驶过程中，由于不平路面引起的车身随机振动及发动机引起的正弦振动，致使客户私接线束某处磨损露铜，与车架出现周期性间歇短路现象。此种短路现象在某些条件下，不能使相应的保险熔断，保险失去短路保护作用，从而导致闪光单元内康铜丝过热、点燃外壳、引起明火，造成闪光单元及线束烧毁。

［1］傅军，王茜，江浩，等.半挂牵引车市场发展前景分析［J］.商用汽车，2011，（11）:69-71.