线束真正工作的时候,是要承载电流。有些大电流线束,比如新能源车的电池连接线、电机驱动线,电流动辄几十安培甚至几百安培。
电流流过端子压接点、连接器接触面,都会产生热量。如果这些热量超出安全范围,轻则加速绝缘老化,重则熔毁连接器、引发火灾。
验证线束在承载工作电流时会不会过热,靠的就是温升测试。
什么是温升测试?
温升测试,简单说就是:给线束通上规定的电流,测量其温度升高了多少。
这里的“温升”,不是测出来的绝对温度,而是相对于环境温度的上升值。比如环境温度25℃,线束压接点测出来85℃,温升就是60℃。
这个60℃是否合格,标准里有明确的限值要求。超过限值,说明压接点或接触面的接触电阻偏大,在大电流下产生的热量超出安全范围,判不合格。
温升测试的核心逻辑是:接触电阻偏大的地方,电流流过时就会产生异常发热。温度越高,接触电阻往往还会进一步增大,形成恶性循环。温升测试就是把这种“隐藏的接触电阻”通过温度的形式暴露出来。
温升测试和电压降测试,是一回事吗?
这是很多品控会混淆的地方。两个测试都是在大电流条件下进行的,都和接触电阻有关。但它们的侧重点不同。
电压降测试
测量的是电流流过后,指定两点之间的电压损失。它直接反映的是电阻值的大小。优点是准确、量化、可重复性好。但它是“间接”反映发热风险。
温升测试
测量的是真实温升。它反映的是电阻、散热条件、环境温度综合作用的结果,更接近实际使用中的发热情况。
两者是互补关系。电压降测试告诉你电阻偏大了,温升测试告诉你这个偏大的电阻实际会造成多高的温度。一个偏“诊断”,一个偏“验证”。标准中通常两个都要做,不能互相代替。
温升测试到底怎么测?
基本方法不复杂,但要测得准,细节很多。
01
确定测试电流
不同产品标准对测试电流有明确规定。有的按额定电流,有的按过载电流(比如额定电流的1.5倍)。电流大小直接影响温升结果,必须严格按标准来。电流太小,问题暴露不出来;电流太大,可能损伤样品。
02
布置温度传感器
这是温升测试最关键的技术环节。热电偶必须贴在正确的测温点上。哪里最热?端子压接点、连接器插合面、导线本身、绝缘皮表面。不同的测试项目,测温点不同。热电偶贴偏了,测出来的温度就不是最高温度,容易漏判。
03
通电并记录数据
通电流后,温度不会立刻稳定,而是逐渐上升到平衡。通常需要通电数小时,直到温升基本稳定。数据采集系统持续记录各个测温点的温度变化,绘制温升曲线。
04
计算温升值并判定
用记录的稳态温度减去测试时的环境温度,得到温升值,和标准限值对比。同时要看整个升温过程中有没有异常快速升温的节点,那往往就是接触不良的位置。
温升曲线能告诉你什么?
温升测试最有价值的部分,往往不在最终数字,而在曲线的形状。
◀
正常的温升曲线
通电后温度快速上升,然后逐步趋缓,最终稳定在一个平台。这个平台值就是稳态温升。判定时看这个值是否超标。
◀
异常的温升曲线
如果曲线上某个节点温度上升速度明显快于其他节点,并且持续攀升不趋稳定,说明这个位置存在严重的接触电阻问题。这种情况即使最终温升值还没超标,也已经是非常危险的信号。
所以,有经验的技术人员做温升测试,会一直盯着曲线的变化趋势,而不是等通电结束只看最后的数字。曲线上升的形态,往往能提前告诉你问题出在哪里。
温升测试最容易忽略的细节
细节一:环境温度要稳定
温升 = 测点温度 - 环境温度。如果环境温度在测试过程中大幅波动,算出来的温升就不准。标准通常要求测试在规定的环境温度范围内进行,并且全程记录环境温度,而不是测一个开始时的温度就套公式。
细节二:样品布置要模拟实际
线束的散热条件会影响温升。悬空摆放和贴在金属板上,温升差别很大。测试时线束的姿态、周围环境,要尽量模拟实际装车状态。不然测出来的温升比实际偏低,结果不可信。
细节三:多点的温度都要关注
有些品控只测压接点温度,忽略了连接器插合面。实际上,很多大电流线束的过热问题恰恰出在连接器端子和对手件的接触面上。该测的点一个都不能少。
VIP会员