本文主要討論了汽車在雷電環(huán)境下的雷電效應(yīng)及其測(cè)試方法。文章通過具體案例介紹了汽車遭遇雷擊后的損害情況,并分析了現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如何影響其抗雷電能力。此外,文章還詳細(xì)闡述了汽車?yán)纂娫囼?yàn)的方法和注意事項(xiàng),包括直接效應(yīng)和間接效應(yīng)的測(cè)試,以及相關(guān)的國際和國家標(biāo)準(zhǔn)。
隨著碳纖維車體的使用導(dǎo)致阻抗增大,通雷電流能力降低。而大量電子器件的使用減少了汽車的抗雷電干擾能力。新能源電池的廣泛應(yīng)用增加了雷擊短路的風(fēng)險(xiǎn)。
汽車?yán)纂娦?yīng)
雷電直接效應(yīng):因雷電通道直接附著于汽車或因雷電流的傳導(dǎo)造成的汽車及設(shè)備損傷或損壞的物理效應(yīng)。
其他效應(yīng):沖擊效應(yīng)、熱效應(yīng)、電磁效應(yīng)、致盲等。
雷電間接效應(yīng):遭受雷擊時(shí),各種的感應(yīng)耦合導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞或故障的物理效應(yīng)。
具體類型:孔縫耦合、電阻耦合、靜電耦合、天線耦合等。
汽車?yán)纂娫囼?yàn)方法
直接效應(yīng)試驗(yàn):
a. 高電壓試驗(yàn):確定雷電的“入點(diǎn)”和“出點(diǎn)”。
b. 大電流試驗(yàn):評(píng)定產(chǎn)品的抗雷電流能力。
a. 小電流試驗(yàn):確定大電流的路徑。
b. 脈沖電磁場(chǎng)試驗(yàn):評(píng)估感應(yīng)的閾值。
一、高電壓試驗(yàn)
試驗(yàn)內(nèi)容:采用棒電極,電極距離試驗(yàn)件不小于1.5m(車體寬度),放點(diǎn)位置共5個(gè),分別為車輛四角和中心位置形,每個(gè)位置點(diǎn)正負(fù)極性放電各3次。
試驗(yàn)波形:波形為上升時(shí)間為50μs~250μs的波形,幅值的大小由試驗(yàn)件被擊穿或閃絡(luò)滑過試驗(yàn)件所決定。
二、大電流測(cè)試
試驗(yàn)內(nèi)容:采用端部帶絕緣球的金屬電極,電流入點(diǎn)由高電壓試驗(yàn)確定的附著點(diǎn)或頂蓋外板的最高金屬位置。電流出點(diǎn)為輪轂螺栓,采用10/350μs波形,放電一次。
試驗(yàn)波形:波形上升時(shí)間(10±2)μs,半峰值時(shí)間(350±70)μs,電流峰值(100±10)kA,單位能量(2.5±0.5)MJ/Ω。
三、小電流試驗(yàn)
試驗(yàn)內(nèi)容:采用直接連接,將沖擊電流幅度由高到低分三個(gè)等級(jí),逐級(jí)試驗(yàn),并采用探頭對(duì)內(nèi)部線纜等進(jìn)行測(cè)量。
試驗(yàn)波形與大電流波形一致,幅值500A。
小電流試驗(yàn)測(cè)量:
1) 開路電壓(Voc)測(cè)量時(shí)應(yīng)斷開測(cè)試線纜兩端的設(shè)備線纜束,并使用低阻抗的接地裝置將測(cè)試線纜的另一端進(jìn)行接地。對(duì)于測(cè)試線纜,以及同一線纜束中的其它屏蔽層,如果實(shí)際安裝時(shí)這些屏蔽層是正常接地的,則均應(yīng)按照正常方式接地。
2) 短路電流(Isc)測(cè)量時(shí)線纜的兩端均使用低阻抗的接地裝置進(jìn)行接地。其它條件與1)中的描述相同。
3) 線纜束電流(Ibc)測(cè)量時(shí)線纜束的兩端均應(yīng)正常連接,且設(shè)備應(yīng)按照正常方式安裝。
4) 負(fù)載電路電壓(Vl)。負(fù)載電路電壓是指在線纜和鄰近的接地點(diǎn)之間測(cè)量到的感應(yīng)電壓。測(cè)量時(shí)線纜束的兩端均應(yīng)正常連接,且機(jī)載設(shè)備應(yīng)按照正常方式安裝。
5) 負(fù)載電路電流(Il)指在單個(gè)導(dǎo)線上測(cè)量到的感應(yīng)電流。測(cè)量時(shí)線纜束的兩端均應(yīng)正常連接,且機(jī)載設(shè)備應(yīng)按照正常方式安裝。
四、脈沖電磁場(chǎng)測(cè)試
△脈沖電場(chǎng)
△脈沖磁場(chǎng)
試驗(yàn)波形: 電場(chǎng)波形是1.2/50us的波形,電場(chǎng)強(qiáng)度50Kv/m;磁場(chǎng)波形是8/20us的波形。磁場(chǎng)強(qiáng)度1000A/m。
△脈沖電場(chǎng)波形
△脈沖磁場(chǎng)波形
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