據統計，在近10年發生的機動車火災中，由電氣故障引發的火災占50%。在電氣線路及電氣設備上由于各種不同原因，使電氣線路相接或相碰，電流突然增大，超過導線正常工作發熱量，或是受到擠壓，絕緣層破損，造成電氣設備故障發熱或將絕緣層引燃起火。從設計層面，電氣線路超負荷是其中一個重要原因，長時間過載，導線溫度就會超過最高允許溫度，會加快導線絕緣老化、損壞，引起火災。在汽車電線運行過程中，電線絕緣受熱的作用性能逐步退化、直至失效。電線應保證在車輛壽命期內絕緣材料具有需要的機械性能。本文從正向設計層面對導線壽命進行理論分析，保證電線束導線壽命滿足整車要求。

1.導體溫升和負荷電流的關系

絕緣受到的熱作用主要來自于電線的使用環境以及導體通過電流產生的溫升，因而電線的載流量受環境溫度的限制。電流過大則電線溫度超過允許值，從而無法保證在設計使用壽命內的安全使用；而電流偏小使導線材料不能得到充分的應用。這就需要我們確定導體溫升與電流的關系，以額定溫度推算導線的允許載流量。根據焦耳定律單位長度導體運行時會產生熱量：

的導體電阻，Ω/m；t——時間，s。產生的熱量使導體的溫度升高，熱量從高溫向低溫擴散，熱量擴散的速度和溫度差成正比，溫度差越高，散熱越大。單位長度電線的散熱Q2見式（2），導線散熱示意如圖1所示。

2.導線集束造成的額定電流的降低系數

把多根電線捆在一起使用時，額定電流乘以降低系數（表1），不過此降低系數只適用于同時通電的電線根數，與集束整體根數無關。另外，像控制電路，電子電路不產生溫度上升的小電流電線不含通電根數。

3.臨界過電流

臨界過電流的計算方法

4.導線老化壽命

目前，絕緣材料的熱壽命評估一般是采用常規法，即對絕緣材料的試樣分別在數個溫度點下做老化試驗，對每個溫度點下的試樣失效時間進行記錄或估算，然后應用線性回歸法確定老化方程，最后

試驗合格標準：①進行卷繞試驗，卷繞后，進行絕緣目視檢查，目視不露導體；②進行耐電壓試驗，在耐電壓期間不發生擊穿。

從以上可知，從熱老化角度，如提高電線束導線壽命，可進行如下工作。

1）降低導線溫升。對于整車電源線，將線心截面增大一個等級。當導線截面積增大時，導線電阻變小，電流密度下降，根據焦耳定律單位長度導體運行時產生熱量降低，即可增加導線耐熱劣化壽命。

2）增加導線耐溫等級。對于整車電源線，將耐溫增大一個等級。當導線耐溫等級提高時，根據導線耐熱劣化壽命曲線可知，導線壽命將提高。

3）選擇輻照交聯導線。交聯方法是提高材料耐熱性的重要手段，熱塑性材料由線性高分子結構轉變成體型網狀高分子，由熱塑性轉變為熱固性，材料的機械性能、耐熱性能、耐液體性能都得到改善。

5.設計實例

本文以某乘用車為例，假定汽車每天行駛3h，導線設計壽命10年，導線在設計上的累計通電時間約為10000h，由此計算導線溫升要求和導線承載電流要求，作為導線設計選型參考。

本車型選用日標導線，導線耐熱劣化壽命曲線如圖4所示。由圖4可知，如采用AVSS（超薄壁型PVC絕緣低壓電線），滿足10年設計壽命要求（累計通電時間約為10000h），導線額定溫度不允許超過80℃，根據公式（3），即可知導線在相應環境溫度下承載電流要求。如表3所示。

如本車型導線設計壽命要求提高，從熱老化角度，可以進行如下工作。

1）增大導線截面積。見表3，選用公稱0.85導線代替原設計方案中0.5導線，如環境溫度30℃，承載電流12A情況下，公稱0.5導線溫升50℃，而公稱0.85導線溫升約為30℃，故0.85導線額定溫度為60℃；由圖4耐熱劣化壽命曲線可知，導線累計通電時間提高至超過5年。

2）選用耐溫等級較高的交聯導線。見圖4，將AVSS（超薄壁型PVC絕緣低壓電線）導線替換成AVSSX（超薄壁交聯PVC絕緣低壓電線），導線累計通電時間提高至超過5年。

6.結束語

本文對導體溫升與負荷電流關系、導線集束系數、臨界過電流、導線壽命等進行理論分析，并從設計層面對如何提高電線束導線壽命及選型提供依據，提出相應建議。整車電線束可靠性及壽命需從整車電線束布置、防護、固定、配電原則優化、用戶改裝、成本等多個維度進行綜合考慮，以保證電線束壽命滿足整車需要，提高整車競爭力。