Im Rahmen der Bordnetzumstellung auf 42 V hat das Thema Lichtbogen an Bedeutung gewonnen, da dieser im 42-V-Bordnetz auftritt und mit seiner freiwerdenden Energie zu Schädigungen führen kann. Gefährdet sind alle Stellen, an denen Stromkreise mechanisch unterbrochen oder geschlossen werden. Der vorliegende Beitrag befasst sich damit, Aussagen zur Unterdrückung von Lichtbögen zu treffen, um Risiken bei der Auslegung der Fahrzeugverkabelung besser definieren zu können. Im 42-V-Bordnetz interessieren in erster Linie die Schaltlichtbögen, die geöffnete Kontaktstrecken überbrücken oder niederohmige Kurzschlüsse bilden. Die Zusammenhänge zwischen Lichtbogenspannung, -strom und -länge sind in charakteristischen Kennlinien zusammengefasst. Ihre Interpretation ermöglicht Aussagen über die Brennbedingungen und über die freigesetzten Leistungen. Mit ihrer Hilfe lässt sich eine Analyse des Kfz-Bordnetzes durchführen. Bei seriellen Lichtbögen, die in der Zuleitung zu einem Verbraucher auftreten, kann der Lichtbogenstrom nicht größer werden als der Verbraucherstrom. Nur Lasten > 100 W sind gefährdet, so dass in einem repräsentativen Bordnetz nur ca. 15 % der Leitungen betroffen sind. Parallele Lichtbögen, die Kurzschlüssen ähneln, werden hauptsächlich bei Kabelschädigungen z.B. durch Unfälle befürchtet. Hier ist der Lichtbogenstrom wesentlich größer als der Laststrom und es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass vorgeschaltete Sicherungen auslösen und den Lichtbogenstrom unterbrechen. Hierzu wurden entsprechende Grundlagen erarbeitet. Für gegebene Bordnetzbedingungen können Angaben zum minimalen Lichtbogenstrom gemacht werden und das Auslöseverhalten vorgeschalteter Schmelzsicherungen beurteilt werden. Als weiteres Hilfsmittel zur Einschätzung des Gefahrenpotenzials wurde ein thermisches Leitungsmodell erstellt, mit dem Leitungserwärmungen abhängig von einer eingekoppelten Lichtbogenleistung und der Brenndauer dargestellt werden.
Lichtbögen und Lichtbogensimulation - Untersuchungen zur Auslegung der Fahrzeugverkabelung im 42V-Bordnetz
Arc simulation - studies supporting the dimensioning of vehicle harnesses for the 42 V powernet
2002
3 Seiten
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Sicherheit für das 48-V-Bordnetz - Lichtbögen unter Kontrolle
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