線束

概念 | 負載源組提供服務設備的總體

線束(circuit group)為一定負載源組提供服務設備的總體,如中繼線路、交換裝置、控制系統等。話務理論的基本研究內容是研究話務量、呼損和線束容量三者之間的關系,因此.線束是話務理論中一個重要的基本概念。

定義

負載源是線束的服務對象,通常是指用戶設備;廣義地說,上一級設備就是下一級設備的負載源。在電話通信中,負載源也稱為話源,線束中所含服務設備數,稱為線束容量,圖1是線束的示意圖。該線束的容量為V,它為N個負載源提供服務。任何一個發出呼叫的負載源,可以占用線束中的一個空閑服務設備。

圖1 線束示意圖

組成

1.

為了便于安裝、維修,確保電氣設備能在最惡劣的條件下工作,將全車各電氣設備所用的不同規格、不同顏色的電線通過合理的安排,將其合為一體,并用絕緣材料把電線捆扎成束,這樣既完整,又可靠。

圖2 電線束 2.電線截面積與色標的正常選擇

1)電線截面積的正確選擇

車上的電氣設備根據負載電流的大小選擇所用電線的截面積。長時間工作的電氣設備可選用電線實際載流量的60%;短時間工作的電氣設備可用電線實際載流量的60%-100%。

2)電線色標的選擇

為了便于識別和維修, 電線束 中的電線采用了不同的顏色。

為了在電路圖中標注方便,導線的顏色均用字母表示,其代表的顏色在各線路圖中均有附注。

故障

圖3 線束 汽車線路常見的故障有: 插接件 接觸不良、導線之間的短路、斷路、 搭鐵 等。

產生原因有以下幾個方面:

1)自然損壞

電線束使用超過了使用期,使電線老化,絕緣層破裂,機械強度顯著下降,引起電線之間短路、斷路、搭鐵等,造成電線束燒壞。

2)由于電氣設備的故障造成電線束的損壞

當電氣設備發生過載、短路、搭鐵等故障,都可能引起電線束損壞。

3)人為故障

裝配或檢修汽車零部件時,金屬物體將電線束壓傷,使電線束絕緣層破裂;蓄電池正負極引線接反;檢修電路故障時,亂接、亂剪電線束電線等,都可以引起電氣設備的不正常工作。

檢測判斷

1)電線束燒壞故障的檢測與判斷

在電源系統的電路中,哪點搭鐵,電線束就燒到哪里,其燒壞與完好部位的交接處,可認為該處電線搭鐵;若電線束燒壞至某電氣設備的接線部位時,則表明該電氣設備故障。

2)線路之間的短路、斷路、接觸不良故障的檢測與判斷

-電線束受到外部擠壓、沖擊,引起電線束內電線絕緣層損壞,導致電線之間的短路。

判斷時,可拆開電氣設備與 控制開關 兩端的電線束插接器,用電表或試燈檢測線路的短路之處。

-導線斷路故障,除明顯的斷裂現象外,常見故障多發生在導線與導線端子之間。有的導線斷路后,外絕緣層與導線端子完好,但導線內芯線與導線端子已斷路。判斷時,可對懷疑斷路的導電線與導線端子做拉力試驗,在拉力試驗過程中,如導線絕緣層逐漸變細時,可確認該導線已斷路。

-線路接觸不良,故障多發生在插接器內。當故障出現時,會引起電氣設備不能正常工作。判斷時,接通該電氣設備電源,碰觸或拉動該電氣設備的有關插接器,當碰觸某個插接器時,該電氣設備的工作忽正常,忽不正常,表明該插接器有故障。

檢測

線束的標準主要通過計算它的壓接率,壓接率的計算需要通過專門的儀器,由蘇州歐卡光學儀器廠研發的線束截面標準檢測儀,是專門用于檢測線束壓接是否合格的最有效的檢測儀。主要通過,切割、磨拋、腐蝕、觀測、測量、計算這樣幾個步驟完成。

材料

汽車線束 對材料的要求也非常嚴格:

包括其電氣性能、材料散發性、耐溫性等等,都比一般的線束要求要高,特別是涉及到安全方面的要求更為嚴格。

1、發動機周圍環境溫度高,腐蝕性氣體和液體也較多,因此,發動機線束的導線一定要使用耐高溫、耐油、耐振動、耐摩擦導線。

2、自動變速器上的導線使用的是耐 液壓油 、耐高溫、 溫度穩定性 好的導線。

3、行李廂蓋上的線束的導線要在低溫下保持其彈性,所以要選用冷彈性導線保證其正常工作。

4、弱信號傳感器要用屏蔽導線。

5、 ABS 線束總成使用的耐150-200℃高溫、外保護絕緣層硬、耐磨、但線芯要大于133根的絞合導線。

6、動力線如起動機 交流發電機 輸出線蓄電池線所用的導線為能承受大電流絕緣層散熱性能好、電壓降低的特殊導線。

功能

現代汽車 上,電子控制系統與線束有著密切關系。有人曾經打了一個形象的比喻:微機相當于人腦,傳感器相當于感覺器官,執行元件相當于運動器管,那么線束就是神經和血管了。

汽車線束從功能上來分,有運載驅動執行元件( 作動器 )電力的 電力線 和傳遞傳感器輸入指令的 信號線 二種。電力線是運送大電流的粗電線,而信號線是不運載電力的細電線( 光纖維 通信)。

在電機、執行元件用的導線截面積為0.85、1.25mm2,而 電源電路 用導線截面積為2、3、5mm2;而特殊電路(起動機、交流發電機、發動機 接地線 等)則有8、10、15、20mm2不同規格。電線的選擇,除了考慮電氣性能外,還要受到車載時物理性能的制約。例如,出租汽車上的頻繁開/關的車門和跨越車身之間的電線應該由撓曲性能良好的導線構成。近年來,微弱信號電路使用的電磁屏蔽線也不斷增加。

隨著汽車功能的增加,電子控制技術的普遍應用,汽車上的電路數量與用電量顯著增加,線束也就變得越粗越重,如何使大量線束在有限的汽車空間中如何更有效合理布置,使汽車線束發揮更大的功能,已成為汽車制造業面臨的問題。

工藝生產

線束生產的第一個工位是開線工藝。開線工藝的準確性直接關系到整個生產進度,一旦出現錯誤特別是開線尺寸偏短,會導致所有工位的返工,費時費力影響生產效率。

開線之后的第二個工位就是壓接工藝,根據圖紙要求的端子類型確定壓接參數,制作壓接操作說明書,對于有特殊要求的需要在工藝文件上注明并培訓操作工。

接著就是預裝工藝,首先要編制預裝工藝操作說明書,為了提高總裝效率,復雜的線束都要設置預裝工位。如果預裝部分裝配的偏少或者裝配的導線路徑不合理會加大總裝配人員的工作量。

最后一步是總裝工藝。根據產品開發部門設計的裝配臺板,設計工裝設備、 物料盒 規格尺寸并將所有裝配護套和附件的編號貼于物料盒上以提高裝配效率。

汽車線束在車內電子技術含量和質量,逐漸成為評價汽車性能的一項重要指標。汽車廠商對于線束的選擇應該尤為重視,也有必要了解下汽車線束的工藝和生產。

分類

按結構的不同,分為全利用度線束、部分利用度線束和鏈路系統;按服務方式的不同,分為損失制線束和 等待制 線束(見隨機服務系統);按服務的負載源數的不同,分為無限負載源線束和有限負載源線束。

電信系統中,直接用于用戶間通信的設備,多為無限負載源損失制全利用度鏈路系統,而用于控制通信設備的接續過程的設備,多為無限負載源等待制全利用度系統。當負載源數相對于線束容量不是很大時,一般要采用有限負載源的全利用度系統或部分利用度系統。

根據負載源的呼叫行為,即用戶呼叫失敗后是否再進行新的呼叫嘗試,線束可分為重復 呼叫系統 和非重復呼叫系統。實際的通信系統都是有重復呼叫的,非重復呼叫系統是重復呼叫系統的近似。

1)全利用度線束。線束中的任意一個服務設備( 中繼線 或機鍵),如果都能被它所服務的負載源組中的任意一個負載源使用,則這樣的線束就稱為全利用度線束。

圖2所示為步進制交換機100個第一預選器(負載源組)將其線弧10條出線對應復聯接到10個第一選組器(服務設備是機鍵)構成的全利用度線束。圈中任意一個服務設備(第一選組器)都能被它所服務的負載源組(100個第一預選器)中的任意一個負載源(第一預選器)使用。

2)部分利用度線束。如果負載源組中的任何一個負載源只能使用線束中的部分服務設備,這樣的線束就稱為部分利用度線束。部分利用度線束將負載源組分為若干個子組,在于負載組的出線間進行 分品復聯 ,這種結構可用下圖所示的實例來描述。

圖5 全利用度線束示例 圖6 部分利用度線束示例

上圖將100個負載源(步進制交換機中的第一預選器)分成兩個負載源于組,第一組的第1、2步出線對應復聯接到第一選組器1、2,第二組的第1、2步出線對應復聯接到第一選組器11、12,兩組第3~10出線全部對應復聯接到第一選組囂3~10。由圖可見,第一選組器1、2(服務設備1、2)只能被第一于組負載源所使用,第一選組器11、12只能被第二子組負載源所使用。第一選組的3~10可為整個負載源組(100個第一頂選器)使用。

部分利用度線束的話務負荷能力,在相同線束容量下,低于全利用度線束。它的話務負荷能力或 呼損率 與利用度和分品復聯方法有關。在線束容量和呼損率相同的條件下,好的分品復聯結構能提高線束的負荷能力。利用度越大,線束的效率越接近于全利用度線束。

材料的選擇

線束材料的好壞,直接影響到線束的質量,線束材料的選擇,關系到線束的質量和使用壽命。提醒廣大各位,在線束產品的選擇上,一定不要貪圖便宜,便宜的線束產品采用的也許就是劣質的線束材料。如何分辨線束質量的好壞呢?了解了線束的材料就明白了。以下是線束選材的資料。

線束一般由導線、 絕緣護套接線端子 以及包扎材料組成。只要了解了這些材料,您就能輕易分辨線束的好壞。

一、接線端子的材料選擇

端子材質(銅件)用的銅主要是 黃銅 和青銅(黃銅的硬度比青銅的硬度稍低),其中黃銅占的比重較大。另外,可根據不同的需求選擇不同的鍍層。

二、絕緣護套的選擇

護套材質(塑料件)常用的材質主要有 PA6 、PA66、ABS、PBT、pp等。可根據實際情況在塑料中添加阻燃或增強材料,以達到增強或阻燃的目的,如添加 玻璃纖維 增強等。

三、線束導線的選擇

根據使用環境的不同,選擇相應的導線材料。

四、包扎材料的選擇

線束包扎起到耐磨、阻燃、防腐蝕、防止干擾、降低噪聲、美化外觀的作用,一般根據工作環境和空間大小來選擇包扎材料。在包扎材料的選擇上通常有膠帶、 波紋管 、PVC管等。

數學模型

研究線束的工作特性。關鍵問題是求解線束的狀態概率分布。線束的基本數學模型是增消過程,它假設:①在非常小的△t時間內,線束只能由當前狀態轉移到相鄰狀態或不發生狀態變化。例如,線束中的呼叫數可看作是線束的狀態。如果有n個呼叫,則當前狀態為En。其相鄰狀態則為En-1或En+1。②線束當前狀態為En,經△t時同轉移到狀態En+1的條件轉移概率為λn△t+0(△t),式中λn為En狀態下的呼叫強度。0(△t)表示△t的 高階無窮小 。③線束當前狀態為En,經△t時間轉移到狀態En-1,的條件轉移概率為μn△t+0(t),式中μn為En狀態下的呼叫結束強度。

在增消過程給出的線束狀態概率分布的基礎上,可以解決與線束負荷能力有關的一系列問題。

一、線束利用度

指負載源組中任一個負載源所能使用的服務設備的數量。在部分利用度線束中,任一個負載源,都不可能使用線束的全部容量,而只使用其中的一部分設備。用K表示線束利用度,V表示線束容量,則有V≥K。當V=K時,線束為全利用度,利用度K的大小是受接線裝置的結構制約的。

二、線束利用率

指線束的使用效率。它在數值上等于平均每線上的完成話務量強度。用η表示線束利用率,則有η式中A0和A分別為線束的完成話務量強度和流入話務量強度,V為線束容量,E為線束的損失概率。 線束

電信系統設計者的任務之一,是在一定的服務質量前提下,構成高利用率的網絡,即構成最為經濟的線束結構與應用方式。線束利用率與線束的負載、容量、結構以及服務質量是互相聯系、互相制約的。以損失制線束為例,在一定的呼損條件下,線束容量越大,線束利用率越高,對于一定容量的線束,呼損越大,線束利用率越高。

三、線束的過負荷

指線束運行在比額定負載大的情況。實際的電信系統中,線束有時處于過負荷狀態。過負荷會使線束的服務質量下降。正確的設計應當是,當過負荷在允許的范圍時,服務質量的下降應限制在給定的范圍內。為達到這個要求,不能無限制地提高線束利用率。利用率過高的線束,對過負荷是非常敏感的。

中文名
線束
外文名
circuit group
定義
一定負載源組提供服務設備的總體
檢測
觀測、測量、計算
判斷
短路、斷路、接觸不良故障