动车组电气连接器常见失效模式分析及应对措施

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月3期   作者:徐洪伟 张杰 张雷
[导读] 电气连接器作为高速动车组上的一种重要电器零部件,它主要是用来连接两个电路导体或者是两个传输元件的装置。
        摘要:电气连接器作为高速动车组上的一种重要电器零部件,它主要是用来连接两个电路导体或者是两个传输元件的装置。它可以为电路系统提供方便分离并且快速分离的界面,承担着不同电路系统之间的信号传递,有着较强的应用作用。然而以实际的应用现状来看,电气连接器的可靠性和结构性能会受到多方面因素的影响,一些失效模式非常常见。基于此,通过对动车组电气连接器常见的失效类型进行分析,提出不同失效问题的解决途径,希望给相关人员提供一定借鉴。
关键词:动车组;电气连接器;失效模式;分析
        前言:动车组的电气连接器在实际工作中,因为一些产品设计结构、材质质量、装配环境、组装工艺以及配件间选型等众多原因,在产品制造、工艺组装以及作业连接各个过程中出现各种问题,有着多种失效形式出现。而无论何种失效形式,都有可能导致动车组的运行和控制系统出现故障,对行车安全造成较大影响。因此对电气连接器失效模式及其应对途径分析,有着重要的研究价值。
1动车组电气连接器常见失效类型
1.1密封失效现象
        首先动车组电气连接器的密封失效,主要分为连接器的结构性密封和工艺防护性密封两种。密封失效模式主要是指因为内部进水或者是水蒸气而引发线路短路,从而导致连接器烧毁。这种故障的产生原因,主要就是因为连接器没有做好密封工作。
1.2壳体不稳固现象
        通常电气连接器是通过壳体来安装固定在设备上的,壳体主要是指连接器的外罩。将壳体固定在设备上以后,除了能进行精准的设备定位以后,作为外罩的它还可以在连接器插合过程中对内部的具体零件来进行保护。而出现这种壳体不稳固的故障多是由连接器结构设计不合理或是质量检验不合格等形成的。插头和插座之间的分离,绝缘体和壳体之间的分离,都会对安装固定和互相连接的牢固性产生较大影响,严重时还会让电能之间的传输产生中断。
1.3绝缘失效现象
        电气连接器中绝缘体的作用主要是使连接器内部在与壳体进行连接的过程中,不会产生导电现象。并且还可以对电气连接器内部的各个接触件进行固定,确保能够维持相应的顺序。在实际操作中,一些绝缘体因为导电污染物体出现和材料老化等原因,产生电阻降低的情况,最后就会出现漏电和绝缘不良等现象。在对绝缘电阻进行检定以后,如果绝缘性能不能满足有关图纸设计要求,不能承受一些高温或者是潮湿环境,就需要对这种绝缘失效现象采取合适的措施进行改善[1]。
1.4接触不良现象
        对于电气连接器来说,其导电部分通常被称为接触件,作为电气连接器的一种主要部件,它负责实现电信号在接触器之间的传播。导致这种接触不良失效模式出现的原因有着很多种,比如一些连接器的具体安装不规范、接触件本身结构设计不合理等因素等。另外一些电气连接器表面的镀层在受到较大接触力的时候,如果被破坏就会导致导体之间的电阻增大,从而让电气连接器的电气性能产生明显下降。
2动车组电气连接器失效问题的应对途径
2.1密封失效的应对途径
        针对密封失效模式,重点是需要做好有关预防措施。针对动车组不同部位的电气设备结构特点,在对电气连接器进行密封作业的过程中做出规范要求。具体来讲需要保证插头和插座之间的固定连接,让整个电器连接保持较好的密封性,确保动车组的各个部分都能做到坚固牢靠[2]。其次这种预防措施还需要有关人员按照相应的规定来合理的展开密封性检测,比如通过一些防水试验和防火性能来进行一种辅助测试,这还要求检测人员在检测过程中按照相应的规范标准严格检测,不能随意的对试验条件和试验方法进行更改,确保能够对密封失效模式做出有效整治。
2.2壳体不稳固的应对途径
        其次在壳体不稳固的应对途径上,主要是需要做好对零部件进行互换性检查。动车组当中所具备的制造工艺较为特别,它要求不同设备在安装使用中所运用到的电气连接器应该满足性能互换的要求。

这种互换性检查的具体实施,主要是指在同一个型号内一批零部件当中,随机选取一件来进行快速安装,能符合相应的使用性能要求。通过这种互换性检查的良好实施,就可以对电气连接器安装过程中一些装配不到位和尺寸不合格的部件进行很快发现,然后再进行快速的更换,就可以对这种壳体不稳固的失效模式进行很好应对[3]。
2.3绝缘失效的应对途径
        此外在绝缘失效的预防途径上,主要需要做好两个方面。一是对绝缘材料进行检查,往往电气连接器的材质会对整体的绝缘性能产生直接影响。动车组对于电气连接器的材料有着很高的技术和质量要求,比如一些连接器的非金属材料都必须符合无毒并且低烟的要求。并且在盐雾试验以后,连接器的金属防护层侵蚀面积最好要占到整体金属防护层面积的30%以下。并且在对绝缘材料进行检查的过程中,还需要注意对一些非金属材料做出严格要求。一般来讲非金属材料不能有明显的泛白、胀大以及起泡等缺点。确保绝缘材料质量合格,并且符合技术要求,才能完成绝缘失效的应对工作。二是要对绝缘电阻进行检查,在检查过程中首先需要对连接器来施加一定的电压值,对所漏电流的具体值进行测量,并且根据这些固定值来对连接器绝缘性是否合格进行一种正确的判定。总之只有在电气连接器出厂之前对电阻进行检查,对动车组不同部位连接器的绝缘电阻做出不同的要求,才能在电气连接器实际换工作中对一些绝缘失效模式做出有效改善[4]。
2.4接触不良的应对途径
        最后针对动车组电力连接器的接触不良失效模式,    也需要采取相应的改进措施来寻求解决。首先需要对供货质量加以控制,对于接触不良来说,一些产品质量的不合格是导致接触不良出现的重要原因。所以在连接器制造的过程中就需要对具体构件的采购来进行严格的质量关把控,在遵循相关规定要求的前提下,对符合质量的配件经验收,对一些不符合要求的劣质构件还要及时的予以退回。并且对于那些已经购入产品来说,还需要实施一种库检或者是抽检,这样才能对供货质量进行正确控制,保证连接器的主要部分和部位质量要求合乎标准。其次要在改进措施上实施一种导通检测,当连接器进行安装连接完成以后,按照设计图纸的相关要求来对连接电路进行检验,并且在检查过程中需要注意和图纸进行详细比对,对一些接线表和芯线号都要进行详细的检查,杜绝检查过程中漏检情况的出现。而且针对一些容易出现故障的重点部位,在进行线路组装前或者安装后,都要进行一种特殊导通测试,对连接器的接触状态做出正确检查,确保连接器组装能够按照具体的工艺流程来进行科学连接,更好的保证连接器的连接质量。[5]
3结束语:
        综上所述,动车组的正常稳定运行,需要依靠高质量的电力连接器。然而电力连接器在动车实际运行过程中,会因为各种原因出现多种失效故障。而通过对动车组运行过程中实际出现的电气连接器故障进行统计归类和分析,能够得到大量的经验和教训,为今后的连接器的应用改进提供了大量经验和教训。针对诸多失效模式,需要在应对模式上对产品结构设计、工艺方法控制以及质量监控上采取针对性措施,通过对连接器的有效改进来促进动车组的稳定高效运行。
参考文献:
        [1]雷秀梅.轨道车辆用电气连接器典型失效模式分析[J].科技资讯,2018,16(28):98-99.
        [2]周锋.连接器常见密封形式及其失效模式分析  [J].《汽车电器》,2016(7):62-64,共3页.
        [3]史学广,岳川,杨盼奎.动车组电连接器电接触失效研究[J].科技创新导报,2018,15(18):120-122.
        [4]孙瑞,黄姣英,高成,张芮,张俊.分离脱落电连接器失效模式及关键工艺分析[J].机电元件,2019,39(01):22-27.
        [5]熊君;.某SY053型号电连接器的失效分析[J].机电元件,2018,v.38;No.163(01):64-66.
       
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