马洪伟,马松林,康荣玺
中车长春轨道客车有限公司
摘要:动车组列车各种设备之间的电缆安装和布置会对动车系统的电磁兼容性产生很大的影响。由于动车组在有限的车厢内安装了大量的电子设备和电缆,不同强弱程度的信号在车厢内交织和混合,因而形成不同程度的线间耦合。因此,不良的布线很大程度上会造成电磁干扰。本研究的重点是研究和开发六种布线保护工艺,为提高动车组列车的生产水平提供参考建议。
关键词:动车组列车;连接器;屏蔽电缆;屏蔽层
作为现代高速动车组运行过程中的一种重要保护手段,屏蔽一方面既能够使其连接器的电磁兼容性得以获得很好的保持和维护,另一方面,也可以使高速动车在运行过程中可以免遭电磁波的干扰,从而延长其电缆的使用寿命[1]。除此之外,在进行接地处理之后,屏蔽层还能够使其干拢电流接入地[1]。以此,电缆的安全使用性能便会有所保障,同时还可以大力地排除其他可能的干扰电流。
1、屏蔽电缆
绝缘导体的外面会被一些细金属丝类纺织层包裹起来,该包裹层被叫做屏蔽线,将多根绝缘导线并成一组,在其的外部继续包裹上绝缘层和屏蔽层,这就形成了屏蔽电缆,通常情况下,其屏蔽层一般用到裸铜线或者镀锡铜线的材料纺织成品,镶嵌在了电缆绝缘皮的内部。屏蔽电缆的主要作用包括:降低电缆中感应EMI辐射度;降低电缆中信号向外辐射EMI的量;降低各个电缆间串扰程度;降低超出几十KHz的共模阻抗耦合影响。
2、高速动车组电气连接器电缆屏蔽处理工艺
2.1屏蔽桥卡上屏蔽层
在屏蔽桥上面卡上屏蔽层,能够实现有效的接地,就高速动车组上具体实践方式方法有开关柜上的连接器、空调机组中的连接器、车载电源箱中的连接器。
第一类屏蔽桥,就是空调机组中的连接器,处理过程为,将电缆绝缘的外皮剥开,让屏蔽层露出来,电缆绝缘皮一层一层挑开的屏蔽层,让电缆外皮的一部分用热缩管套起来,剩下部分与屏蔽层套住,还有部分外露的屏蔽层,使用卡子将其卡在屏蔽桥上面,卡子环的前面和后面,应各处露出屏蔽层1mm。
第二类屏蔽桥,PIS柜中的连接器,就其具体处理过程,将电缆的绝缘皮剥开26mm,屏蔽层露出来,将这一部分全部向上翻出,直到绝缘外层,这时会用到热缩管将其套到屏蔽层,需要露出差不多8mm的屏蔽层,将线束屏蔽层用屏蔽卡子连接,在卡子出预留屏蔽层为1mm的长度,插头外壳处紧紧贴着屏蔽环卡子,该处卡子不可使用热缩管,剩下那个卡子需要将热缩管加卡住,插头外壳紧贴热缩管,该处卡子严禁触碰屏蔽层。
2.2套筒和屏蔽层相连,辅助金属适配器同框架连接方法
高速动车组的Quintax插头中,经常运用这一方法实现接地的目的。通常在终端箱部分可见,制作过程为,把电缆绝缘的外皮剥掉30mm,千万不要破坏屏蔽层。把屏蔽层向上翻出,到绝缘皮处,将露出那部分的屏蔽层使用热缩管热缩,连接屏蔽层与Quintax套筒,使用螺丝刀将二者紧固。在对应模块中插入Quintax插头,模块沙上面需要卡住金属适配器,并同Quintax套筒连接,这样模块就同金属适配器连接在一起,在插头外壳作用下,模块被固定在车体上,实现接地,最终实现屏蔽层的接地。
2.3使用夹片连接电缆接头和屏蔽层
让电缆接头连接到屏蔽层,需要使用带夹片,进而实现接地的目的。在车辆的控制面板连接器和车下传感器的一些制作中,经常会使用到这样的方法。
第一类,制作车辆控制面板的连接器时,连接屏蔽层的具体做法,需要把电缆的外表皮使用剥线刀,剥开大约是23mm口,同样要求,屏蔽线向上外翻,使用的工具是螺丝刀,这时应该注意,需要将屏蔽以平均的形式分成两股。将多余的缠绕纸使用屏蔽剪刀清理掉,然后在电缆中套进外壳底座、屏蔽环、橡胶底座,按照一定顺序套入,把上述过程中分成两股的屏蔽线卡到橡胶座中,在橡胶底座的根部套上屏蔽环,用到屏蔽剪刀把屏蔽线顺着橡胶座边际方向剪掉。
第二类,制作车下传感器,在电缆位置处,按照一定顺序把连接器端子接头、密封圈、热缩管、屏蔽环套上;把电缆线的外表皮使用剥线刀剥开50mm,同样要求,屏蔽线向上外翻,使用的工具是螺丝刀,屏蔽层根部要套上屏蔽环,将上翻过来的屏蔽层使用热缩管进行热缩,密封圈紧挨着屏蔽环,将二者接头处用力拧紧。
2.4挑开屏蔽层捋成一根,使用压接插针连接
高速动车组中车下过分相连接器以及客室中喇叭插头的制作中会应用到这种方法,使用压接插针将挑开捋成一根的屏蔽线进行连接。
客室的喇叭插头制作过程为,在不损坏屏蔽层的前提下,使用剥线刀将电缆的绝缘外皮剥开60mm。屏蔽层要与电缆线芯分离,使用螺丝刀做这项工作,把屏蔽层捋成一股。屏蔽线芯上面使用60mm的热缩管做热缩,热缩时应该让热缩管贴紧线芯的底部,然后用到热风枪做热缩处理。接下来,需要应用另一个热缩管,将其放置在电缆的外表面,热缩管长度三分之一套在线芯上,剩下部分在电缆上。接线芯以及屏蔽线芯需要在剥完线芯后,使用压接钳将二者压接。
2.5应用屏蔽压线框进行连接
开关柜端子排的接线部分,会应用到屏蔽线框的接地方式。处理开关柜中端子排屏蔽线的过程具体为,后翻屏蔽层,然后使用热缩管进行热缩处理,用到屏蔽框,在屏蔽支架上面卡上屏蔽卡子,这样柜体就能实现接地的目的。
2.6 360℃搭接,屏蔽层和法兰的压接
屏蔽层的法兰压接方法可以实现360℃搭接,一般使用D-SUB插头的屏蔽层处理方式,具体应用为司机室信号连接器制作、塞拉门连接器、控制柜信号连接器等。
以赛拉门插头的制作为例子,简要说明,使用剥线刀将电缆外表皮的35mm剥掉,但是要确保不能损害屏蔽层。使用屏蔽剪刀把屏蔽层剪掉,留下1mm到2mm,在电缆的外皮上套上法兰套,将其推到屏蔽层的根部,保证法兰环和法兰能紧紧固定,使用压接钳将法兰压接,一直到法兰可以自行弹开,才可以结束。
3高速动车组电气连接器安全控制
3.1加强质量安全管理
质量安全关系到我国高速动车的持久运行,所以应该通过质量安全管理,采用高效的高速动车组故障科学诊断系统,通过自动故障检测设备对动车组设备中的不同故障进行检测。另外,要通过视频评价系统对相关的设备进行更新升级,防范故障的出现。此外,还要建立高速动车组的综合故障诊断系统,通过安全管理系统的有效监督,不断设立新的差点差距攻关系统,重点解决和攻克我国高速动车组运营中的重大技术难题。
3.2提高质量控制水平
质量安全管理要形成自检与巡检、抽检为一体的联检体系,通过进一步完善质量管理体系,将检修中的具体责任落实到个人,建立严格的质量监督机制,通过质量卡控体系对其中的质量检测以及维修记录进行核实管理,通过对质量支撑体系的审核,进一步强化高铁动车组运营维修管理的水平。
3.3不断完善安全质量标准体系
在实际的质量监督管理过程中,要制定科学的制度检测规范,采用严格的质量检测标准体系,科学规范每一个质量检验流程,从一级管理到二级维修,根据不同的车型以及车辆的运行状况,通过模拟演练以及实际的检测,进一步规范检修组,通过不断加大员工的职业考核激励力度,将职工的工资绩效与业务能力的考核相联系,大力实施人才培训工程,通过定期选聘专业的技术检测人员与质量安全管理人员参与到我国高铁动车组的维修管理中,从而切实提高高速动车组检修的安全质量。
结束语
本文对动车组中连接器中常用的六种屏蔽层处理工艺进行了研究和总结。由于连接器的不同功能,要求采用不用的屏蔽处理技术。在现实生产过程中,应根据实际情况,灵活选用,提高抗干扰效果,使信号传输良好,保证行车安全。
参考文献:
[1]葛红影,王玉周,朱书娟,张逸,杨国良.高速动车组电气连接器电缆屏蔽处理工艺[J].机车车辆工艺,2016(05):25-26+29.