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CRH2型动车组车端高压连接器检修技术研究

发表时间：2021/6/10 来源：《基层建设》2021年第6期作者：刘志强姜鹏霍永刚

[导读] 摘要：随着国民经济的飞速发展，科学技术也在不断发展，动车组已逐渐成为最佳的出行方式。

        中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266000
        摘要：随着国民经济的飞速发展，科学技术也在不断发展，动车组已逐渐成为最佳的出行方式。但是，动车组的运行中也出现了一些问题，限制了动车组的安全运行。例如，动车组的高压连接器出现问题，将无法保证动车组一定的质量和安全性。因此，为促进动车组的应用并解决动车组电气连接不稳定的问题，针对动车组检修中发现的问题，分析了CRH2动车组端高压连接器的维修技术，并通过有针对性的维护措施来处理事故，从而消除了隐藏风险。
        关键词：CRH2型动车组；高压连接器；检修
        1.连接器概述
        1.1连接器的定义及性能
        连接器，也称为连接插件、插头或插座，通常是指电气连接器，即连接两个有源设备以传输电流或其他信号。主要用于在各种电路之间，连接某些绝缘或未绝缘电路，建立连接通道，使得电路中的电流可以正常流动，从而电路可以实现其功能并正常使用某些电器。
        连接器的主要性能可以分为三个主要类别。首先是机械性能，这反映在插入力和拉力以及机械寿命上。不同的连接器具有不同的所需插入力和拔出力，因此它们的机械性能也不同。机械寿命也称为机械操作，通过连接器在指定的插入周期后能否正常完成连接功能来进行判断。这些连接的机器的机械性能是自接触结构，接触零件的质量和其他影响。其次是电气性能。电气系统可以主要体现在三个部分。一是当与高质量的电连接器连接时，它具有稳定的接触电阻。二是绝缘电阻允许测量触点各部分之间的差异。三是绝缘性能之间的介电强度，可以测试连接器接触部分和外壳之间的耐压。最后是环境性能，连接器的环境性能表明在高温、高湿度、微弱的盐雾、大振动和冲击条件下可以正常稳定地工作。
        1.2连接器分类
        对于连接器产品类型，产品类型很多，但是可以根据技术对连接器进行划分。
        1.2.1根据连接器的形状和结构
        根据连接器的形状和结构，它可以分为圆形和矩形。同轴连接器属于圆形连接器，印刷电路连接器属于矩形连接器。现在广泛使用的矩形连接的横截面设备是梯形的，但类似于矩形。
        1.2.2取决于连接器的工作频率
        反向连接器的工作频率可以大致分为两类。一种是低频连接器，即连接器的工作频率为3MHz，而高频连接机的工作频率较大，超过3MHz。
        2.动车组电气连接方式
        在动车组的电气连接中，常用的连接方法分为端子连接和连接器连接。端子连接装置是将电线插入端子，然后使用压接工具的外力沿圆周压缩和变形压接圆柱体。导线与压接圆柱体之间的机械和电气连接重叠的过程，重叠的连接具有良好的导电能力，并且取决于材料差异和压接工具的压力，连接强度更好。使用压接方法在电线和端子之间形成永久的机械和电气连接，而不会脱落。这种连接方式主要用于动车组的配电柜和设备内部，非常方便，灵活。同时，在实际的连接工作中，所有的操作程序都非常简单方便。内部组件有效连接，为内部组件更换提供了极大的便利。连接器的连接方法通常称为插头连接，并且连接器采用“公针”和“母针”进行插入连接。该连接器可以实现更多连接点的集成，主要用于信号系统的连接，控制回路的连接以及汽车电源线的连接。连接器的使用实现了动车组电气设备之间的快速连接，实现了设计的模块化，提高了电气系统的可维护性，并大大缩短了动车组的维护周期，从而产生了高电流铁路运输设备，满足自动化的速度和智能化要求，提高电气模块的可安装性，缺陷检查和处理，并实现动车组的使用和维护要求。

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        3.CRH2型动车组车端高压连接器检修过程中遇到的问题
        3.1变色问题
        在检修动车组的过程中，经常发现端子和连接器已变色，这是什么原因导致的？用于电连接的端子和连接器插针的材料是铜材料，同时由于银的原因，它具有低电阻率和良好的粘附性，并且用于镀铜表面以形成镀铜的银合金材料。为了确定接触器表面的材料是否为硫化银，使用硫脲将三个连接器的表面清洁为深棕色。清洗硫脲后，在接触体的孔中露出白色的镀银层。在检修连接器插针和端子的过程中，发现有些端子有硫化，有些没有硫化。连接器1和连接器2更改了颜色，但是连接器3却没有更改颜色。这是因为银的硫化反应受到环境的影响。温度、湿度、污染和光（尤其是紫外线）的影响催化了银和硫化氢之间的化学反应。由于连接器3没有连接到端子，如果没有电流流过，则接触表面的温度低于连接器1和连接器2的温度，因此表面不会变色，这是由于空气分离造成的。因此，存在相同电气部件在不同位置变色的问题。
        3.2车辆高压连接器的护套与桥接线的导体短路
        分析来自CRH2动车组的主电路接地和三次接地故障。已发现某些错误是由YH400系列连接器的收缩或桥式电缆护套相对于导体的位移引起的。连接器已连接，导致跨桥导线与连接器壳体短路。配对时，连接器插针不会在连接器内部产生应力。连接公针和母针时，连接器插头和插座的机械结构会自动锁定，并且不会产生轴向应力。在动车组运行期间，桥接电缆由于其自身的重量而具有下降力，并且弯曲时会发生弯曲冲击和摆动冲击，从而在电缆远离连接器的方向上产生轴向应力，可以确定应力集中在连接器与桥接电缆的夹钳中。
        如果电缆夹在桥接电缆上的夹紧力不足以抵消冲击力，则桥接电缆护套会相对于导体移出导体。插销卡环可防止插销和电缆导体移动。应力集中在电缆护套中，以产生拉动电缆护套的力。如果电缆护套相对于导体移位，并且距插针根部超过30.5毫米，则在拆卸电缆连接器后，电缆连接器插头的细小主体部分将暴露在绝缘台的外部。随着时间的流逝，很可能会腐蚀电缆导体和连接器，导致外壳由于放电而短路。
        如果电缆夹在桥接线上的夹持力不足，则桥接线护套与销根之间的距离会增加，并且列车桥接线的冲击力会部分传递至卡环。此时，插销卡环和绝缘工作台承受轴向应力，在长期应力疲劳下，插销会因磨损而损坏，从而导致第三层接地或主电路接地故障。
        4.解决措施
        4.1氧化变色后的质量控制
        尽管银的氧化和变色对导电性没有显着影响，但是在检查动车组时应特别注意端子或连接器的黑色或黄色表面。首先，它在高温变色后接近端子的颜色。在连接过程中，由于端子或连接器接触不良，导致电阻增加。当电流流动时，接触表面的温度升高并且颜色改变。因此，如果发生变色，技术负责人应确定变色的原因并加以处理，而不能无条件地忽略它。其次，硫化银膜不会显着影响镀覆部分的电导率和硫化银的电导率。就其本身而言，它比白银更好。因此当确定它是硫化银时，可以使用抹布或GLS银层变色去除剂擦拭变色的区域。尽可能将其擦拭干净，以降低硫化银的作用。最后，应为未安装在车辆上的端子和连接器提供专用的存储空间，存储条件应保持在阴凉处，容器应密闭并存储在干燥通风的地方，防止硫化变色。
        4.2车辆高压连接器的护套与桥接线的导体短路解决方案
        应增加对桥电缆护套的位移尺寸检查，如果超过3mm，则应拆卸，检查并加固连接器，以抑制拉出位移。这与辅助检查结合完成，其目的是确保连接器在操作过程中不会发生拔出位移。在桥电缆和连接器尾夹的夹紧部分增加热缩管，以增加桥电缆和连接器尾夹之间的过盈配合的夹紧力。确保桥接电缆和连接器尾夹之间的过盈配合的夹紧力。在执行解决方案测量之后，桥接线护套到导体远离连接器的位移隐患被完全消除，并且确保了动车组的安全运行。
        结语
        作为在动车组之间连接主电路和辅助电路的重要组件，车端高压连接器的检修质量直接影响动车组的安全性。因此研究CRH2型动车组车端高压连接器的检修技术具有重要意义。
        参考文献：
        [1]卢一鹏.新型动车组电气连接器开发项目风险管理应用研究[D].西南交通大学，2018.
        [2]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）：114-116.