關于戶外電纜組件防水應用研究

劉紅君

摘 要：文章介紹了常用戶外電纜組件防水處理的研究方法，并通過試驗驗證了方法有效，可供讀者在類似工作中參考。

關鍵詞：戶外電纜組件；防水應用研究；滲水；工藝規范

引言

對于戶外電纜組件需要良好的防護性能，以保證設備能正常可靠運行。當水進入或滲透到設備內部后就會產生如下效應：（1）引起電子設備失靈，或因為改變了表面絕緣電阻特性而發生危險；（2）水在設備內部使零件泡脹或破裂，造成設備損壞或失靈；（3）在設備內部形成高濕，促進腐蝕或霉菌生長。

文章討論了常用戶外電纜組件連接器內部進水導致設備性能不穩定的問題，我們進行了戶外常用各類連接器電纜組件水密式試驗，找出其滲水問題根源，提出相應的防水處理工藝操作方法，驗證了該工藝方法可行性，形成相應的工藝規范用于指導生產。

1 戶外常用連接器電纜組件介紹

1.1 戶外常用連接器電纜組件類型

戶外常用連接器電纜組件類型有射頻類和低頻類，有選用具有防水功能的電連接器，有選用不具有防水功能的電連接器。對于選用不具有防水功能的電連接器的設備一般是較早研發的項目，接口連接器類型不便于更換，因此只有通過工藝處理方法來解決其滲水問題。

1.2 戶外常用連接器電纜組件滲水部位

對于戶外電纜組件其可能滲水的部位如圖1中的3處，其中圖1a中1指熱縮管尾端處，2指連接器后附件與連接器連接處，3指連接器頭與座相互連接處。

2 常規工藝方法處理樣件

對于電纜組件本身內導體、外殼的焊接以及裝配按相關的工藝文件行操作比價容易滿足要求。其外熱縮管的選用、處理如下。

2.1 熱縮管的選用

應根據電纜線束直徑粗細以及連接器后附件尺寸選用匹配的DR、DW系列熱縮管，其匹配性需滿足《電纜組件可制造性設計規范》要求的熱縮管熱縮比要求。如熱縮比3：1和4：1均可滿足使用要求時，從成本考慮推薦選用熱縮比為3：1的熱縮管；如連接器后附件尺寸和線束尺寸相差懸殊，不能滿足熱所比要求，需盡量選用比較接近熱縮比尺寸的熱縮管，仍然不滿足時可進行多層填充熱縮管后熱縮來滿足此要求。

2.2 射頻類的電纜組件樣件處理

2.3 低頻類的電纜組件樣件處理

對于低頻類在線束直接和連接器尾附件尺寸所選熱縮管滿足熱縮比要求時，按射頻類防水處理防水即可；對于其所選熱縮管不滿足熱縮比要求時，需穿套不同規格大小的熱縮管多層填充，填充熱縮管的位置為連接器后附件外的電纜線束上，如圖3標注尺寸段，其長度為15-20mm，使填充熱縮后的線束直徑能滿足熱縮比要求

熱縮過程中對熱縮管按直徑從小至大逐次熱縮，對于較長（約大于0.5米）的熱縮管應從熱縮管的中部開始分別向兩頭逐步熱縮，熱縮過程中滾動連接器和電纜，直到熱縮管彎曲收縮并貼緊連接器后附件和電纜表面。如果是帶膠的熱縮管，應使其自帶的熱熔膠充分熔化為止，熱縮完成后應自然冷卻。

3 水密式試驗及結果分析

為了防止戶外電纜組件使用過程中遭雨水天氣容易形成積水現象而導致水滲入到連接器內，參照CB1146.15-96《艦船設備環境試驗與工程導則（外殼防水）》中的環境試驗方法進行了試驗。

將樣件插頭與插座相連，放入試驗容器中，各電纜組件的最高部位距水面不得少于150mm，浸泡30min。

水密式試驗完成后取出，擦干其外表面上的水，查看電連接器插頭與插座接口、熱縮管尾端，是否有水滲入。

通過試驗發現，具有防水能力的電連接器電纜組件防水效果都較好。滲水的電纜組件都是電連接器（如YW系列、XKE系列等）自身不具有防水能力的，其滲水的部位主要是指連接器后附件與連接器連接處和連接器頭與座相互連接處。

為解決非防水電連接器電纜組件滲水問題，通過調研和查閱資料分析，決定采用硅橡膠3145RTV、GD3040、GD414、GD401等，由于GD414、GD401膠體流動性太強，不方便涂抹，最終選擇了3145RTV、GD3040進行試驗。

4 涂膠防水處理試驗

4.1 射頻類非防水電纜組件樣件涂膠處理

對射頻類非防水連接器，其電纜組件裝配按常規裝配完成，擰緊連接器頭和座的螺套后，在其連接處和螺套尾部涂覆一層3145RTV或GD3040硅橡膠，并在30分鐘內用DW型熱縮管進行熱縮，其涂覆效果和熱縮處理如圖4。

圖4 涂膠和熱縮處理

4.2 低頻類非防水電纜組件樣件涂膠處理

對低頻類非防水電連接器（如YW系列、XKE系列等），在其插頭尾附件裝配完成后，對于其滲水部位（連接器后附件與連接器連接處、連接器頭與座相互連接處）用3145RTV或GD3040硅橡膠一圈填滿，并在30分鐘內用DW型熱縮管對尾附件進行熱縮，其操作過程示例如圖5所示。

5 水密式試驗及結果分析

將插頭與相對應的尾座互聯，再進行水密式試驗后取出，將各根電纜組件外表面擦干，清理干凈硅橡膠且剖開熱縮管以及擰開連接器，查看到無水滲入到連接器內部。

試驗表明經涂膠防水處理后的非防水連接器已達到一定的防水性能，未發現連接器內有水滲入。但該處理方式只能作為一種防水策略，且返修拆裝比較麻煩，所以在室外使用的電纜組件盡量采用本身結構就具防水能力的連接器。

6 結束語

經實驗論證，戶外使用的電纜組件，具有防水能力的電連接器具有較好的防水效果，而非防水連接器需經一定的處理才能具有防水能力，重新拆裝操作較不方便，因此對戶外環境中使用的連接器盡量選用具一定防水能力的連接器。其次電纜組件防水應選擇尺寸合適的熱縮管，當尺寸不匹配時，可以采用多層熱縮管嵌套熱縮；對于非防水型連接器應采用硅橡膠涂覆連接處后再套熱縮管密封防水。

參考文獻

[1]黃玉洲.CB1146.15-96.艦船設備環境試驗與工程導程（外殼防水），中國船舶工業總公司七院.