淺談某型車端高壓跨接連接器

劉偉

摘要：本文介紹一種模塊化分體式插頭對的新型高壓電連接器，能夠適應新型動車組高壓電氣跨接的技術要求，在具有高電壓，大電流生特性同時，可在狹窄的空間快速聯接，維護方便。

關鍵詞：動車組;模塊化;分體式;電氣連接器

1.開發背景

動車組車端高壓跨接連接器是動車組的關鍵零部件，是連接動車組車輛間主電路（牽引電路）、輔助電路的重要部件。針對中國設計的一種新型動車組，其車端高壓跨接連接器電氣參數，安裝位置提出新的要求，由原來車下安裝改為車端安裝，因此原來使用的車端高壓跨接電連接器不能滿足要求，有必開發一種新型的電連接器。

2.設計要求

2.1.環境條件

氣溫條件：-40℃～+40℃

相對濕度：≤90%

海拔高度：≤1500m

最大風速：一般年份15m/s，偶爾33m/s，有風、沙、雨、雪天氣，偶有鹽霧、酸雨、沙塵暴等現象。

2.2.技術參數

額定電壓：3000V，額定電流480A，適用線纜規格150mm?

2.3.技術要求

電氣間隙>18mm，爬電距離大于32mm（污染等級：2;材料組別：Ⅲ）;耐壓AC15000V，1min;防護等級IP67;連接壽命1500次;震動沖擊1類B級。

2.4.結構要求

要求采用4芯集成式結構，插座在端墻安裝，采用插頭對方式過橋。車端間距：最大835mm，標準650mm，最小433mm。

3.技術方案

3.1.基本方案

連接器采用模塊化的組合方式，最大4組模塊，采用單插頭對形式，插頭插座間采用鋼球快速連接式。主要由插座集成、插頭對、電纜支架組成。四個插座安裝在集成箱上，通過內部端子轉接，從箱子下部出線，沿車端墻布置走線。

3.2.插座集成結構

插座集成主要由箱體、箱體蓋、絕緣罩、座針組件、絕緣板、插座組件、底蓋組件、安裝支架等部分組成。車上的電纜穿過底蓋組件中的電纜接頭，壓接在轉接端子上，轉接端子通過鎖緊螺釘固定到座針組件插孔的尾端，每個座針組件都通過絕緣罩互相隔離，以達到絕緣要求。

3.3.插座與插頭結構

插座結構如圖2所示，主要由殼體、鎖定鋼球、O形密封圈、絕緣臺、插孔組成。

插頭結構如圖3所示，主要由殼體、連接套、壓縮彈簧、絕緣臺、插針組件、密封襯墊、電纜夾等部件組成，插頭殼體上有連接凹槽結構。

插頭與插座間的連接方式為插入式鋼球鎖定結構。連接器對接時，將插頭插入插座，插頭殼體將鎖定鋼球項起，鋼球擋著連接套，當插接到位后，鋼球落入插頭殼體上的連接凹槽內，同時連接器在壓縮彈簧力的作用下復位，緊緊壓著鎖定鋼球，從而使鎖定鋼球始終卡在插頭殼體上的鋼球鎖定槽中，保證連接器始終保持鎖定狀態。

3.4.跨接分析

根據車端三種間距（最大835mm，標準650mm，最小433mm），模擬連接器安裝及跨接電纜狀態（電纜跨接長度約為1000mm）。根據模擬結果，連接器在車上的安裝及電纜跨接沒有問題。

3.5.產品試驗

產品進行了溫升、振動、防護、環境、2萬次偏擺等驗證實驗，并在第三方機構完成型式試驗，產品性能達到設計要求。

4.結論

該具有自主知識產權的模塊化分體式插頭對的新型高壓電連接器的研制成功，滿足了新型動車組對高壓跨接連接器的要求，并且與同類產品相比，具有以下優點：

①與整體式連接器相比，采用模塊化分體式插頭對，可在狹窄的空間快速聯接，維護方便。插頭對可以在線更換（LRU）。

②連接器插頭插座殼體采用硬質陽極氧化處理，具有高硬度，高耐磨性。

③電纜支架組件直接安裝在車體上，電纜所受到的力通過支架直接傳導到車體上，連接可靠性高。

該類型連接器具有很大的推廣應用價值，可以進行系列化，型譜化，適應不同車型的使用要求。

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（作者單位：資陽中車電氣科技有限公司）