動(dòng)車(chē)組電氣連接器常見(jiàn)失效模式及預(yù)防措施

摘?要：隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)也在飛速的發(fā)展，在動(dòng)車(chē)速度不斷加快的情況下，安全也是必不可少的，這時(shí)，對(duì)于動(dòng)車(chē)組的安全要求就越來(lái)越嚴(yán)格。本文主要從動(dòng)車(chē)組電氣連接器常見(jiàn)的失效模式以及對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施來(lái)進(jìn)行闡述，比較詳細(xì)解釋了動(dòng)車(chē)組電氣連接器以及其組件常見(jiàn)失效模式[1]：接觸不良、組裝不良、壓接不良、密封不良、絕緣不良，針對(duì)性分析其原理，并提出常見(jiàn)的預(yù)防、檢驗(yàn)、保障措施，以進(jìn)一步確保動(dòng)車(chē)組的安全與穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車(chē)組;電氣連接器;失效模式;預(yù)防;措施

引言

電氣連接器是在電氣領(lǐng)域里被經(jīng)常使用到的一種連接轉(zhuǎn)換部件，可以為電線(xiàn)、電纜端頭提供快速接通和斷開(kāi)，具有電能傳送、信號(hào)傳遞等功能，所以在軌道交通、電力、航天等領(lǐng)域都應(yīng)用十分廣泛。目前，在我國(guó)電力動(dòng)車(chē)組中，電氣連接器的應(yīng)用也是十分廣泛的，但是，在不同的系統(tǒng)中，使用不同的型號(hào)、規(guī)格、結(jié)構(gòu)等電氣連接器，也存在設(shè)計(jì)、材料、質(zhì)量、工藝、環(huán)境等不同因素影響，也會(huì)存在一定的連接失效問(wèn)題，連接失效勢(shì)必會(huì)造成電力動(dòng)車(chē)組的動(dòng)力、控制、運(yùn)行以及各類(lèi)信號(hào)傳遞系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)而對(duì)于行車(chē)安全造成重大影響。

一、電氣連接器的常見(jiàn)失效模式

在電力動(dòng)車(chē)組生產(chǎn)過(guò)程以及運(yùn)營(yíng)中，故障反饋中的失效連接模式有很多種，本文根據(jù)實(shí)際使用信息反饋，匯總概括一下幾種常見(jiàn)的電氣連接器失效模式[2]。

1.1接觸不良

接觸不良顯而易見(jiàn)是因?yàn)殡姎膺B接器沒(méi)有完成電力傳輸或者信號(hào)傳遞，造成信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)、電壓電流不穩(wěn)定等情況發(fā)生。一般這種故障的問(wèn)題出現(xiàn)在電氣連接器的導(dǎo)電部分，我們稱(chēng)之為接觸件，這也是電氣連接器的核心部件。一般造成接觸件故障的原因有如下幾種：材料選用錯(cuò)誤、接觸件和鎖緊結(jié)構(gòu)不合理、機(jī)械外形尺寸不符合設(shè)計(jì)要求、表面鍍層工藝不良、定位卡簧不穩(wěn)定、外在使用環(huán)境影響等等。

1.2組裝不良

由于電氣連接器的組裝工序會(huì)直接影響到電氣連接器的連接性能，所以，電氣連接器的組裝工序是十分重要的工序。加上不同連接器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料、工藝、特點(diǎn)等不盡相同，在組裝過(guò)程中一般沒(méi)有明確的組裝作業(yè)要求以及操作標(biāo)準(zhǔn)，這將會(huì)導(dǎo)致因組裝操作不當(dāng)而引起連接器內(nèi)部元部件損壞，這也可能間接造成連接器失效。

1.3壓接不良

電氣連接器的插針一般采用冷壓接工藝或者錫焊接工藝，造成壓接不良一般也是在組裝工序、壓接過(guò)程中，也存在本身插針品質(zhì)不良的情況，主要原因也存在壓接工具與連接器插針不匹配的情況。

1.4密封不良

密封不良失效主要是因?yàn)殡姎膺B接器內(nèi)部進(jìn)水（水蒸氣）、電解質(zhì)、電解液等導(dǎo)電物質(zhì)。很容易造成線(xiàn)路短路，導(dǎo)致電氣連接器燒損，造成故障。這種故障一般是由電氣連接器結(jié)構(gòu)性密封或者工藝防護(hù)性密封不良造成的，主要不良原因有：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷、材料不合適、工藝不足、組裝損壞等等。

1.5絕緣不良

由于電氣連接器內(nèi)部的絕緣體部件破損、開(kāi)裂、損壞等，造成絕緣性能降低甚至是消失，從而造成電氣連接器的功能失效。軌道電力動(dòng)車(chē)組對(duì)于電氣連接器絕緣材料的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、工藝、精準(zhǔn)度、性能等方面具有更高的要求，一般造成絕緣體不良的因素有：絕緣體受力不均、表面雜質(zhì)、內(nèi)部雜質(zhì)、油脂、水汽、焊劑、化學(xué)污染物等，均有可能導(dǎo)致電氣連接器絕緣體被擊穿、腐蝕、性能下降甚至失去絕緣作用。

二、預(yù)防失效的常見(jiàn)措施

2.1接觸不良的預(yù)防

在接觸不良的原因分析時(shí)我們知道有一部分原因是產(chǎn)品質(zhì)量方面造成的，所以，在電氣連接器采購(gòu)后必須要對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格按照質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定流程進(jìn)行檢驗(yàn)與入庫(kù)。為了進(jìn)一步確保質(zhì)量，建議在首批檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)行抽檢、庫(kù)檢，對(duì)供應(yīng)商提供的產(chǎn)品報(bào)告以及相關(guān)證明資料進(jìn)行審核，尤其是對(duì)電氣連接器的插頭、插針、接觸片、鎖緊結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵部件進(jìn)行重點(diǎn)和更加嚴(yán)密的檢查。

除此之外，還有一些原因是在組裝完成以后造成的，所以，針對(duì)于這項(xiàng)問(wèn)題就是組裝以后一定要進(jìn)行監(jiān)測(cè)。組裝一般都是會(huì)提供圖紙的，為了避免漏檢、錯(cuò)檢等問(wèn)題發(fā)生，一定嚴(yán)格按照對(duì)應(yīng)的圖紙、連接線(xiàn)號(hào)、接線(xiàn)表格等一一核查。等組裝完成以后，還要針對(duì)電氣連接器進(jìn)行導(dǎo)電測(cè)試，并在確保不損壞連接器的情況下進(jìn)行多次測(cè)試，確保電氣連接器的導(dǎo)電、接觸方面沒(méi)有問(wèn)題。

2.2組裝不良的預(yù)防

組裝不良主要是因?yàn)闆](méi)有針對(duì)性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組裝操作指導(dǎo)，造成組裝不良，所以，針對(duì)這項(xiàng)問(wèn)題第一步主要是針對(duì)不同的電氣連接器進(jìn)行針對(duì)性組裝標(biāo)準(zhǔn)制定，可以有圖紙、組裝表、接線(xiàn)表等多種形式組合，讓組裝人員嚴(yán)格根據(jù)組裝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組裝，這樣可以有效降低因組裝失誤導(dǎo)致的不良。

第二步依然是針對(duì)組裝進(jìn)行檢驗(yàn)與測(cè)試，組裝完成以后，在運(yùn)行過(guò)程中，震動(dòng)或者撞擊都會(huì)導(dǎo)致不良失效發(fā)生，所以，可以針對(duì)電氣連接器進(jìn)行組裝后的撞擊實(shí)驗(yàn)、震動(dòng)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步驗(yàn)證電氣連接器的機(jī)械性能以及組裝后的性能，從而進(jìn)一步預(yù)防失效的發(fā)生。

2.3壓接不良的預(yù)防

針對(duì)壓接不良一方面主要是針對(duì)性選型，尤其是不同型號(hào)的電氣連接器的插針，是否匹配緊鎖器;另一方面就是質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。這也就需要針對(duì)不同的電氣連接器的插針進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、型號(hào)、規(guī)格參數(shù)等標(biāo)準(zhǔn)制定，后期嚴(yán)格根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)檢。

2.4密封不良的預(yù)防

針對(duì)密封不良，首先，就是需要制定十分明確且具體的電氣連接器密封工藝標(biāo)準(zhǔn)，并且嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工;其次就是要針對(duì)電氣連接器進(jìn)行密封檢驗(yàn)，一般有防水檢驗(yàn)、防火性能測(cè)試等等。

2.5絕緣不良的預(yù)防

絕緣材料必須要有供應(yīng)商提供權(quán)威機(jī)構(gòu)的相關(guān)材料檢驗(yàn)報(bào)告，例如：電氣連接器絕緣材料的阻燃性能、低煙、無(wú)毒等檢驗(yàn)，鹽霧試驗(yàn)后絕緣材料無(wú)明顯膨脹、起泡、開(kāi)裂、麻坑等情況。針對(duì)絕緣材料我們還要進(jìn)行電阻檢查，要在不同環(huán)境中進(jìn)行分開(kāi)檢查，包括常溫、低溫、高溫、濕熱等不同模擬環(huán)境檢查。

三、結(jié)語(yǔ)

由于動(dòng)車(chē)長(zhǎng)期運(yùn)行在高速中，并且經(jīng)常處于惡劣的環(huán)境中，電氣連接器所受到的震動(dòng)、撞擊都會(huì)比較大，而且，車(chē)外部的電氣連接器還會(huì)遭受暴曬、雨雪侵蝕等惡劣天氣影響。所以。電氣連接器必須要有非常好的密封性、絕緣性、穩(wěn)固性等，同時(shí)要不斷進(jìn)行各方面預(yù)防措施以及定期檢查，確保電氣連接器的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]?張滟. 動(dòng)車(chē)組電氣連接器常見(jiàn)失效模式分析[J]. 百科論壇電子雜志，2018，000（024）：722.

[2]?周怡琳，石云杰，王夢(mèng)卿. 軌道交通用連接器電接觸可靠性研究[J]. 信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2019.

作者簡(jiǎn)介：李吉順，（1982.6.16），男，漢族，山東省青島市，本科，工程師，青島理工大學(xué)，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)（動(dòng)車(chē)組）。