王劍平








摘 要:文章介紹了彈片式端子排的兩種接線方式,并通過試驗對比,為彈片式端子排的接線方式選擇提供參考。
關鍵詞:車輛;端子排;接線方式
1 概述
彈片式端子排,如圖1所示,是軌道交通車輛常見的一種電氣連接產品。主要用于電氣線路接線的中轉,以便于檢修維護;或者用于電氣線路的分線,如一路分成多路。其常見的接線方式有兩種,直接接入(或者裸接,如圖2),以及帶冷壓接頭接入(如圖3)。下面將從影響端子排電氣接線質量的關鍵機械和電氣性能因素出發,對兩種接線方式的的性能參數進行對比,從而為彈片式端子排的接線方式選擇提供參考。
2 試驗項目
對于彈片式接線端子,在直接接入與帶冷壓頭接入兩種接線方式下,端子壓接連接的性能區別,將通過試驗進行驗證;試驗項點包括:拉出試驗、溫升試驗、電壓降試驗、短時耐受電流試驗。
試驗遵循標準GB/T 14048.7-2016(IEC 60947-7-1-2009,MOD)《低壓開關設備和控制設備 第7-1部分:輔助器件 銅導體的接線端子排》的要求。
2.1 拉出試驗
試驗旨在檢驗端子排電氣連接的可靠性。
試驗根據標準GB/T 14048.7第8.3.3.3條款進行。
拉拔試驗中,對所連接的導線施加長達1 min的無沖擊拉力,拉力要求滿足表1要求。
試驗中,導線既不能從接線單元脫落,也不能在接線單元處斷開。
2.2 電壓降試驗
①——電壓降測量點
②——溫度測量點(中間接線座導電片中點)
電壓降試驗用于檢驗接線點在溫度變化等條件下的連接質量。
在溫升試驗的前后和在短時耐受電流試驗的前后,檢測電纜接入端子排中所產生的電壓降情況。
試驗根據標準GB/T 14048.7第8.4.4條款進行。
溫升或耐受電流試驗前,每個端子上的壓降不超過3.2 mV,試驗后,所測電壓降不得超過測試前測量值的1.5倍。
2.3 溫升試驗
試驗旨在檢驗接線端子排在額定電流、過電流以及短路等條件下的表現。
試驗根據標準GB/T 14048.7第8.4.5條款進行,并按圖2所示位置進行溫度測量,所測溫升不得超過45K,并通過電壓降試驗。
2.4 短時耐受電流試驗
試驗旨在驗證接線端子排耐受熱沖擊的能力。
試驗根據標準GB/T 14048.7第8.4.6條款進行。
接線端子排應能承受1 s額定短時耐受電流(電纜每平方毫米通以120 A的電流);試驗結束,任何零部件均不出現可能影響其進一步使用的損壞,在冷卻至環境溫度之后,不做任何變動下,通過電壓降試驗。
3 試驗驗證
3.1 試驗次序
試驗順序要求如下:
(1)拉出試驗;
(2)電壓降試驗—溫升試驗—電壓降試驗;
(3)電壓降試驗—短時耐受電流試驗—電壓降試驗。
3.2 試驗樣件
選取4 mm2和16 mm2兩種規格的電纜及其配套的接線端子進行試驗,同時接線端子選取兩個不同品牌、同等規格的端子進行分別測試。
提供的壓裝管型裸端頭的電纜段試驗樣件,應確保其壓接滿足拉拔力試驗要求。
端子排物料可在各試驗中重復使用。
拉出試驗后的電纜段不應用于后續的其它試驗中。
3.3 試驗結果
(1)拉出試驗。兩種品牌的接線端子,兩種規格電纜,在直接接入與帶冷壓頭接入兩種接線方式下,試驗結果均滿足要求。
(2)溫升試驗。根據測試結果,所有樣件在試驗過程中的溫升測試數值,均未超過45 K。
(3)短時耐受電流試驗。目視檢查,測試后接線端子排的任何零件未出現明顯可能影響其繼續使用的損壞。
(4)電壓降。根據表5測試結果,所有樣件測試均滿足要求,即試驗前壓降低于3.2 mV,試驗后的測試結果不超試驗前測量值的1.5倍。
帶冷壓頭接入的端子排接線方式,電纜導體截面4 mm2的電壓降明顯優于直接接入方式;而電纜導體截面16 mm2的電壓降,兩種接線方式并無明顯差別。
4 其它方面對比
(1)接線范圍。因壓接接線端頭,電纜導體變大,對于同等規格的彈片端子,帶冷壓頭接入的接線方式,其接線范圍將變小。如原本最大可接4 mm2電纜的端子,采用帶冷壓頭接入方式,則最大可接2.5 mm2電纜。
(2)操作時間。直接接入的導線無需經過預處理,可以快速完成接線。
帶冷壓頭接入的導線需提前經過冷壓接頭的壓接處理,然后再完成接線。
(3)維護。直接接入時,拆卸容易導致電纜導體散股,再接線操作相對困難,重復可操作性差。
帶冷壓頭接入時,重復可操作性相對較好。
(4)美觀度。直接接入時,容易發生因操作不當,導致出現毛刺等不合格現象。
帶冷壓頭接入,因提前壓接接線端子,電纜壓接規范,目視效果較好。
5 結束語
對于采用直接接入接線方式的彈片式端子排,其性能參數滿足標準的技術要求,接線范圍和操作時間也較好,但相對帶冷壓頭接入方式,其電氣性能、可維護性、美觀度等方面相對劣勢,尤其是小截面積電纜的電壓降方面。因此,對于小截面積電纜,如6 mm2及以下規格電纜,彈片式端子排可優先考慮采用帶冷壓頭接入方式;而對于大截面積電纜,可考慮采用螺柱式端子排進行接線的方式。
參考文獻:
[1]EN 50343:2014.鐵路應用 機車車輛布線規則[R].
[2]GB/T 14048.7:2016.低壓開關設備和控制設備 第7-1部分:輔助器件 銅導體的接線端子排[R].