金犖 邵志和 周桂法
(1.中國鐵路上海局集團有限公司機務部 上海市 200071 2.株洲中車時代電氣股份有限公司 湖南省株洲市 412001)
機車車輛電連接器是影響車輛電能和信號傳輸的關鍵設備,種類繁多,其應用工作條件和對應性能要求應由機車車輛安裝位置決定,而目前國內現行的GB/T 25022-2010、GB/T 25023-2010 和TB/T 2761-1996 都是適用于某一類電連接器(如GB/T 25022-2010 僅規定了車端的通信和控制用電連接器),缺乏依據電連接器的安裝位置來確定其性能要求標準,不能充分有效利用電連接器的性能。國際標準化組織IEC/TC9 在地區性標準EN 50467-2011 基礎上已經制定電連接器IEC 國際標準IEC62847-2016(本文中后續用IEC62847表示),因此由國家牽標委組織制定GB/T 34119-2017《軌道交通 機車車輛用電連接器》(本文中后續用GB/T 34119 表示)標準并已發布。
本文主要是對軌道交通機車車輛用電連接器標準的發展來源,該標準主要的特點,該標準與國際標準的主要技術差異要求和我國現有的其他軌道交通電連接器標準差異以及制定標準思路進行分析解讀,從而為更好理解和使用該標準提供參考和指導。
GB/T 34119《軌道交通 機車車輛用電連接器》標準的適用范圍為軌道交通機車車輛(含動車組)上設備與設備之間連接用的各種電連接器,額定電壓不高于1000 V、單個接觸件額定電流不大于600 A 和工作頻率不大于3 MHz 的單芯或多芯電連接器,以及工作頻率不大于100 MHz 的通信用電連接器。GB/T 34119 電連接器的國標發展與由來見圖1。
我國早期的軌道交通電連接器標準為TB/T 2761-1996《機車用電連接器基本技術條件要求和試驗方法》,該標準僅適用于低于500V 的電連接器,已經不能滿足當前的技術發展要求,隨著動車的快速發展先后制定了動車電連接器標準(如GB/T 25022-2010 和GB/T 25023-2010),動車組用電連接器標準是軌道交通行業標準僅適用于動車組設備,不包含機車、車輛,但GB/T 34119 標準適用于機車車輛、動車組設備中的電連接器,并且按照電連接器安裝的位置提出標準化要求,適用性更強。

圖1:電連接器國標發展

圖2:機車車輛中電連接器的典型位置

表1:機車車輛中電連接器的典型位置示例

表2:與安裝位置相關的最小嚴酷度

表3:GB/T 34119 標準和IEC 62847 標準技術差異

表4:IEC 62847 標準和GB/T 34119 標準試驗與檢驗方法要求差異
2013年根據國家標準制修訂項目計劃20130438-T-347 要求,本標準由全國牽引電氣設備與系統標準化技術委員會歸口,由中車株洲電力機車研究所有限公司、中車株洲電力機車有限公司、中車戚墅堰機車有限公司、青島四方車輛研究所有限公司、中車青島四方機車車輛股份有限公司負責起草,同時成立了標準制定項目組。項目組收集相關技術資料,并對前期的工作進行了充分的討論研究, 2013年12月形成標準草案,2014年召開工作組會議進行確認并形成了標準的征求意見稿和送審稿,并完成了標準報批稿,2015年報批,2017年最終發布成為我國國家標準。
GB/T 34119《軌道交通 機車車輛用電連接器》標準的主要特點:
(1)依據安裝位置提出電連接器分類,依據電連接器在機車車輛上的安裝位置分成7 類,機車車輛中電連接器的典型位置見圖2 所示,表1 為機車車輛中電連接器的典型位置示例。
(2)依據安裝位置提出最小嚴酷度技術要求,不同安裝位置提出不同技術要求、環境要求,避免不必要的性能過剩,大幅度節約成本,具體最小嚴酷度技術要求參見表2。
(3)首次提出試驗分組和試品數量技術要求,分成A 組(機械性能試驗),B 組(機械耐久性試驗),C 組(熱試驗),D 組(氣候試驗),E 組(防護等級試驗),F 組(沖擊和振動試驗),G 組(耐液體試驗)和相應的最少試驗樣品數量要求。
(4)在機械性能試驗方面,增加的機械性能試驗,主要是為了考核電連接器本身的結構性能,例如:軌道交通行業要求連接器的接觸體必須采用壓接接觸體,本標準增加了壓接接觸體的考核要求:接觸件固定性、壓接接觸電阻。
(5)在防護等級、鹽霧試驗和交變濕熱試驗等方面的技術要求均有顯著提高,具體技術差異請見下文分析。

表5:IEC 62847 標準和GB/T 34119 標準檢驗規則和包裝、運輸、儲存要求差異
GB/T 34119-2017《軌道交通 機車車輛用電連接器》與IEC 62847-2016《軌道交通機車車輛用電連接器 基本要求和試驗方法》的主要技術差異在于環境條件、介電強度、電纜應力緩解、抗拉強度、防腐蝕保護、電磁兼容、耐化學物和液體腐蝕性能、溫度等級和溫升、接觸件固定性和絕緣安裝板固定性等方面的技術要求,本標準首次明確提出了電連接器的互換性技術要求、連接力參數要求、額定電流參數要求、交變濕熱技術要求、檢驗分類要求、出廠檢驗要求、型式試驗要求、包裝、運輸和儲存等方面具體技術要求。本文從技術要求、檢驗方法、檢驗規則和包裝運輸儲存等方面進行闡述。
IEC 62847-2016 標準將技術要求分為25 個項點提出技術需求,GB/T 34119-2017 標準結合我國實際國情,為了更好實施和落地標準的技術要求,將技術要求分為30 個項點提出技術要求,與我國軌道交通國情不適應部分不予采用,具體主要差異情況如表3 所示。
IEC 62847-2016 標準將試驗要求分為17 個項點提出技術需求,GB/T 34119-2017 標準結合我國實際國情,為了更好實施和落地標準的試驗檢驗要求,將檢驗方法要求分為30 個項點提出檢驗要求,具體主要差異情況如表4 所示。
GB/T 34119-2017 標準依據我國軌道交通實際需求,提出電連接器檢驗規則要求,將電連接器的檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗,并明確了出廠檢驗和型式檢驗的要求,通過列表方式列出出廠檢驗與型式檢驗項目,最后提出包裝、運輸和儲存方面的要求。具體主要差異情況如表5 所示。
GB/T 34119-2017 是軌道交通電連接器技術領域重要的技術基礎標準,該標準制定既體現了對軌道交通電連接器技術發展的適應性,又充分考慮了軌道交通電連接器技術領域相關標準的一致性。對我國從事軌道交通電連接器制造生產企業全面了解并實施標準、規范產品發展提供參考和指導,也對該系列電連接器標準后續的修訂具有指導作用。
與此同時建議相關主管部門應對GB/T 25022-2010《機車車輛車端電氣通信(控制)連接器》和GB/T 25023-2010《機車車輛車端動力連接器》基于GB/T34119-2017 進行重新修訂,并且廢止TB/T 2761-1996《機車用電連接器技術條件》。