CRH5A型動(dòng)車組連接器五級(jí)修使用壽命研究

薛勝先

摘要：本文通過對(duì)CRH5A型動(dòng)車組不同部位、不同類型共891個(gè)連接器共891進(jìn)行外觀檢查、耐電壓試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、接觸電阻試驗(yàn)和保持力試驗(yàn)，驗(yàn)證了進(jìn)入五級(jí)修的動(dòng)車組連接器僅有少數(shù)連接器性能下降。對(duì)于性能下降的連接器，通過修復(fù)或更換配件可以繼續(xù)使用。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組、連接器、五級(jí)修、壽命

中圖分類號(hào)： U269 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）06（c）-0000-00

1.引言

CRH5A型動(dòng)車組自2007年投入運(yùn)營(yíng)以來，已經(jīng)運(yùn)營(yíng)有九年之久。根據(jù)CRH5A型動(dòng)車組的檢修周期要求，第一單動(dòng)車組自2015年開始進(jìn)入五級(jí)修檢修，五級(jí)修為CRH5A型動(dòng)車組最高級(jí)別的檢修，所有部件均需要下車檢修。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，CRH5A型動(dòng)車組共有不同種類的連接器三千余個(gè)，在首列動(dòng)車組五級(jí)修時(shí)，為了確保檢修質(zhì)量，動(dòng)車組的連接器全部被更新，但這樣不但產(chǎn)生了較高的成本，而且檢修工作量較大。因此，為了減少CRH5A型動(dòng)車組五級(jí)修的檢修成本和檢修工作量，本文對(duì)五級(jí)修的連接器進(jìn)行了壽命研究，通過試驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)入五級(jí)修的動(dòng)車組連接器能否繼續(xù)使用。

2.試驗(yàn)內(nèi)容

為了對(duì)CRH5A型動(dòng)車組電連接器使用壽命進(jìn)行充分的研究，本文挑選了CRH5A型動(dòng)車組不同部位、不同類型的連接器共891個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)。本文的試驗(yàn)項(xiàng)點(diǎn)為外觀檢查、耐電壓試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、接觸電阻試驗(yàn)和保持力試驗(yàn)，以對(duì)連接器的機(jī)械性能和電氣性能進(jìn)行驗(yàn)證。

2.1 外觀檢查

檢查連接器的外殼，對(duì)外殼漆層脫落情況、外殼裂紋、密封件老化、接觸體氧化以及連接器內(nèi)部污染的情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，

2.2 耐電壓試驗(yàn)

為了確保電連接器在動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)在額定電壓下工作無異常，且能承受由于浪涌、轉(zhuǎn)換或其他原因產(chǎn)生的瞬時(shí)過電壓，本文針對(duì)電連接器進(jìn)行了耐電壓試驗(yàn)。

耐電壓試驗(yàn)加壓點(diǎn)為相鄰兩個(gè)接觸體之間和靠近電連接器外殼的接觸體與外殼之間，對(duì)加壓點(diǎn)施加50Hz的交流電壓，且波形為正弦波，施加電壓的增加速率不超過500V/s，持續(xù)時(shí)間為（60±5）s，施加的電壓大小根據(jù)不同品牌、不同類型的連接器而定。若測(cè)試后，電連接器未出現(xiàn)飛弧或擊穿現(xiàn)象，且漏電電流不超過2mA，則視為試驗(yàn)合格。

2.3 絕緣電阻試驗(yàn)

當(dāng)對(duì)絕緣材料施加一定的電壓時(shí)，絕緣材料會(huì)產(chǎn)生漏電流，所施加的電壓與漏電流的比值為絕緣電阻。絕緣電阻是衡量材料絕緣性能的指標(biāo)，漏電流越小，絕緣電阻越大，材料的絕緣性能越好。

文本的絕緣電阻試驗(yàn)在相鄰兩個(gè)接觸體之間和靠近電連接器外殼的接觸體與外殼之間施加電壓，施加電壓的大小根據(jù)不同品牌、不同種類的電連接器而決定。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，對(duì)電連接器各測(cè)試點(diǎn)施加（60±5）s的電壓，之后測(cè)量絕緣電阻，絕緣電阻不小于各個(gè)電連接器的規(guī)定值視為試驗(yàn)合格。

2.4 接觸電阻試驗(yàn)

電連接器經(jīng)過長(zhǎng)期使用之后，由于接觸體表面可能會(huì)產(chǎn)生氧化膜、銹蝕或接觸壓力發(fā)生變化，均可能導(dǎo)致電連接器接觸對(duì)之間的接觸電阻發(fā)生變化。若接觸電阻過大，會(huì)導(dǎo)致電連接器持續(xù)發(fā)熱，對(duì)列車運(yùn)行造成安全隱患。因此，本文通過接觸電阻試驗(yàn)驗(yàn)證電連接器的接觸電阻性能。

在進(jìn)行接觸電阻試驗(yàn)時(shí)，首先將接觸對(duì)對(duì)接在一起，在接觸對(duì)兩端施加電流可調(diào)的電源，調(diào)整電流值至試驗(yàn)規(guī)定值，然后用電壓表測(cè)量接觸對(duì)的壓降，電壓表穩(wěn)定后讀取數(shù)值，若測(cè)量壓降不大于1mV，再對(duì)接觸對(duì)通以大小相等、方向相反的電流，讀取接觸對(duì)的壓降，計(jì)算兩次讀數(shù)平均值，以抵消熱勢(shì)能的影響。最后，計(jì)算出電連接器接觸對(duì)的接觸電阻。

2.5 保持力試驗(yàn)

電連接器經(jīng)過數(shù)年的使用，絕緣體和接觸體會(huì)有不同程度的老化，當(dāng)老化到達(dá)一定程度，會(huì)導(dǎo)致絕緣體安裝板或接觸體卡爪失效，進(jìn)而導(dǎo)致縮針現(xiàn)象，嚴(yán)重影響動(dòng)車組的運(yùn)行安全。

首先給每個(gè)測(cè)試接觸體施加2N的初始力，然后增加力的大小，增加速度不超過10N/s，，增加到指定值后保持10s，具體施加力的大小根據(jù)不同品牌、不同種類的電連接器而決定。對(duì)接觸體施加力后無縮針現(xiàn)象視為試驗(yàn)合格。

3.試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 外觀檢查

經(jīng)過外觀檢查，漆層脫落、裂紋、密封件老化、接觸體氧化、內(nèi)部污染嚴(yán)重的連接器分別占比例為3.7%、1.0%、2.8%、22.0%、4.1%。

從以上結(jié)果可以看出，外殼漆層脫落和出現(xiàn)裂紋的情況并不多，對(duì)于漆層脫落的外殼，可以做補(bǔ)漆或重新噴漆處理，處理后外殼可以繼續(xù)使用。對(duì)于有裂紋的外殼，需要更新。密封件老化比例雖然只有2.8%，但由于其為橡膠材料制成，所以可以判斷已經(jīng)進(jìn)入老化期，進(jìn)入該階段以后，其老化曲線激增，所以需要更換所有的密封件。接觸體氧化比例較高，將氧化的接觸體更新，連接器可以繼續(xù)使用。內(nèi)部污染嚴(yán)重的連接器僅占4.1%，對(duì)所有的連接器進(jìn)行清潔，方可繼續(xù)使用。

3.2耐電壓試驗(yàn)

所有連接器均通過耐壓試驗(yàn)，證明連接器耐壓性能良好。

3.3絕緣電阻試驗(yàn)

所有連接器均通過絕緣電阻試驗(yàn)，證明連接器絕緣性能良好。

3.4 接觸電阻試驗(yàn)

接觸電阻不合格的連接器數(shù)量為21個(gè)，占全部測(cè)試產(chǎn)品的2.4%。

通過對(duì)接觸電阻不合格的連接器進(jìn)行檢查分析，不合格的產(chǎn)品均為VEAM連接器，其共同特點(diǎn)為接觸形式為線簧孔。不合格的原因?yàn)榫€簧絲存在折斷現(xiàn)象。由于VEAM28-16連接器不合格比例為100%，所以需更新此類連接器。對(duì)于其他連接器，可以通過目視檢查線簧絲是否存在折斷現(xiàn)象，若存在此現(xiàn)象，則更新連接器。

3.5保持力試驗(yàn)

保持力試驗(yàn)不合格的連接器數(shù)量為21個(gè)，占全部測(cè)試產(chǎn)品的2.3%。

通過對(duì)保持力試驗(yàn)不合格的連接器進(jìn)行檢查分析，保持力試驗(yàn)不合格集中發(fā)生在TYCO連接器。保持力不合格的原因是絕緣體卡座受損或插針卡簧受力變形。

由于保持力試驗(yàn)不合格發(fā)生在TYCO連接器，因此在后續(xù)五級(jí)修動(dòng)車組需要使用保持力測(cè)試筆對(duì)全車的TYCO連接器進(jìn)行保持力測(cè)試，測(cè)試不合格更新相應(yīng)的接觸體或插針即可。

4.結(jié)論

通過以上試驗(yàn)結(jié)果及分析，可以得出，CRH5A型動(dòng)車組在五級(jí)修時(shí)僅有少數(shù)連接器性能下降。對(duì)于性能下降的連接器，通過進(jìn)行狀態(tài)檢查、清潔、修復(fù)漆膜、更新密封件、更新VEAM28-16連接器及部分偶換件后，可以繼續(xù)使用。因此，對(duì)于進(jìn)入五級(jí)修檢修的動(dòng)車組，不必將全列所有的連接器更新，這樣不僅減少了維修成本，而且可以減少五級(jí)修的檢修工作量。

參考文獻(xiàn)

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