動車組電氣連接器常見失效模式及預(yù)防措施

摘?要：隨著科技的發(fā)展與進步，我國交通運輸行業(yè)也在飛速的發(fā)展，在動車速度不斷加快的情況下，安全也是必不可少的，這時，對于動車組的安全要求就越來越嚴(yán)格。本文主要從動車組電氣連接器常見的失效模式以及對應(yīng)的預(yù)防措施來進行闡述，比較詳細(xì)解釋了動車組電氣連接器以及其組件常見失效模式[1]：接觸不良、組裝不良、壓接不良、密封不良、絕緣不良，針對性分析其原理，并提出常見的預(yù)防、檢驗、保障措施，以進一步確保動車組的安全與穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：動車組;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、電纜端頭提供快速接通和斷開，具有電能傳送、信號傳遞等功能，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，在我國電力動車組中，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、規(guī)格、結(jié)構(gòu)等電氣連接器，也存在設(shè)計、材料、質(zhì)量、工藝、環(huán)境等不同因素影響，也會存在一定的連接失效問題，連接失效勢必會造成電力動車組的動力、控制、運行以及各類信號傳遞系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進而對于行車安全造成重大影響。

一、電氣連接器的常見失效模式

在電力動車組生產(chǎn)過程以及運營中，故障反饋中的失效連接模式有很多種，本文根據(jù)實際使用信息反饋，匯總概括一下幾種常見的電氣連接器失效模式[2]。

1.1接觸不良

接觸不良顯而易見是因為電氣連接器沒有完成電力傳輸或者信號傳遞，造成信號時有時無、電壓電流不穩(wěn)定等情況發(fā)生。一般這種故障的問題出現(xiàn)在電氣連接器的導(dǎo)電部分，我們稱之為接觸件，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：材料選用錯誤、接觸件和鎖緊結(jié)構(gòu)不合理、機械外形尺寸不符合設(shè)計要求、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、材料、工藝、特點等不盡相同，在組裝過程中一般沒有明確的組裝作業(yè)要求以及操作標(biāo)準(zhǔn)，這將會導(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為電氣連接器內(nèi)部進水（水蒸氣）、電解質(zhì)、電解液等導(dǎo)電物質(zhì)。很容易造成線路短路，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性密封不良造成的，主要不良原因有：結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷、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。軌道電力動車組對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)防失效的常見措施

2.1接觸不良的預(yù)防

在接觸不良的原因分析時我們知道有一部分原因是產(chǎn)品質(zhì)量方面造成的，所以，在電氣連接器采購后必須要對產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格按照質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定流程進行檢驗與入庫。為了進一步確保質(zhì)量，建議在首批檢驗的基礎(chǔ)上，還要進行抽檢、庫檢，對供應(yīng)商提供的產(chǎn)品報告以及相關(guān)證明資料進行審核，尤其是對電氣連接器的插頭、插針、接觸片、鎖緊結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵部件進行重點和更加嚴(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，針對于這項問題就是組裝以后一定要進行監(jiān)測。組裝一般都是會提供圖紙的，為了避免漏檢、錯檢等問題發(fā)生，一定嚴(yán)格按照對應(yīng)的圖紙、連接線號、接線表格等一一核查。等組裝完成以后，還要針對電氣連接器進行導(dǎo)電測試，并在確保不損壞連接器的情況下進行多次測試，確保電氣連接器的導(dǎo)電、接觸方面沒有問題。

2.2組裝不良的預(yù)防

組裝不良主要是因為沒有針對性標(biāo)準(zhǔn)進行組裝操作指導(dǎo)，造成組裝不良，所以，針對這項問題第一步主要是針對不同的電氣連接器進行針對性組裝標(biāo)準(zhǔn)制定，可以有圖紙、組裝表、接線表等多種形式組合，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。

第二步依然是針對組裝進行檢驗與測試，組裝完成以后，在運行過程中，震動或者撞擊都會導(dǎo)致不良失效發(fā)生，所以，可以針對電氣連接器進行組裝后的撞擊實驗、震動實驗。通過實驗數(shù)據(jù)，進一步驗證電氣連接器的機械性能以及組裝后的性能，從而進一步預(yù)防失效的發(fā)生。

2.3壓接不良的預(yù)防

針對壓接不良一方面主要是針對性選型，尤其是不同型號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)。這也就需要針對不同的電氣連接器的插針進行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、型號、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)進行質(zhì)檢。

2.4密封不良的預(yù)防

針對密封不良，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)進行施工;其次就是要針對電氣連接器進行密封檢驗，一般有防水檢驗、防火性能測試等等。

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)威機構(gòu)的相關(guān)材料檢驗報告，例如：電氣連接器絕緣材料的阻燃性能、低煙、無毒等檢驗，鹽霧試驗后絕緣材料無明顯膨脹、起泡、開裂、麻坑等情況。針對絕緣材料我們還要進行電阻檢查，要在不同環(huán)境中進行分開檢查，包括常溫、低溫、高溫、濕熱等不同模擬環(huán)境檢查。

三、結(jié)語

由于動車長期運行在高速中，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、撞擊都會比較大，而且，車外部的電氣連接器還會遭受暴曬、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，同時要不斷進行各方面預(yù)防措施以及定期檢查，確保電氣連接器的正常運行。

參考文獻

[1]?張滟. 動車組電氣連接器常見失效模式分析[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：計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（動車組）。