地鐵車輛用電纜壓接對比分析

范佳佳 包 捷 楊 靖

（中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司 ，江蘇 南京 210032）

0 引言

隨著地鐵車輛信息化的技術(shù)進(jìn)步以及地鐵車輛制造和調(diào)試節(jié)奏的加快，車輛運(yùn)行的安全性對車輛壓接標(biāo)準(zhǔn)匹配性技術(shù)提出了更高要求，需要對車輛所涉及的不同標(biāo)準(zhǔn)的電纜、壓接件及壓接工具是否匹配進(jìn)行深入的探討和研究。該文通過對地鐵車輛使用的10 mm2～240 mm2的EN 50264和NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)電纜進(jìn)行壓接對比試驗(yàn)，分析了不同標(biāo)準(zhǔn)電纜對端子壓接的影響，為地鐵車輛線纜及端子選型設(shè)計(jì)提供了參考。

1 研究范圍

為了避免因不同廠家加工問題帶來的分析偏差，電纜選擇同一品牌的NEXANS線纜，具體明細(xì)見表1。

表1 試驗(yàn)電纜

試驗(yàn)所采用的壓接端子見表2。

表2 壓接端子

試驗(yàn)所采用的壓接工具見表3。

表3 壓接工具

2 端子性能試驗(yàn)

該文以不同品牌型號(hào)的相同規(guī)格的端子，對應(yīng)2種不同標(biāo)準(zhǔn)電纜，每種型號(hào)的端子制作1個(gè)試樣，對壓接后的性能參數(shù)進(jìn)行了測試和分析。分析內(nèi)容主要包括外觀分析、壓接電阻、截面分析、溫升試驗(yàn)以及拉脫力試驗(yàn)等[1，3]。試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 性能試驗(yàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及儀器、設(shè)備

2.1 外觀分析

壓接后，從外觀上來看，去掉人為壓接問題（例如壓模錯(cuò)位），剩余主要問題是壓接后的飛邊問題[2]。該問題是成對出現(xiàn)，即采用同種端子和同種工具壓接的線纜，如果采用EN 50264標(biāo)準(zhǔn)的線纜不合格，則采用NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的線纜也不合格。由此可推斷出外觀飛邊情況與所采用的線纜標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)，主要與匹配的端子和壓接工具有關(guān)。50 m2纜壓接樣品的不良情況見表5，F(xiàn)Z1000US50線纜所采用標(biāo)準(zhǔn)為EN 50264，Y3000S50線纜所采用標(biāo)準(zhǔn)為NF F63-827，可得出相同端子、相同壓接工具下飛邊超標(biāo)情況成對出現(xiàn)。

表5 50 m2纜壓接樣品外觀不良情況

2.2 壓接電阻和溫升分析

在壓接電阻和溫升試驗(yàn)中[4]，壓接電阻超標(biāo)和溫升不合格情況是隨機(jī)出現(xiàn)的，與所采用的線纜標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)。溫升數(shù)據(jù)不合格情況見表6。其中導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)E代表該導(dǎo)線所采用標(biāo)準(zhǔn)為EN 50264；導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)F代表該導(dǎo)線所采用的標(biāo)準(zhǔn)為NF F63-827；工具序號(hào)表示1～4種不同的壓接工具。從表6可以看出壓接電阻和溫升不合格情況在2種標(biāo)準(zhǔn)的線纜都有體現(xiàn)，采用EN50264標(biāo)準(zhǔn)的線纜出現(xiàn)了7例，采用NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的線纜出現(xiàn)了5例。由于該情況在各種端子和各種規(guī)格的線徑情況下都有出現(xiàn)，因此可推斷壓接電阻和溫升與所采用的線纜標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)，主要還是與線纜和端子的匹配關(guān)系、壓接工具的壓接質(zhì)量有關(guān)。

2.3 壓接截面分析

部分試樣的截面分析對比見表7。從表7中可看出2種標(biāo)準(zhǔn)的線纜在壓接后其截面參數(shù)均滿足要求。整體來看在采用相同壓接工具壓接的情況下，無論是相同的端子還是不同的端子，NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的線纜比EN 50264標(biāo)準(zhǔn)的電纜截面縮小比率小、壓縮比率大且空隙率小，說明NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的電纜壓接效果比EN 50264標(biāo)準(zhǔn)電纜效果要好一些。

圖1、圖2為截面積為70 mm2和185 mm2的EN50264標(biāo)準(zhǔn)電纜和NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)電纜的截面影像對比圖，可以看出采用2種標(biāo)準(zhǔn)的線纜截面并沒有明顯的缺陷，各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)都滿足要求。只是NF F 63-827標(biāo)準(zhǔn)的線纜線芯的線徑比EN 50264標(biāo)準(zhǔn)的線纜線芯粗一些，這也有可能是NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的線纜比EN 50264標(biāo)準(zhǔn)的線纜壓縮比率大的原因。

圖1 70 mm2線纜壓接截面對比

圖2 185 mm2線纜壓接截面對比

2.4 拉脫力分析

在拉脫力測試中，采用NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的線纜和采用EN50264標(biāo)準(zhǔn)的電纜都有出現(xiàn)拉脫力偏小的情況（346個(gè)樣品中出現(xiàn)6例），拉脫力試驗(yàn)不合格情況見表8。

從表8中可以看出，拉脫力不合格情況在10 mm2～185 mm2截面下都有出現(xiàn)，線徑越大偏差就越大，并且各種端子型號(hào)隨機(jī)出現(xiàn)，可知拉脫力與線纜所采用標(biāo)準(zhǔn)或線徑、端子型號(hào)等并無太大關(guān)系。

表6 溫升數(shù)據(jù)不合格情況

表7 截面分析對比

表8 拉脫力試驗(yàn)不合格情況

表9 KNIPEX974930工具壓接的10 mm2線纜拉脫力情況

表9中KNIPEX974930工具壓接的10 mm2線纜拉脫力情況見表9。在采用相同工具（KNIPEX974930）壓接情況下，采用NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的10 mm2線纜出現(xiàn)1例不合格情況，但已合格的試品其合格的數(shù)值也都在合格數(shù)據(jù)的邊緣（最大90 N），其端子、壓接工具的匹配性并不是很好。

3 結(jié)語

通過對地鐵車輛常使用的10 mm2～240 mm2的EN50264和NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)電纜的壓接性能對比試驗(yàn)可以得出以下5條結(jié)論。1） 壓接外觀主要與匹配的端子和壓接工具有關(guān)，與被壓接線纜所采用的標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)。2） 壓接電阻和溫升與所采用的線纜標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)，主要與線纜和端子的匹配關(guān)系、壓接工具的壓接質(zhì)量有關(guān)。3） 在采用相同壓接工具壓接的情況下， NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的線纜比EN50264標(biāo)準(zhǔn)的電纜截面縮小比率小、壓縮比率大且空隙率小，說明NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的電纜壓接效果比EN50264標(biāo)準(zhǔn)電纜效果要好一些。4） 拉脫力與線纜所采用標(biāo)準(zhǔn)或線徑、端子型號(hào)等并無太大關(guān)系，主要與所匹配的壓接工具有很大關(guān)系，匹配性良好拉脫力增大，匹配性不好則有可能導(dǎo)致拉脫力不合格。5） 總體來說，采用EN50264和NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的線纜對壓接效果的影響不大。壓接效果主要還是受匹配端子和壓接工具的影響。就目前的使用來說，采用EN50264標(biāo)準(zhǔn)和NF F63-827標(biāo)準(zhǔn)的線纜都適用于地鐵車輛的生產(chǎn)。