鄧艷俊,姜紅
(南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司 技術(shù)工程部,山東 青島 266111)
CRH2 型動(dòng)車組車端高壓連接器由連接器插頭及連接器插座組成,是連接動(dòng)車組各車輛間主電路、輔助電路的重要部件,其型號(hào)為YH400 型連接器,具體型號(hào)種類及樣式如表1 及圖1、圖2 所示。
表1 YH400 型連接器型號(hào)
圖1 連接器外觀
圖2 連接器座外觀
CRH2 型動(dòng)車組四、五級(jí)檢修時(shí)車端高壓連接器的檢修要求如下:
1)清理車端高壓連接器表面灰塵,各部位無破損,連接器絕緣良好。配線無老化、燒損,配線和車體、零件之間無相對摩擦。
2)車端高壓電氣連接器插頭、插座連接及分離時(shí)球鎖動(dòng)作須順暢;插針缺失、縮針、斷裂、銹蝕、燒損時(shí)修復(fù)或更換;車端跨接連接線及其插頭安裝緊固,接觸良好。動(dòng)車組在五級(jí)檢修時(shí),按照檢修規(guī)程要求更換連接器密封槽內(nèi)O 型圈。
在CRH2 型動(dòng)車組四、五級(jí)檢修過程中,車端高壓連接器插針經(jīng)常出現(xiàn)變色及磨損現(xiàn)象(見圖3),檢修規(guī)程及相關(guān)文件對于此類問題均無具體要求,如果全部更換插針,則需剪斷舊插針壓線部位,容易造成電纜長度不足,還需重新布線,造成大量的人力、物力損失。
圖3 連接器座插針變色情況
經(jīng)過與連接器廠家共同研究,縱合考慮連接器插針額定電流、實(shí)際工作電流等多方面因素,制定檢修標(biāo)準(zhǔn)如下:
插針表面存在氧化現(xiàn)象時(shí),處理方法是:1)檢查插針表面有氧化變黃,可不做處理,繼續(xù)使用;2)檢查插針表面氧化層有黑色斑點(diǎn)形成,需要用擦銀布擦拭插針表面,去除氧化層。
插針工作表面存在凸點(diǎn)或凹點(diǎn)的情況時(shí),處理方法是:1)插針工作表面不允許有凸點(diǎn),如果有凸點(diǎn),應(yīng)當(dāng)更換插針;2)插針工作表面產(chǎn)生凹點(diǎn)面積不超過插頭插針與插座插針對接面的5%(表2),都在檢修正常范圍以內(nèi),可正常使用。
插針表面有電蝕時(shí),即插針表面有類似電焊打過的凹凸不平的現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)更換插針。
標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,車端連接器插針變色、磨損問題的檢修工作有了明確的依據(jù),在保證產(chǎn)品的安全性和使用性的前提下,降低了連接器插針的更換率,避免了因更換插針導(dǎo)致電纜長度不足的問題,節(jié)約了大量的人力、物力資源,保證了檢修工作的順利進(jìn)行,提高了車端高壓連接器檢修的技術(shù)水平。
表2 各型號(hào)對應(yīng)的插頭插針與插座插針對接面 mm2
3.2.1 原因分析
分析CRH2 型動(dòng)車組曾發(fā)生的主電路接地和3 次側(cè)接地等故障,經(jīng)落實(shí)部分故障原因?yàn)閅H400 系列連接器縮針,或過橋線護(hù)套相對導(dǎo)體向遠(yuǎn)離連接器方向位移而導(dǎo)致過橋線導(dǎo)體與連接器外殼短路。
對接狀態(tài)下連接器插針不會(huì)在連接器內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,公針與母針對接完成后,連接器插頭和插座由機(jī)械結(jié)構(gòu)自行鎖定,不會(huì)產(chǎn)生軸向應(yīng)力。在動(dòng)車組的運(yùn)行過程中,過橋線因自重存在下墜力,并因通過彎道而產(chǎn)生曲撓沖擊力和擺動(dòng)沖擊力,使電纜產(chǎn)生向遠(yuǎn)離連接器方向的軸向應(yīng)力??梢耘袛喑?,該應(yīng)力會(huì)集中存在于連接器對過橋線的夾持處(見圖4)。
圖4 過橋線固定情況示意圖
當(dāng)電纜夾對過橋線夾持力不足于抵消沖擊力時(shí),過橋線護(hù)套將會(huì)相對導(dǎo)體外移插針卡環(huán)可以在一定的程度上阻止插針和電纜導(dǎo)體后移,如此應(yīng)力會(huì)集中于電纜護(hù)套,產(chǎn)生擼拽電纜護(hù)套的力。當(dāng)電纜護(hù)套相對導(dǎo)體位移并與插針根部之間的距離超過30.5mm 時(shí),電纜導(dǎo)體部分將暴露在絕緣臺(tái)之外,此時(shí)極有可能產(chǎn)生電纜導(dǎo)體與連接器外殼放電短路(故障情形見圖5、圖6)。
電纜夾對過橋線夾持力不足時(shí),過橋線護(hù)套與插針根部之間距離增大,列車過橋線的沖擊力會(huì)部分傳遞給卡環(huán)。此時(shí)插針卡環(huán)和絕緣臺(tái)將承受軸向應(yīng)力,在長期的應(yīng)力疲勞中,卡壞因磨損而導(dǎo)致縮針,隨即引起3 次側(cè)接地或主電路接地的故障(故障情形見圖7、圖8)。
圖5 連接器插頭燒損
圖6 連接器插頭分解后細(xì)況
圖7 連接器插頭縮針尾部
圖8 連接器插頭縮針正面
3.2.2 解決措施
1)增加對過橋線護(hù)套位移尺寸的檢查,在超過3 mm時(shí),對連接器進(jìn)行分解檢查并進(jìn)行加固作業(yè),抑制拉脫位移。此項(xiàng)工作結(jié)合二級(jí)檢修進(jìn)行,目的是保證運(yùn)營過程中連接器不發(fā)生拉脫位移。2)在過橋線與連接器尾夾夾持部位增加熱縮管,以增加過橋線與連接器尾夾的過盈配合夾持力。此項(xiàng)工作結(jié)合三、四、五級(jí)檢修進(jìn)行,目的是保證過橋線與連接器尾夾的過盈配合夾持力。
解決措施實(shí)施后,徹底消除了過橋線護(hù)套相對導(dǎo)體向遠(yuǎn)離連接器方向位移的隱患,保障了動(dòng)車組的運(yùn)行安全。
作為連接動(dòng)車組各車輛間主電路、輔助電路的重要部件,車端高壓連接器的檢修質(zhì)量直接影響動(dòng)車組的運(yùn)行安全,本文所探討的相關(guān)故障及處理經(jīng)驗(yàn)對后期CRH2 型動(dòng)車組車端高壓連接器的檢修及新造工作具有一定的借鑒意義。
[1]TB/T 2761-1996 機(jī)車用電連接器基本技術(shù)條件[S].
[2]IEC 60512-3-1-2003 鐵路車輛的絕緣試驗(yàn) 試驗(yàn)3a:絕緣電阻[S].
[3]NFF61-030 電氣連接器——概要[S].