連接器過載試驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

王 江，韓佂權(quán)，葉 宇

(貴州航天電器股份有限公司，貴州貴陽，550009)

1 引言

連接器作為一種電氣控制元件，在航空、航天裝備系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。連接器的過載能力是考核其可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)，過載能力直接影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，在航空航天系統(tǒng)的可靠性中占據(jù)重要的地位。

近年來，連接器的質(zhì)量故障頻發(fā)，暴露出連接器帶載能力的可靠性問題，表明存在指標(biāo)試驗(yàn)驗(yàn)證不夠充分的情況。為了全面、有效的驗(yàn)證連接器的過載能力，結(jié)合連接器研發(fā)項(xiàng)目，對(duì)連接器過載試驗(yàn)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)搭建并試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)要求

根據(jù)某連接器《銅鋁復(fù)合導(dǎo)線用20號(hào)和24號(hào)壓接式接觸件詳細(xì)規(guī)范》要求，在每個(gè)接觸件上通工作電流值2倍的電流，保持40 s；然后再通工作電流值10倍的電流，保持0.6 s；最后斷開90 s，作為一個(gè)周期，共進(jìn)行8次循環(huán)。接觸件恢復(fù)至常溫后，測量低電平接觸電阻、接觸電阻應(yīng)符合表1規(guī)定。

表1 低電平接觸電阻和接觸電阻指標(biāo)

3 試驗(yàn)方案

《銅鋁復(fù)合導(dǎo)線用20號(hào)和24號(hào)壓接式接觸件詳細(xì)規(guī)范》中只給出試驗(yàn)要求，沒有給出試驗(yàn)方法，也沒有專用試驗(yàn)設(shè)備。經(jīng)試驗(yàn)工程師研究，根據(jù)規(guī)范要求，該試驗(yàn)需自行搭建電路才能解決這個(gè)問題。

3.1 試驗(yàn)分析

根據(jù)詳細(xì)規(guī)范要求，先確定該連接器接觸件的試驗(yàn)電流。以20號(hào)線為例進(jìn)行分析，其工作電流為7.5A。每個(gè)接觸件上通2倍額定電流15A，保持40s，然后通10倍額定電流，75A保持0.6s，然后斷開90s，作為一個(gè)循環(huán)，循環(huán)時(shí)間130.6s。共8個(gè)循環(huán)。其表面溫升，應(yīng)不大于100℃。要求涉及4個(gè)時(shí)間40s、90s、0.6s、循環(huán)時(shí)間130.6s。在不同的時(shí)間段通不同的負(fù)載電流。

3.2 試驗(yàn)方案

如圖1所示。用時(shí)間繼電器J1控制總周期時(shí)間130.6s。J2控制2倍電流通電時(shí)間40s。J3控制10倍電流時(shí)間0.6s。用電磁繼電器J4切換2倍電流通斷電。受時(shí)間繼電器J2控制，通電時(shí)間40s后斷電。電磁繼電器J5切換10倍電流通電時(shí)間0.6s。受時(shí)間繼電器J3控制。10倍電流負(fù)載和2倍電流負(fù)載并聯(lián)后和試驗(yàn)樣品串聯(lián)。

圖1 過電流試驗(yàn)控制電路原理圖

3.3 試驗(yàn)過程

搭建完電路，接通220伏電壓，J1、J2通電，開始工作，按130.6s計(jì)時(shí)、40s計(jì)時(shí)。接通2倍電流負(fù)載通路，2倍流通電，40s結(jié)束后J2動(dòng)作，切斷2倍電流負(fù)載通路，同時(shí)電磁繼電器J5開始工作，接通10倍電流負(fù)載通路。0.6s后J3動(dòng)作，切斷10倍倍電流負(fù)載通路。電流處于90s斷電期。時(shí)間繼電器J1繼續(xù)計(jì)時(shí)工作，當(dāng)時(shí)間到130.6s時(shí)。J1動(dòng)作、自動(dòng)復(fù)位。結(jié)束第一個(gè)循環(huán)。開始第二個(gè)循環(huán)(重復(fù)第一個(gè)循環(huán))。該電路能做到通電即自動(dòng)運(yùn)行，直到8次循環(huán)結(jié)束，斷電即可。

圖2 過載試驗(yàn)實(shí)物電路

4 試驗(yàn)驗(yàn)證

根據(jù)上述電路進(jìn)行過載試驗(yàn)，使用示波器測試波形脈沖時(shí)間，電流表檢測試驗(yàn)電流。4批樣品經(jīng)過載試驗(yàn)后測試低電平接觸電阻和接觸電阻，均滿足規(guī)范要求(見表2所示)，表明該過載試驗(yàn)電路可靠、有效。

表2 低電平接觸電阻和接觸電阻測試結(jié)果

5 結(jié)束語

隨著連接器考核指標(biāo)的復(fù)雜化，在試驗(yàn)時(shí)臨時(shí)搭架試驗(yàn)電路和改進(jìn)試驗(yàn)裝置已成為常態(tài)。本文以連接器過載試驗(yàn)為對(duì)象，分析試驗(yàn)指標(biāo)和機(jī)理，搭建試驗(yàn)電路，完成連接器過載考核驗(yàn)證，為試驗(yàn)進(jìn)程縮短時(shí)間，節(jié)約大量人力、物力成本，值得借鑒。