電連接器的可靠性研究

趙豪儒

沈陽興華華億軌道交通電器有限公司

電連接器的可靠性研究

趙豪儒

沈陽興華華億軌道交通電器有限公司

在水利水電、交通運輸電氣連接器、通信和其他電子工程類電氣連接系統廣泛應用量大、通用性強，但失敗率很高，特別是電連接觸失效，直接導致電路中斷，后果很嚴重。為了滿足系統可靠性日益提高的要求，對電連接器的電接觸可靠性進行研究是非常必要的。

連接器；電接觸；可靠性；分析與研究

引言

可靠性工程是一門新興的綜合性學科，涉及的是問題的提出，f-j.可靠性范圍廣泛，從航空開始。在第二次世界大戰后，科學技術的進一步發展，新武器的使用，雷達巡航導彈和彈道導彈更復雜的，這些武器--電子設備多次失敗，嚴重影響戰斗力，由軍方和學術界越來越重視武器裝備的可靠性造成的。從上世紀50年代到60年代初，一些工程技術人員和數學家開始用概率論和數理統計為研究產品的可靠性。20世紀60年代以后，可靠性工程技術逐漸在各個工業領域得到了迅速的發展和應用，提高了產品的可靠性的重要性，同時也給企業帶來了巨大的經濟效益和社會聲譽。產品的可靠性，不僅得到了工業部門的關注，而且也得到了廣大用戶的關注。可靠性工程是系統工程的一個重要分支，成為一個更完善的科研、設計、生產和使用各階段的系統或設備，如何定性和定量的分析、控制、評價和改進系統或設備的可靠性，在設計實現可靠性和經濟性的綜合平衡。

1　電連接器可靠性研究的1個現狀及存在的問題

電連接器是用于實現電氣傳動與控制、電子、電氣設備、電氣連接件，廣泛應用于各種電氣線路，連接或斷開電路中起作用。在航天、電子、通信等行業中的應用范圍相當廣泛，有相當數量的重要地位。連接器有不同的分類方法。根據高頻和低頻連接器的頻率，根據圓形和矩形連接器的形狀，使用一個印刷板連接器，機柜與特殊用途的電源連接器等音響設備。環境中的電氣連接器的要求，各種惡劣的可靠通信電路的惡劣條件下，信息的傳遞，以實現特定的功能，其可靠性直接影響到火箭和導彈系統能可靠的工作，由于系統故障引起電連接器失效時有發生。隨著系統中其他電子元器件可靠性的不斷提高，電連接器的可靠性水平對系統的可靠性起著決定性的作用。

2　電連接器的2種主要失效模式

電連接器是一種基本原件，用于連接信號的傳輸與控制以及電子和電氣設備，在航空航天、電信等行業中有著廣泛的應用量的重要位置。由于系統失靈故障總數的60%左右造成原件故障，故障率高的部件在運動，順序開關，繼電器，電連接，電連接器的失效包括四種接觸，機械連接和電氣絕緣等失效模式原因，以下詳細分析電連接器的四種故障模式及其發生。

2.1電接觸故障原因

根據電接觸理論，電接觸失效的原因如下：

(1)缺乏電接觸壓力。電觸頭的電連接器是由接觸實現的，接觸的是由杰克和銷一遍，杰克是有彈性的部分，它的質量是很好的聯系起著決定性的作用。當插銷插入插座，杰克產生彈性變形，在銷的接觸壓力，接觸壓力的大小和穩定性，對電接觸的直接影響。接觸壓力不穩定或減少，會引起電接觸不穩定，甚至在一定的機械應力引起的瞬態。

(2)鍍金的接觸件。為了防止接觸不良造成接觸氧化和硫化腐蝕，電連接器的一些要求經常與金表面的接觸，如接觸y27a系列圓形電連接器對錫青銅，黃銅鍍，鍍層厚度是1.3pro。

(3)電連接器的左右插頭的連接方向是錯誤的，使指定的連接電路連接到錯誤的地方造成錯誤。

(4)電氣連接的部件不嚴格按照規定的工藝，彈簧墊圈壞了，螺栓鎖孔間隙過大，夾緊彈簧脫落。

(5)電連接器從電纜的抗拉強度低，在鋼絲的作用下，外力作用于彎曲運動疲勞斷裂強度超過極限線，電連接器外導體斷裂現象出現。(6)電纜夾持裝置不夾持或失效，導致電纜引線斷裂。

3　電連接器微動磨損的探討

(1)微突起清潔接觸；(2)微突起的微振動接觸腐蝕，腐蝕產物膜的形成；(3)微振動刮膜反向運動，一個陷入“谷”的一部分，同時一部分壓入接觸部分(4)進入微振動；一步將接觸部分接觸腐蝕；(5)對塑性變形的微觀過程的微振動，腐蝕膜和金屬粉末混合破碎和過程：(6)微觀過程逐漸腐蝕污染，接觸電阻的增加；(7)最后填寫“銹”在“谷”在兩絕緣至少20rim層厚度之間的接觸表面形成，連接失敗。

電連接器是水利水電、交通、電子通信、武器等工程電氣連接系統的重要組成部分之一，也是可靠性差的組成部分之一，特別是在大型水利水電工程、武器系統、電連接器失效的問題不斷發生，每年的損失是無法估計的，嚴重的甚至會導致嚴重的人身傷亡事故，如“神舟五號”飛船發射延遲是由電連接器的故障引起的。隨著系統的完善，對電連接器的性能要求越來越高，環境指標越來越嚴格的要求，可靠性要求也越來越高，對電連接器的發展提出了新的挑戰。例如，海軍系統重點對耐鹽霧性增加從96h超過2000h，將重點放在減少導彈系統的體積，從2.54mm過渡到5.08mm點，是發展的1.27mm成為當前的主流產品，0.635mm也是需求但不成熟，特別是在航空航天系統、飛機、空間站等，然后集中在抗輻射、低釋氣、防真空焊接、高可靠性和長壽命的要求。電連接器模型的發展方向需要指導電連接器的發展總是滯后于需求模型，新材料和新技術的引入也可以在不完善的條件下降低產品的可靠性。

4　結束語

在電接觸失效分析的基礎上，建立了電接觸的靜態數學模型。通常接觸的電阻是由三部分組成，即導體電阻和界面電阻、導體電阻和導體本身的物理性能，電阻和微接觸表面的接觸面不均勻，導致在實際接觸面積小于宏觀接觸區域，該電流通路的收縮，界面電阻是由于產生的接觸表面，最后指出對接觸電阻的電連接器的影響性，并給出了一套阻力模型。

[1]張祖明.質量工程的發展：可靠性與健壯性.北京印刷學院學報

[2]楊為民等.可靠性·維修性·保障性總結.北京：國防工業出版社，1995

[3]鹽見弘.可靠性工程基礎.北京：科學出版社，1982

[4] Pierschk E.Principle of Reliablility.Prentice·Hall Inc，1963.