淺談某型車端高壓跨接連接器

劉偉

摘要：本文介紹一種模塊化分體式插頭對的新型高壓電連接器，能夠適應(yīng)新型動車組高壓電氣跨接的技術(shù)要求，在具有高電壓，大電流生特性同時，可在狹窄的空間快速聯(lián)接，維護方便。

關(guān)鍵詞：動車組;模塊化;分體式;電氣連接器

1.開發(fā)背景

動車組車端高壓跨接連接器是動車組的關(guān)鍵零部件，是連接動車組車輛間主電路（牽引電路）、輔助電路的重要部件。針對中國設(shè)計的一種新型動車組，其車端高壓跨接連接器電氣參數(shù)，安裝位置提出新的要求，由原來車下安裝改為車端安裝，因此原來使用的車端高壓跨接電連接器不能滿足要求，有必開發(fā)一種新型的電連接器。

2.設(shè)計要求

2.1.環(huán)境條件

氣溫條件：-40℃～+40℃

相對濕度：≤90%

海拔高度：≤1500m

最大風(fēng)速：一般年份15m/s，偶爾33m/s，有風(fēng)、沙、雨、雪天氣，偶有鹽霧、酸雨、沙塵暴等現(xiàn)象。

2.2.技術(shù)參數(shù)

額定電壓：3000V，額定電流480A，適用線纜規(guī)格150mm?

2.3.技術(shù)要求

電氣間隙>18mm，爬電距離大于32mm（污染等級：2;材料組別：Ⅲ）;耐壓AC15000V，1min;防護等級IP67;連接壽命1500次;震動沖擊1類B級。

2.4.結(jié)構(gòu)要求

要求采用4芯集成式結(jié)構(gòu)，插座在端墻安裝，采用插頭對方式過橋。車端間距：最大835mm，標(biāo)準(zhǔn)650mm，最小433mm。

3.技術(shù)方案

3.1.基本方案

連接器采用模塊化的組合方式，最大4組模塊，采用單插頭對形式，插頭插座間采用鋼球快速連接式。主要由插座集成、插頭對、電纜支架組成。四個插座安裝在集成箱上，通過內(nèi)部端子轉(zhuǎn)接，從箱子下部出線，沿車端墻布置走線。

3.2.插座集成結(jié)構(gòu)

插座集成主要由箱體、箱體蓋、絕緣罩、座針組件、絕緣板、插座組件、底蓋組件、安裝支架等部分組成。車上的電纜穿過底蓋組件中的電纜接頭，壓接在轉(zhuǎn)接端子上，轉(zhuǎn)接端子通過鎖緊螺釘固定到座針組件插孔的尾端，每個座針組件都通過絕緣罩互相隔離，以達到絕緣要求。

3.3.插座與插頭結(jié)構(gòu)

插座結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由殼體、鎖定鋼球、O形密封圈、絕緣臺、插孔組成。

插頭結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由殼體、連接套、壓縮彈簧、絕緣臺、插針組件、密封襯墊、電纜夾等部件組成，插頭殼體上有連接凹槽結(jié)構(gòu)。

插頭與插座間的連接方式為插入式鋼球鎖定結(jié)構(gòu)。連接器對接時，將插頭插入插座，插頭殼體將鎖定鋼球項起，鋼球擋著連接套，當(dāng)插接到位后，鋼球落入插頭殼體上的連接凹槽內(nèi)，同時連接器在壓縮彈簧力的作用下復(fù)位，緊緊壓著鎖定鋼球，從而使鎖定鋼球始終卡在插頭殼體上的鋼球鎖定槽中，保證連接器始終保持鎖定狀態(tài)。

3.4.跨接分析

根據(jù)車端三種間距（最大835mm，標(biāo)準(zhǔn)650mm，最小433mm），模擬連接器安裝及跨接電纜狀態(tài)（電纜跨接長度約為1000mm）。根據(jù)模擬結(jié)果，連接器在車上的安裝及電纜跨接沒有問題。

3.5.產(chǎn)品試驗

產(chǎn)品進行了溫升、振動、防護、環(huán)境、2萬次偏擺等驗證實驗，并在第三方機構(gòu)完成型式試驗，產(chǎn)品性能達到設(shè)計要求。

4.結(jié)論

該具有自主知識產(chǎn)權(quán)的模塊化分體式插頭對的新型高壓電連接器的研制成功，滿足了新型動車組對高壓跨接連接器的要求，并且與同類產(chǎn)品相比，具有以下優(yōu)點：

①與整體式連接器相比，采用模塊化分體式插頭對，可在狹窄的空間快速聯(lián)接，維護方便。插頭對可以在線更換（LRU）。

②連接器插頭插座殼體采用硬質(zhì)陽極氧化處理，具有高硬度，高耐磨性。

③電纜支架組件直接安裝在車體上，電纜所受到的力通過支架直接傳導(dǎo)到車體上，連接可靠性高。

該類型連接器具有很大的推廣應(yīng)用價值，可以進行系列化，型譜化，適應(yīng)不同車型的使用要求。

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（作者單位：資陽中車電氣科技有限公司）