高速動車組轉向架動態電纜連接器故障問題分析

石賢慶

摘 要：本文主要介紹高速動車組轉向架動態電纜的固定方式從而分析連接器發生故障的原因。

關鍵詞：動車組;轉向架;動態電纜;連接器

0 引言

電機連接器是轉向架電機電纜與車體側電纜的連接裝置，根據動車組牽引系統控制邏輯，當電機變流器模塊檢測到牽引電機、電機電纜或MCM接地故障時，列車立即報出“接地故障MCMx”，并封鎖相應的變流器模塊;當電機變流器模塊檢測到某一相電流超過電流限值時，列車立即報出“轉向架x-MCMx：電機相x過流。本文針對轉向架動態電纜在實際應用過程中的受力狀態做出分析并提出解決方案。

1 連接器的安裝結構

連接器安裝結構見圖1-1：從轉向架過來電機電纜與車體側電纜在設備艙隔板處通過魏德米勒連接器連接。魏德米勒連接器為公母端插接結構。電機電纜共6根150 mm2，外徑約26 mm，分兩層布置，即3根電纜共用一個連接器插頭。在轉向架側，連接器尾部電纜由線夾固定，線夾包括上、下橡膠夾及金屬夾板。

2 連接器故障狀態以及原因分析

（1）故障狀態：

連接器縮針情況見圖2-1。

連接器插針護套止動卡扣出現斷齒，見圖2-2。

電纜在線夾處無滑移現象，線夾（橡膠夾及金屬夾板）變形比較嚴重，線夾固定支架輕微變形，見圖2-3。

（2）連接器燒損故障原因為連接器尾部電纜（電機側）固定強度不夠，列車運行中電纜擺動產生的力傳遞到連接內部，造成連接器絕緣護套止動卡扣斷裂，進而導致插針縮針，接觸電阻變大發熱燒損。

3 作用力分析以及整改措施

3.1 作用力分析

對轉向架側電機電纜現有結構進行有限元分析，取活動段電機電纜振動加速度進行加載。計算結果電纜末端最大位移3.05 mm，見圖3-1;電纜固定支架最大應力為271 MPa，見圖3-2。

3.2 整改措施

對連接器尾部電纜固定支架和線夾進行加固，見圖3-3：電纜固定橡膠塊寬度由30 mm改為60 mm，即兩邊各增加15 mm，固定點由2個增加到4個;金屬夾板板厚由2 mm改為4 mm不銹鋼板;固定支架加強，板厚由2 mm改為

3 mm不銹鋼，上、下兩個支架整合成一個件。

優化安裝工藝，在連接器線夾安裝過程中，增加工裝控制電纜移動代替工人手推電纜操作，能避免人為因素引起的電纜大幅度活動，從而避免對連接器產生不良作用。

3.3 整改方案驗證

對改進后的方案進行有限元分析，取活動段電機電纜振動加速度進行加載。計算結果電纜末端最大位移0.38 mm，見圖3-4;電纜固定支架最大應力為72.49 MPa，見圖3-5。

與原方案對比，整改后方案在結構強度和對電纜的固定方面都有很大提高，見表3-1。

4 結論與建議

通過以上分析，對連接器尾部電纜固定支架和線夾進行加固，能有效解決列車在運行過程中由于電纜的擺動造成對連接器插針縮針的問題。

參考文獻：

[1]王開團.CRH380D型動車組[M].北京：中國鐵道出版社有限公司，2019.5.

[2]霍長存.高速動車組轉向架技術研究[J].中國周刊，2020，45（4）：190.

[3]CRH1型動車組[M].北京：中國鐵道出版社，2007.8.