电连接器的可靠性研究

赵豪儒

沈阳兴华华亿轨道交通电器有限公司

电连接器的可靠性研究

赵豪儒

沈阳兴华华亿轨道交通电器有限公司

在水利水电、交通运输电气连接器、通信和其他电子工程类电气连接系统广泛应用量大、通用性强，但失败率很高，特别是电连接触失效，直接导致电路中断，后果很严重。为了满足系统可靠性日益提高的要求，对电连接器的电接触可靠性进行研究是非常必要的。

连接器；电接触；可靠性；分析与研究

引言

可靠性工程是一门新兴的综合性学科，涉及的是问题的提出，f-j.可靠性范围广泛，从航空开始。在第二次世界大战后，科学技术的进一步发展，新武器的使用，雷达巡航导弹和弹道导弹更复杂的，这些武器--电子设备多次失败，严重影响战斗力，由军方和学术界越来越重视武器装备的可靠性造成的。从上世纪50年代到60年代初，一些工程技术人员和数学家开始用概率论和数理统计为研究产品的可靠性。20世纪60年代以后，可靠性工程技术逐渐在各个工业领域得到了迅速的发展和应用，提高了产品的可靠性的重要性，同时也给企业带来了巨大的经济效益和社会声誉。产品的可靠性，不仅得到了工业部门的关注，而且也得到了广大用户的关注。可靠性工程是系统工程的一个重要分支，成为一个更完善的科研、设计、生产和使用各阶段的系统或设备，如何定性和定量的分析、控制、评价和改进系统或设备的可靠性，在设计实现可靠性和经济性的综合平衡。

1　电连接器可靠性研究的1个现状及存在的问题

电连接器是用于实现电气传动与控制、电子、电气设备、电气连接件，广泛应用于各种电气线路，连接或断开电路中起作用。在航天、电子、通信等行业中的应用范围相当广泛，有相当数量的重要地位。连接器有不同的分类方法。根据高频和低频连接器的频率，根据圆形和矩形连接器的形状，使用一个印刷板连接器，机柜与特殊用途的电源连接器等音响设备。环境中的电气连接器的要求，各种恶劣的可靠通信电路的恶劣条件下，信息的传递，以实现特定的功能，其可靠性直接影响到火箭和导弹系统能可靠的工作，由于系统故障引起电连接器失效时有发生。随着系统中其他电子元器件可靠性的不断提高，电连接器的可靠性水平对系统的可靠性起着决定性的作用。

2　电连接器的2种主要失效模式

电连接器是一种基本原件，用于连接信号的传输与控制以及电子和电气设备，在航空航天、电信等行业中有着广泛的应用量的重要位置。由于系统失灵故障总数的60%左右造成原件故障，故障率高的部件在运动，顺序开关，继电器，电连接，电连接器的失效包括四种接触，机械连接和电气绝缘等失效模式原因，以下详细分析电连接器的四种故障模式及其发生。

2.1电接触故障原因

根据电接触理论，电接触失效的原因如下：

(1)缺乏电接触压力。电触头的电连接器是由接触实现的，接触的是由杰克和销一遍，杰克是有弹性的部分，它的质量是很好的联系起着决定性的作用。当插销插入插座，杰克产生弹性变形，在销的接触压力，接触压力的大小和稳定性，对电接触的直接影响。接触压力不稳定或减少，会引起电接触不稳定，甚至在一定的机械应力引起的瞬态。

(2)镀金的接触件。为了防止接触不良造成接触氧化和硫化腐蚀，电连接器的一些要求经常与金表面的接触，如接触y27a系列圆形电连接器对锡青铜，黄铜镀，镀层厚度是1.3pro。

(3)电连接器的左右插头的连接方向是错误的，使指定的连接电路连接到错误的地方造成错误。

(4)电气连接的部件不严格按照规定的工艺，弹簧垫圈坏了，螺栓锁孔间隙过大，夹紧弹簧脱落。

(5)电连接器从电缆的抗拉强度低，在钢丝的作用下，外力作用于弯曲运动疲劳断裂强度超过极限线，电连接器外导体断裂现象出现。(6)电缆夹持装置不夹持或失效，导致电缆引线断裂。

3　电连接器微动磨损的探讨

(1)微突起清洁接触；(2)微突起的微振动接触腐蚀，腐蚀产物膜的形成；(3)微振动刮膜反向运动，一个陷入“谷”的一部分，同时一部分压入接触部分(4)进入微振动；一步将接触部分接触腐蚀；(5)对塑性变形的微观过程的微振动，腐蚀膜和金属粉末混合破碎和过程：(6)微观过程逐渐腐蚀污染，接触电阻的增加；(7)最后填写“锈”在“谷”在两绝缘至少20rim层厚度之间的接触表面形成，连接失败。

电连接器是水利水电、交通、电子通信、武器等工程电气连接系统的重要组成部分之一，也是可靠性差的组成部分之一，特别是在大型水利水电工程、武器系统、电连接器失效的问题不断发生，每年的损失是无法估计的，严重的甚至会导致严重的人身伤亡事故，如“神舟五号”飞船发射延迟是由电连接器的故障引起的。随着系统的完善，对电连接器的性能要求越来越高，环境指标越来越严格的要求，可靠性要求也越来越高，对电连接器的发展提出了新的挑战。例如，海军系统重点对耐盐雾性增加从96h超过2000h，将重点放在减少导弹系统的体积，从2.54mm过渡到5.08mm点，是发展的1.27mm成为当前的主流产品，0.635mm也是需求但不成熟，特别是在航空航天系统、飞机、空间站等，然后集中在抗辐射、低释气、防真空焊接、高可靠性和长寿命的要求。电连接器模型的发展方向需要指导电连接器的发展总是滞后于需求模型，新材料和新技术的引入也可以在不完善的条件下降低产品的可靠性。

4　结束语

在电接触失效分析的基础上，建立了电接触的静态数学模型。通常接触的电阻是由三部分组成，即导体电阻和界面电阻、导体电阻和导体本身的物理性能，电阻和微接触表面的接触面不均匀，导致在实际接触面积小于宏观接触区域，该电流通路的收缩，界面电阻是由于产生的接触表面，最后指出对接触电阻的电连接器的影响性，并给出了一套阻力模型。

[1]张祖明.质量工程的发展：可靠性与健壮性.北京印刷学院学报

[2]杨为民等.可靠性·维修性·保障性总结.北京：国防工业出版社，1995

[3]盐见弘.可靠性工程基础.北京：科学出版社，1982

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