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轨道车辆用电连接器标准的技术差异分析和研究

2021-06-16金荦邵志和周桂法

电子技术与软件工程 2021年6期
关键词:机车车辆中车用电

金荦 邵志和 周桂法

(1.中国铁路上海局集团有限公司机务部 上海市 200071 2.株洲中车时代电气股份有限公司 湖南省株洲市 412001)

机车车辆电连接器是影响车辆电能和信号传输的关键设备,种类繁多,其应用工作条件和对应性能要求应由机车车辆安装位置决定,而目前国内现行的GB/T 25022-2010、GB/T 25023-2010 和TB/T 2761-1996 都是适用于某一类电连接器(如GB/T 25022-2010 仅规定了车端的通信和控制用电连接器),缺乏依据电连接器的安装位置来确定其性能要求标准,不能充分有效利用电连接器的性能。国际标准化组织IEC/TC9 在地区性标准EN 50467-2011 基础上已经制定电连接器IEC 国际标准IEC62847-2016(本文中后续用IEC62847表示),因此由国家牵标委组织制定GB/T 34119-2017《轨道交通 机车车辆用电连接器》(本文中后续用GB/T 34119 表示)标准并已发布。

本文主要是对轨道交通机车车辆用电连接器标准的发展来源,该标准主要的特点,该标准与国际标准的主要技术差异要求和我国现有的其他轨道交通电连接器标准差异以及制定标准思路进行分析解读,从而为更好理解和使用该标准提供参考和指导。

1 GB/T 34119电连接器国标特点

GB/T 34119《轨道交通 机车车辆用电连接器》标准的适用范围为轨道交通机车车辆(含动车组)上设备与设备之间连接用的各种电连接器,额定电压不高于1000 V、单个接触件额定电流不大于600 A 和工作频率不大于3 MHz 的单芯或多芯电连接器,以及工作频率不大于100 MHz 的通信用电连接器。GB/T 34119 电连接器的国标发展与由来见图1。

我国早期的轨道交通电连接器标准为TB/T 2761-1996《机车用电连接器基本技术条件要求和试验方法》,该标准仅适用于低于500V 的电连接器,已经不能满足当前的技术发展要求,随着动车的快速发展先后制定了动车电连接器标准(如GB/T 25022-2010 和GB/T 25023-2010),动车组用电连接器标准是轨道交通行业标准仅适用于动车组设备,不包含机车、车辆,但GB/T 34119 标准适用于机车车辆、动车组设备中的电连接器,并且按照电连接器安装的位置提出标准化要求,适用性更强。

图1:电连接器国标发展

图2:机车车辆中电连接器的典型位置

表1:机车车辆中电连接器的典型位置示例

表2:与安装位置相关的最小严酷度

表3:GB/T 34119 标准和IEC 62847 标准技术差异

表4:IEC 62847 标准和GB/T 34119 标准试验与检验方法要求差异

2013年根据国家标准制修订项目计划20130438-T-347 要求,本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会归口,由中车株洲电力机车研究所有限公司、中车株洲电力机车有限公司、中车戚墅堰机车有限公司、青岛四方车辆研究所有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司负责起草,同时成立了标准制定项目组。项目组收集相关技术资料,并对前期的工作进行了充分的讨论研究, 2013年12月形成标准草案,2014年召开工作组会议进行确认并形成了标准的征求意见稿和送审稿,并完成了标准报批稿,2015年报批,2017年最终发布成为我国国家标准。

GB/T 34119《轨道交通 机车车辆用电连接器》标准的主要特点:

(1)依据安装位置提出电连接器分类,依据电连接器在机车车辆上的安装位置分成7 类,机车车辆中电连接器的典型位置见图2 所示,表1 为机车车辆中电连接器的典型位置示例。

(2)依据安装位置提出最小严酷度技术要求,不同安装位置提出不同技术要求、环境要求,避免不必要的性能过剩,大幅度节约成本,具体最小严酷度技术要求参见表2。

(3)首次提出试验分组和试品数量技术要求,分成A 组(机械性能试验),B 组(机械耐久性试验),C 组(热试验),D 组(气候试验),E 组(防护等级试验),F 组(冲击和振动试验),G 组(耐液体试验)和相应的最少试验样品数量要求。

(4)在机械性能试验方面,增加的机械性能试验,主要是为了考核电连接器本身的结构性能,例如:轨道交通行业要求连接器的接触体必须采用压接接触体,本标准增加了压接接触体的考核要求:接触件固定性、压接接触电阻。

(5)在防护等级、盐雾试验和交变湿热试验等方面的技术要求均有显著提高,具体技术差异请见下文分析。

表5:IEC 62847 标准和GB/T 34119 标准检验规则和包装、运输、储存要求差异

2 与IEC国际标准的主要技术差异

GB/T 34119-2017《轨道交通 机车车辆用电连接器》与IEC 62847-2016《轨道交通机车车辆用电连接器 基本要求和试验方法》的主要技术差异在于环境条件、介电强度、电缆应力缓解、抗拉强度、防腐蚀保护、电磁兼容、耐化学物和液体腐蚀性能、温度等级和温升、接触件固定性和绝缘安装板固定性等方面的技术要求,本标准首次明确提出了电连接器的互换性技术要求、连接力参数要求、额定电流参数要求、交变湿热技术要求、检验分类要求、出厂检验要求、型式试验要求、包装、运输和储存等方面具体技术要求。本文从技术要求、检验方法、检验规则和包装运输储存等方面进行阐述。

2.1 技术差异分析

IEC 62847-2016 标准将技术要求分为25 个项点提出技术需求,GB/T 34119-2017 标准结合我国实际国情,为了更好实施和落地标准的技术要求,将技术要求分为30 个项点提出技术要求,与我国轨道交通国情不适应部分不予采用,具体主要差异情况如表3 所示。

2.2 试验与检验方法差异分析

IEC 62847-2016 标准将试验要求分为17 个项点提出技术需求,GB/T 34119-2017 标准结合我国实际国情,为了更好实施和落地标准的试验检验要求,将检验方法要求分为30 个项点提出检验要求,具体主要差异情况如表4 所示。

2.3 提出检验规则和包装、运输、储存的技术要求

GB/T 34119-2017 标准依据我国轨道交通实际需求,提出电连接器检验规则要求,将电连接器的检验分为出厂检验和型式检验,并明确了出厂检验和型式检验的要求,通过列表方式列出出厂检验与型式检验项目,最后提出包装、运输和储存方面的要求。具体主要差异情况如表5 所示。

3 结论

GB/T 34119-2017 是轨道交通电连接器技术领域重要的技术基础标准,该标准制定既体现了对轨道交通电连接器技术发展的适应性,又充分考虑了轨道交通电连接器技术领域相关标准的一致性。对我国从事轨道交通电连接器制造生产企业全面了解并实施标准、规范产品发展提供参考和指导,也对该系列电连接器标准后续的修订具有指导作用。

与此同时建议相关主管部门应对GB/T 25022-2010《机车车辆车端电气通信(控制)连接器》和GB/T 25023-2010《机车车辆车端动力连接器》基于GB/T34119-2017 进行重新修订,并且废止TB/T 2761-1996《机车用电连接器技术条件》。

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