电力机车电联接检修技术标准研究与应用

电力机车电联接检修技术标准研究与应用

肖富 彭俊豪 邹麒

中车株洲电力机车有限公司 湖南 株洲 412001

摘要：本文具体阐述了电力机车“电联接”的范围。具体描述了电缆、接线头等用于电力机车电气连接的零部件检修技术要求，具体要求了“电联接”检修后的质量判定标准。

关键词：电力机车；电联接；试验；电缆；接线头

0 引言

近几年来，和谐型电力机车C6修业务陆续开展，随着C6修业务量越来越大，其成本压力也越来越大。在C6修过程中，将会对电力机车电气屏柜、电线路等“电联接”系统进行全面拆解检修。前期由于相关检修技术规范缺乏，检修后的质量标准不明确，造成了“以换代修”的现象。因此，有必要制定一系列适合电力机车检修的技术标准，以解决检修现场无标准可循或可循标准过高的问题。本文从“电联接”检修现状着手进行研究，制定相应的检修规范及检修后的质量标准。

1. 电联接定义及范围

电联接主要是指电力机车各部件的电气连接部件，其范围包括电缆、软铜绞线、接线头、连接器、紧固件等。本文中电联接检修专门指对电缆、软铜绞线等的清洁、修复、试验。

2. 电联接检修现状及性能试验

和谐型电力机车C6修是最高级修程，其定位为对机车的全面拆解，对机车性能的全面恢复。在电力机车检修过程中，会对电缆、软铜绞线、接线头、连接器、紧固件等进行全面拆解，更新或检修。检修现状如下。

电缆检修主要采用酒精清洁、外观判定、绝缘及耐压试验的方式对电缆进行检修。如外观不符合要求的，例如出现破皮、鼓包、龟裂等现象，则会对电缆进行更新。同时对电缆端部接线头与电缆连接处进行外观判断，如露铜过多，则对电缆进行更新。b.软铜绞线主要采用酒精清洁、外观判定的方法对软铜绞线进行检修。如软铜绞线发黑无法清洁，接头处锈蚀，软铜绞线散股、断芯。则会对软铜绞线进行更新。c.接线头、连接器、紧固件也是采用一般清洁及外观判断的方法及检修。

为掌握电联接部件（电缆）的性能状态，对C6修的电缆及接头抽样试验，试验依据主要为《轨道交通 机车车辆布线规则（GB-T 34571-2017）》。以下为不同线径下的接头抗拉试验数据。从试验数据来看，C6修的电缆及接头的抗拉试验均符合标准要求。

表1 电缆及接头抗拉试验

为掌握电缆性能情况，委托专业机构对电缆进行性能试验，试验依据为《铁路应用 有特殊防火性能的轨道车辆用高温电缆（EN 50382-2:2008）》，在20℃温度下绝缘电阻、耐压强度符合要求；仅绝缘护套的抗张强度、低温拉伸试验不符合要求。由于抗张强度及低温拉伸试验均不能体现电缆电气性能，故这2个项点不合格不影响电缆正常使用。

为掌握电缆剩余寿命情况，委托专业机构对电缆进行老化试验，试验依据为《电气绝缘材料（IEC 60216-1：2013）》，在不同温度下的的预估剩余寿命不同，随着试验环境温度的降低，预估剩余寿命呈指数式上升。

表2 温度与剩余寿命关系

图1 不同温度的剩余寿命指数

由于行业内关于电联接新品的标准完备，能够指导从电联接采购、制作、布线、接线、试验等全过程。但检修作为其全寿命周期重要的一环，其标准却相对缺失，导致其检修不得不按照新造要求执行或凭检修经验。因此，本文将从现状分析、以抽样性能试验的方式，先判断C6修的电联接部件是否存在功能失效，经对试验结果分析发现，电联接并未出现功能失效情况，均为外观不良问题。这为制定电联接检修标准指明了方向。即主要从外观清洁、外观修复、绝缘耐压试验着手考虑。

3. 电联接检修技术标准

3.1 导线及软铜绞线检修标准

3.1.1 目视检查导线线芯断股不能超过原形的5%，导线绝缘层不能出现裂纹、脆化现象。导线外表清洁可采用棉布蘸中性清洁剂擦拭，电缆端部露铜处做好防护，防止电缆端部进水。

导线绝缘层出现擦痕、刮痕或划痕现象，浅层痕迹可不处理，深层痕迹应按照3.1.3要求处理。具体见图1。出现该现象均应进行绝缘测试及耐压试验，具体要求见4.1条。

3.1.2 导线绝缘层出现破皮(不含因质量问题造成的破皮现象)，且每个电缆破皮不超过2处，破皮限度要求为不带屏蔽层导线可处理限度为破皮长度≤2倍导线直径（2d），宽度≤1/2导线直径（0.5d），深度为可见线芯，且线芯不受损伤；带屏蔽层导线可处理限度为破皮长度≤2倍导线直径（2d），宽度≤1/2导线直径（0.5d），深度为可见屏蔽层，且内绝缘层不受损伤，可采用3.1.3方式处理。

3.1.3 导线绝缘层出现破皮可按以下方法处理：破皮周边清洁干燥处理，均匀涂抹西卡胶或埃塞克斯胶等绝缘胶类，胶类的体积电阻率应≥0.9×10⁸ Ω•cm（例如sika265），再套用热缩套管或用绝缘胶带半叠缠绕进行绝缘防护，热缩套管热缩后与导线表面贴合紧密无缝隙，热缩套管要求长度为c，c=2a+b，其中a为1倍至1.5倍导线直径（1d-1.5d），b为破皮处的长度。绝缘胶带半叠缠绕的方式仅适用于机械间、司机室或密闭空间的电缆破皮处理，绝缘 胶带应与导线贴合紧密且不能脱落，缠绕长度为热缩套管处理方式的2倍。详见图2。处理后均应进行绝缘测试及耐压试验，具体要求见4.1条。布线时应将导线的破皮修复处固定，并保持直线状态。

图2 导线绝缘层破皮的处理方式

3.1.4 整根单芯导线出现1处破裂断股散股、断裂且导体标称截面积≤6mm 的导线（不含屏蔽线及信号导线），可以通过绝缘端子连接2根电缆端部线芯的方式进行修复；或者通过接线头压接两根电缆端部线芯、外部套热缩套管的方式进行修复，压接工具应符合《轨道交通 机车车辆布线规则（GB-T 34571-2017）》要求。如用压接方式修复，套用绝缘热缩套管长度为露铜部分长度的3倍。修复完成后，测试整根导线电阻，电阻应≤50mΩ。修复后应进行绝缘测试及耐压试验，具体要求见3.5.1条。布线时应将电缆的拼接处固定。

3.1.5 由于导线弯曲等应力原因导致接线头尾部与绝缘层距离（线芯裸露长度）不符合企业内部标准要求的，需重新套用热缩套管。热缩套管长度要求为c，c=a+b,a为接头观察孔边缘距导线绝缘层距离，b为企业内部标准要求的热缩套管长度。

图3 接头尾部与导线绝缘距离过长的处理方式

3.1.6 软铜绞线检修要求：目视检查软铜绞线断股不能超过原形的5%，连接处密贴、紧固。软铜绞线清洁可采用浸泡在中性清洁剂的水中再擦拭干净方式。铜绞线外观不许有散股现象，如出现散股，可采用扭转或用扎带捆绑固定。

4. 试验要求

4.1 绝缘测试及耐压试验要求：检修后的电缆如有绝缘测试及耐压试验要求，绝缘测试要求与新品一致，耐压试验要求为第n+1次耐压试验应比第n次耐压试验施加电压值少20 %，但第n次耐压试验的施加电压值不低于第1次的60%。

参考文献

[1] 《轨道交通 机车车辆布线规则》（GB-T 34571-2017）．

[2] 《铁路应用 有特殊防火性能的轨道车辆用高温电缆》（EN 50382-2:2008）

[3] 李忠厚．和谐型机车检修技术规程研究[J]．铁道机车车辆，2015（12）