关于户外电缆组件防水应用研究

刘红君

摘 要：文章介绍了常用户外电缆组件防水处理的研究方法，并通过试验验证了方法有效，可供读者在类似工作中参考。

关键词：户外电缆组件；防水应用研究；渗水；工艺规范

引言

对于户外电缆组件需要良好的防护性能，以保证设备能正常可靠运行。当水进入或渗透到设备内部后就会产生如下效应：（1）引起电子设备失灵，或因为改变了表面绝缘电阻特性而发生危险；（2）水在设备内部使零件泡胀或破裂，造成设备损坏或失灵；（3）在设备内部形成高湿，促进腐蚀或霉菌生长。

文章讨论了常用户外电缆组件连接器内部进水导致设备性能不稳定的问题，我们进行了户外常用各类连接器电缆组件水密式试验，找出其渗水问题根源，提出相应的防水处理工艺操作方法，验证了该工艺方法可行性，形成相应的工艺规范用于指导生产。

1 户外常用连接器电缆组件介绍

1.1 户外常用连接器电缆组件类型

户外常用连接器电缆组件类型有射频类和低频类，有选用具有防水功能的电连接器，有选用不具有防水功能的电连接器。对于选用不具有防水功能的电连接器的设备一般是较早研发的项目，接口连接器类型不便于更换，因此只有通过工艺处理方法来解决其渗水问题。

1.2 户外常用连接器电缆组件渗水部位

对于户外电缆组件其可能渗水的部位如图1中的3处，其中图1a中1指热缩管尾端处，2指连接器后附件与连接器连接处，3指连接器头与座相互连接处。

2 常规工艺方法处理样件

对于电缆组件本身内导体、外壳的焊接以及装配按相关的工艺文件行操作比价容易满足要求。其外热缩管的选用、处理如下。

2.1 热缩管的选用

应根据电缆线束直径粗细以及连接器后附件尺寸选用匹配的DR、DW系列热缩管，其匹配性需满足《电缆组件可制造性设计规范》要求的热缩管热缩比要求。如热缩比3：1和4：1均可满足使用要求时，从成本考虑推荐选用热缩比为3：1的热缩管；如连接器后附件尺寸和线束尺寸相差悬殊，不能满足热所比要求，需尽量选用比较接近热缩比尺寸的热缩管，仍然不满足时可进行多层填充热缩管后热缩来满足此要求。

2.2 射频类的电缆组件样件处理

2.3 低频类的电缆组件样件处理

对于低频类在线束直接和连接器尾附件尺寸所选热缩管满足热缩比要求时，按射频类防水处理防水即可；对于其所选热缩管不满足热缩比要求时，需穿套不同规格大小的热缩管多层填充，填充热缩管的位置为连接器后附件外的电缆线束上，如图3标注尺寸段，其长度为15-20mm，使填充热缩后的线束直径能满足热缩比要求

热缩过程中对热缩管按直径从小至大逐次热缩，对于较长（约大于0.5米）的热缩管应从热缩管的中部开始分别向两头逐步热缩，热缩过程中滚动连接器和电缆，直到热缩管弯曲收缩并贴紧连接器后附件和电缆表面。如果是带胶的热缩管，应使其自带的热熔胶充分熔化为止，热缩完成后应自然冷却。

3 水密式试验及结果分析

为了防止户外电缆组件使用过程中遭雨水天气容易形成积水现象而导致水渗入到连接器内，参照CB1146.15-96《舰船设备环境试验与工程导则（外壳防水）》中的环境试验方法进行了试验。

将样件插头与插座相连，放入试验容器中，各电缆组件的最高部位距水面不得少于150mm，浸泡30min。

水密式试验完成后取出，擦干其外表面上的水，查看电连接器插头与插座接口、热缩管尾端，是否有水渗入。

通过试验发现，具有防水能力的电连接器电缆组件防水效果都较好。渗水的电缆组件都是电连接器（如YW系列、XKE系列等）自身不具有防水能力的，其渗水的部位主要是指连接器后附件与连接器连接处和连接器头与座相互连接处。

为解决非防水电连接器电缆组件渗水问题，通过调研和查阅资料分析，决定采用硅橡胶3145RTV、GD3040、GD414、GD401等，由于GD414、GD401胶体流动性太强，不方便涂抹，最终选择了3145RTV、GD3040进行试验。

4 涂胶防水处理试验

4.1 射频类非防水电缆组件样件涂胶处理

对射频类非防水连接器，其电缆组件装配按常规装配完成，拧紧连接器头和座的螺套后，在其连接处和螺套尾部涂覆一层3145RTV或GD3040硅橡胶，并在30分钟内用DW型热缩管进行热缩，其涂覆效果和热缩处理如图4。

图4 涂胶和热缩处理

4.2 低频类非防水电缆组件样件涂胶处理

对低频类非防水电连接器（如YW系列、XKE系列等），在其插头尾附件装配完成后，对于其渗水部位（连接器后附件与连接器连接处、连接器头与座相互连接处）用3145RTV或GD3040硅橡胶一圈填满，并在30分钟内用DW型热缩管对尾附件进行热缩，其操作过程示例如图5所示。

5 水密式试验及结果分析

将插头与相对应的尾座互联，再进行水密式试验后取出，将各根电缆组件外表面擦干，清理干净硅橡胶且剖开热缩管以及拧开连接器，查看到无水渗入到连接器内部。

试验表明经涂胶防水处理后的非防水连接器已达到一定的防水性能，未发现连接器内有水渗入。但该处理方式只能作为一种防水策略，且返修拆装比较麻烦，所以在室外使用的电缆组件尽量采用本身结构就具防水能力的连接器。

6 结束语

经实验论证，户外使用的电缆组件，具有防水能力的电连接器具有较好的防水效果，而非防水连接器需经一定的处理才能具有防水能力，重新拆装操作较不方便，因此对户外环境中使用的连接器尽量选用具一定防水能力的连接器。其次电缆组件防水应选择尺寸合适的热缩管，当尺寸不匹配时，可以采用多层热缩管嵌套热缩；对于非防水型连接器应采用硅橡胶涂覆连接处后再套热缩管密封防水。

参考文献

[1]黄玉洲.CB1146.15-96.舰船设备环境试验与工程导程（外壳防水），中国船舶工业总公司七院.