范佳佳 包 捷 杨 靖
(中车南京浦镇车辆有限公司 ,江苏 南京 210032)
随着地铁车辆信息化的技术进步以及地铁车辆制造和调试节奏的加快,车辆运行的安全性对车辆压接标准匹配性技术提出了更高要求,需要对车辆所涉及的不同标准的电缆、压接件及压接工具是否匹配进行深入的探讨和研究。该文通过对地铁车辆使用的10 mm2~240 mm2的EN 50264和NF F63-827标准电缆进行压接对比试验,分析了不同标准电缆对端子压接的影响,为地铁车辆线缆及端子选型设计提供了参考。
为了避免因不同厂家加工问题带来的分析偏差,电缆选择同一品牌的NEXANS线缆,具体明细见表1。
表1 试验电缆
试验所采用的压接端子见表2。
表2 压接端子
试验所采用的压接工具见表3。
表3 压接工具
该文以不同品牌型号的相同规格的端子,对应2种不同标准电缆,每种型号的端子制作1个试样,对压接后的性能参数进行了测试和分析。分析内容主要包括外观分析、压接电阻、截面分析、温升试验以及拉脱力试验等[1,3]。试验所采用的试验设备及试验方法的执行标准见表4。
表4 性能试验执行标准及仪器、设备
压接后,从外观上来看,去掉人为压接问题(例如压模错位),剩余主要问题是压接后的飞边问题[2]。该问题是成对出现,即采用同种端子和同种工具压接的线缆,如果采用EN 50264标准的线缆不合格,则采用NF F63-827标准的线缆也不合格。由此可推断出外观飞边情况与所采用的线缆标准无关,主要与匹配的端子和压接工具有关。50 m2缆压接样品的不良情况见表5,FZ1000US50线缆所采用标准为EN 50264,Y3000S50线缆所采用标准为NF F63-827,可得出相同端子、相同压接工具下飞边超标情况成对出现。
表5 50 m2缆压接样品外观不良情况
在压接电阻和温升试验中[4],压接电阻超标和温升不合格情况是随机出现的,与所采用的线缆标准无关。温升数据不合格情况见表6。其中导线标准E代表该导线所采用标准为EN 50264;导线标准F代表该导线所采用的标准为NF F63-827;工具序号表示1~4种不同的压接工具。从表6可以看出压接电阻和温升不合格情况在2种标准的线缆都有体现,采用EN50264标准的线缆出现了7例,采用NF F63-827标准的线缆出现了5例。由于该情况在各种端子和各种规格的线径情况下都有出现,因此可推断压接电阻和温升与所采用的线缆标准无关,主要还是与线缆和端子的匹配关系、压接工具的压接质量有关。
部分试样的截面分析对比见表7。从表7中可看出2种标准的线缆在压接后其截面参数均满足要求。整体来看在采用相同压接工具压接的情况下,无论是相同的端子还是不同的端子,NF F63-827标准的线缆比EN 50264标准的电缆截面缩小比率小、压缩比率大且空隙率小,说明NF F63-827标准的电缆压接效果比EN 50264标准电缆效果要好一些。
图1、图2为截面积为70 mm2和185 mm2的EN50264标准电缆和NF F63-827标准电缆的截面影像对比图,可以看出采用2种标准的线缆截面并没有明显的缺陷,各项参数指标都满足要求。只是NF F 63-827标准的线缆线芯的线径比EN 50264标准的线缆线芯粗一些,这也有可能是NF F63-827标准的线缆比EN 50264标准的线缆压缩比率大的原因。
图1 70 mm2线缆压接截面对比
图2 185 mm2线缆压接截面对比
在拉脱力测试中,采用NF F63-827标准的线缆和采用EN50264标准的电缆都有出现拉脱力偏小的情况(346个样品中出现6例),拉脱力试验不合格情况见表8。
从表8中可以看出,拉脱力不合格情况在10 mm2~185 mm2截面下都有出现,线径越大偏差就越大,并且各种端子型号随机出现,可知拉脱力与线缆所采用标准或线径、端子型号等并无太大关系。
表6 温升数据不合格情况
表7 截面分析对比
表8 拉脱力试验不合格情况
表9 KNIPEX974930工具压接的10 mm2线缆拉脱力情况
表9中KNIPEX974930工具压接的10 mm2线缆拉脱力情况见表9。在采用相同工具(KNIPEX974930)压接情况下,采用NF F63-827标准的10 mm2线缆出现1例不合格情况,但已合格的试品其合格的数值也都在合格数据的边缘(最大90 N),其端子、压接工具的匹配性并不是很好。
通过对地铁车辆常使用的10 mm2~240 mm2的EN50264和NF F63-827标准电缆的压接性能对比试验可以得出以下5条结论。1) 压接外观主要与匹配的端子和压接工具有关,与被压接线缆所采用的标准无关。2) 压接电阻和温升与所采用的线缆标准无关,主要与线缆和端子的匹配关系、压接工具的压接质量有关。3) 在采用相同压接工具压接的情况下, NF F63-827标准的线缆比EN50264标准的电缆截面缩小比率小、压缩比率大且空隙率小,说明NF F63-827标准的电缆压接效果比EN50264标准电缆效果要好一些。4) 拉脱力与线缆所采用标准或线径、端子型号等并无太大关系,主要与所匹配的压接工具有很大关系,匹配性良好拉脱力增大,匹配性不好则有可能导致拉脱力不合格。5) 总体来说,采用EN50264和NF F63-827标准的线缆对压接效果的影响不大。压接效果主要还是受匹配端子和压接工具的影响。就目前的使用来说,采用EN50264标准和NF F63-827标准的线缆都适用于地铁车辆的生产。