[发明专利]一种动车检修电机三相电缆关于线夹受力可靠性研究方法

权利要求书

1.一种动车检修电机三相电缆关于线夹受力可靠性研究方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）、没有中间夹层的硬质线夹按不同力矩安装对电缆影响分析

1.1、三相电缆固定

将3个相同的硬质线夹套入三相电缆，使用力矩扳手分别按力矩值15N.m、20N.m、25N.m紧固线夹螺母，标记线夹固定位置，将固定好的三相电缆保持5天时间后，对电缆线夹标记位取样并解剖，查看电缆内部导体是否出现断股现象；

1.2、三相电缆解剖

将三相电缆线夹紧固标记位分别取样，对样件从护套层、屏蔽层、绝缘层、内部导体逐级解剖；

1.3、力矩测试结果

根据三相电缆在线夹不同紧固力矩下解剖结果，确定损伤程度；按主机厂紧固三相电缆线夹力矩15N.m要求，在车体投入运行前，线夹紧固力矩在15N.m+65%范围内不会造成电缆内部导体断股；

（2）、没有中间夹层的硬质线夹按新规安装要求对紧固力矩测量

2.1、新规定要求

新规定要求为：硬质线夹固定三相电缆时，无紧固力矩值要求，线夹紧固至上下间隙为1mm~3mm；

2.2、测试过程

将硬质线夹套入三相电缆，调整力矩扳手力矩值，紧固线夹至上下间距分别达到3mm、2mm、1mm时，记录力矩扳手力矩数值；

线夹间距为3mm，对应力矩小于4.5N.m；线夹间距为2mm时，对应力矩为4.5N.m；线夹间距为1mm时，对应力矩为12N.m；

2.3、记录测量结果；

（3）、硬质线夹对三相电缆受力分析

3.1、受力测试说明

分别对三相电缆在没有中间夹层的硬质线夹和具有中间夹层的硬质线夹的安装方式下进行电缆受力测试；

其中，没有中间夹层的硬质线夹分别在固定力矩15N.m和线夹紧固至上下间隙为1mm要求下进行电缆受力测试；

具有中间夹层的硬质线夹在紧固至上下间隙为0.2mm要求下进行电缆受力测试；

3.2、受力测试结果

根据上述对三相电缆受力测试，得出以下结论：

根据硬质线夹紧固新规要求，当具有中间夹层的硬质线夹的紧固间隙为0.2mm时，其对电缆受力值为0.7kN，相当于没有中间夹层的硬质线夹在紧固间隙1mm的情况下对电缆受力值的1/6倍；

没有中间夹层的硬质线夹按15N.m力矩紧固，三相电缆受力将大于4.2kN，造成电缆护套层老化加速及内部导体断股，形成潜在安全隐患；

（4）、三相电缆振动试验测试分析

4.1、测试条件

没有中间夹层的硬质线夹：选取2个，其中1个按15N.m力矩紧固三相电缆，另1个按中间间隙1mm要求紧固三相电缆，将上述2个线夹紧固位进行标记；

具有中间夹层的硬质线夹：选取2个，2个线夹均按中间间隙0.2mm要求紧固三相电缆，将上述2个线夹紧固位进行标记；

两种线夹均固定在同一组三相电缆上，将三相电缆固定于工装上，根据标准GB/T21563-2008 表2中2类转向架安装条件要求，三个相互垂直方向分别振动5h；

4.2、测试结果

拆除所有硬质线夹，分别观察4个线夹标记位处电缆表面夹痕程度并解剖，结论如下：

4.2.1、记录4个线夹在不同安装方式下对电缆表面夹痕影响对比；

4.2.2、将三相电缆标记位处样件进行解剖，记录振动试验后电缆内部损伤程度；

4.2.3、结论：没有中间夹层的硬质线夹紧固力矩15N.m对三相电缆表面造成明显夹痕，且造成内部导体断股，导致导体电阻升高，引发电缆击穿故障，为保证电缆运行可靠性，经上述方案验证，若仍使用没有中间夹层的硬质线夹紧固三项电缆，应将该款线夹紧固力矩变更为12N.m±5%；

具有中间夹层的硬质线夹线夹在对电缆受力、电缆表面夹痕及电缆内外部损伤程度均符合规定；

（5）、三相电缆运行及检修拆装数据统计分析

为进一步分析三相电缆线夹位旁护套表面损伤原因，通过收集三相电缆在动车运行及检修拆装过程数据，从而验证是否因外部因素或人为因素导致电缆护套层受损；

5.1、三相电缆检修拆装数据统计

检修电机三相电缆拆装过程中，现场操作人员均使用电动力矩枪对线夹螺母进行拆卸、安装，整个过程未触及线夹位旁电缆护套层，因此拆卸过程不会对电缆护套层造成损伤；

5.2、三相电缆运行数据统计

针对动车组运行中三相电缆使用情况数据统计，发现三相电缆存在使用扎带捆扎现象；

三相电缆线夹安装完成后，还使用扎带在线夹位旁绑扎电缆，由于扎带本身存在伸缩特性，动车组在高速运行过程中引起电缆不规则振动，易引发扎带产生位移，造成扎带锯齿状卡槽与电缆护套层表面相互摩擦，导致电缆线夹位旁护套层损伤，此为检修电机高级修阶段三相电缆偶换率偏高的直接原因；

5.3、三相电缆捆绑扎带由于振动中与电缆护套层相互摩擦导致电缆护套层受损，因此主机厂或动车段在安装扎带时将其反向绑扎即可。

2.根据权利要求1所述的一种动车检修电机三相电缆关于线夹受力可靠性研究方法，其特征在于：步骤3.2中，没有中间夹层的硬质线夹紧固力矩值为15N.m时，三相电缆受力大于4.2kN；没有中间夹层的硬质线夹紧固间隙为1mm时，三相电缆受力为4.2kN；具有中间夹层的硬质线夹紧固间隙为0.2mm时，三相电缆受力为0.7kN。