高速动车组转向架动态电缆应力分析

石贤庆

（青岛四方阿尔斯通铁路运输设备有限公司  山东青岛 266111）

  摘要：本文主要介绍高速动车组动态电缆的固定方式从而分析由于应力集中导致故障的原因。

关键词：动车组、动态电缆、连接器

一、引言

高速动车组动态电缆广泛分布在转向架、车顶、车端等部位。本文针对动态电缆在实际应用过程中的受力状态做出分析并提出解决方案。

二、安装结构

动态电缆安装结构见图1-1：在高速动车组的转向架和车体连接部位，如接地线、传感器线、电机线等；相邻两车端墙上的电力、信号、网络等跨接电缆。这些电缆在车辆运行过程中由于车辆振动和过曲线时会出现很大的摆动。

    

图1-1动态电缆示意

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三、连接器故障状态以及原因分析

1，故障状态：

图2-1故障电缆

如图2-1所示故障电缆为无固定点的连接线，在高速运行过程中电缆持续晃动，线缆端子压接处存在部分线芯断股，电流通过时局部持续放热导致烧熔。

  

图2-2故障电缆

如图2-2所示故障电缆为有固定线夹的连接线，在高速运行过程中电缆持续晃动，线夹处存在部分线芯断股，电流通过时局部持续放热导致烧熔。

2、高速动车组运行速度高，在行驶过程中难免有各种各样的震动产生，电缆导体在运行过程中扭曲受力，在接线端子压接或线夹夹紧电缆附近产生应力集中。电缆由于自重或者多根电缆密集安装时相互作用力，会在刚性约束处产生应力，严重时会造成电缆内部芯线损坏产生事故，而且车辆运行中的震动和电缆所受外力挤压电缆外护套使其破损。

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四、作用力分析以及改进建议

1，作用力分析：对使用线夹固定的电缆进行应力分布分析，其应力分布云图见图3-2，电缆导体在运行过程中扭曲 受力，在线夹附近产生应力集中，在频繁经过轨道各种S曲线过程中最终导致电缆线芯断股。

               

 图3-2 应力分布云图

2，改进建议：

在电缆接线端子压接部位或电缆固定线夹处使用图3-3所示的电缆消除应力护套结构，该结构经过100w次的弯曲测试，而且经过了10年以上的运行没有发生过电缆损坏故障。

                 

 图3-3 消除应力护套

五、结论与建议

图3-3所示的电缆消除应力护套结构在部分高速动车组项目中已有应用实例，而且经过了10年以上的运行没有发生过电缆损坏故障，因此使用图示消除应力护套可以解决由于应力集中导致电缆断股的故障。

六、参考文献

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