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[摘 要]为了消除机车火灾质量隐患，保证整备人员的人身安全，提高整备场整备效率，保证机车的安全运用，我们对SS4G型电力机车的主电路入库电源插座进行替换改造。
[关键词]主电路入库电源插座；连接器；烧损；
中图分类号：T753 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）33-0144-01
一、概述
机车主电路入库插座（简称连接器）是当机车处于无网区段，保证机车正常牵引入库整备、检修的重要连接器件之一。库内电源通过牵车装置、入库电源插座经机车相关线路与负端形成回路从而给机车入库提供电能，电能经机车相关电器及线路产生动能，从而牵引机车向前、向后运行，完成机车的入库整备、检修工作。
二、问题的提出及原因的分析
在机车牵引入库的过程中，瞬间的大电流在回路中产生，当连接器虚接、接触不牢固，极有可能造成在牵车过程中主电路入库电源插座脱落、拉弧，从而对机车内用电设备产生反电势冲击，造成机车内电器损坏，存在一定的安全火灾隐患；同时产生的弧光会对操作人员产生危害，威胁操作人员的人身安全；原主电路入库电源插座无防止接反的装置，夜间操作人员易插反插头连接器，从而造成库内电源接地，烧损库内牵车装置。由于SS4G型电力机车投入使用时间早，现有机车的主电路入库电源插座采用了较为传统、老式的面对面接触结构，老式连接器的插座采用Φ27mm的紫铜棒加工而成，插座孔在加工时其表面粗糙、不光滑，加工深度、尺寸精度受以前加工水平的限制往往达不到其机车需求；老式插头设计成锥形，插头在加工过程中也存在着加工尺寸精度不够、表面粗糙等现象。插头与插座在拔插的过程中由于老式的接触技术、不合格的加工尺寸造成了该连接器组件在使用过程中问题较多，该问题在长期使用过程中表现为易产生松动，机车在入库整备过程中插头组件与插座组件的脱落；接触不良，致使机车在牵车过程中连接器产生弧光，弧光腐蚀插头、插座，插头连接处在牵车过程中再产生弧光，弧光再腐蚀插头、插座，从而造成接触不良加剧的恶性循环中，当恶性循环到一定程度的时候造成连接器烧损，致使机车不能正常运行，多年来主入库电源插座的烧损给我们使用单位带来很大的经济损失，同时也增加了工人的劳动强度，给机车的检修及安全运行造成了一定的危害，不能满足新形势下的铁路安全运用要求。因此研制具有更高的技术含量的新式连接器已迫在眉睫。
三、问题的解决及新式连接器的特点
1.问题的解决
为了解决机车使用过程中连接器烧损的问题，我段工程技术人员根据段内机车牵引入库状况制定了防止连接器烧损的操作防范措施以及详细的标准化操作流程，明确了检修人员责任制，对整备及检修人员加强培训，增强工人的责任感和安全隐患意识，并有专人负责监控。但在机车实际入库过程中，单纯依靠制度和人员来预防，已经很难从根本上杜绝 “连接器烧损” 情况发生，加之检修人员因疲劳导致精神状态差、新的检修人员操纵不熟练、 在夜间整备操作过程中易产生 “连接器烧损”，导致机车故障，无法完成整备及检修工作。
综上所述，为了彻底解决机车使用过程中连接器烧损的问题，在不改变机车原有结构的基础上，完善机车入库系统功能，从技术上杜绝连接器烧损可能引起的机车故障，从而有效地避免机车连接器烧损故障而引起的机车故障的发生，我段工程技术人员于2016年贯彻段领导、局领导的号召成立了技术攻关小组，技术攻关小组与西安宝利铁路器材有限公司、中航富士达科技股份有限公司共同商议成立了研发团队，决定借用富士达给航天领域使用的插接件先进优势，以国内独有的技术实力以及过硬的产品质量，以在该行业领先制定标准为契机，研发新的适用于机车的新型连接器。新型连接器于2016年中旬研发完成，经装车运行试验完全可以满足机车使用要求，机车在运行6个月中未发现连接器接触不良或在机车牵引过程中烧损插座、插头，从而造成机车故障的发生，新型连接器完全彻底的解决了因接触不良而造成的机车损失，保证了操作人员的安全，防止了机车电器的非正常损失，提高了整备场整备效率，杜绝了机车火灾隐患的发生，适应了新形式下的机车运行的需要，为铁路运输提供优质、安全、正点的保障。
2.新式连接器的特点
2.1 弹性接触技术：
新式连接器在保证电流和电压的前提下，采用了JAB360°弹性技术，该接触技术制定了同行业的国际标准，多点接触技术。
2.2 快速连接及自锁定位系统：
插针与插孔采用快速拔插的的连接方式，插针与插孔具有锁紧结構，自锁螺钉机构新颖，分为固定端与自锁端。
2.3 整体插拔力柔和，可靠性高，连接器插头采用人体工程学设计，拔插更方便、省力，插针组件上采用了不同粗细的锁紧机构和“正、负”标识，具有双重防插反的功能。
2.4 基座采用环氧树脂棒，环保性比普通塑料好。耐环境性能高。可用于高压高温等工作环境中。
3.连接器的设计难点及创新点
3.1 设计难点
为了实现连接器功能，连接器在设计开始阶段就必须考虑到电力机车复杂的系统机构，南车和北车多样化的机车环境、同一种机车电器产品南车和北车的不同性；更要考虑到机车上无处不在的电磁干扰、电源杂波、尖峰脉冲、雨雪等恶略外界因素对所要设计的产品所产生的危害。这些都给连接器的设计增加了设计难度。
机车在起动时连接器插头与插座之间的瞬间大电流及断开时的瞬间大电流对插头的危害。
当机车在整备入库时，电路瞬间的断开及闭合产生的大电流要求产品具有更高的过电流、电压能力，因此在设计开始阶段就必须将这一因素考虑进去，将连接器的负载能力设计到合理、安全的数值。
机车上的干扰包括电磁干扰、温度变化、振动及尘埃、雨雪天气等环境因素对插头的影响。
如何消除来自外界的影响。如何提高机车连接器的密封性及防止雨雪天气对连接器的影响。环境的多样性决定了我们在设计连接器时必须以多元化的设计方式来消除环境因素的干扰，从而提高连接器的实用性。
在不影响机车原有设计的基础上，如何将新式连接器组装到机车原主电路电源入库插座上。
参照以往的设计思路为整体更换原车插座，此种方案的弊端在于安装时工作量大，对原有机车连接器需要进行重新组装、焊接，破坏了原车的车体结构，应不予以采纳。我们采用了只更换原插座和插针的方案，更加的方便、快捷，方便更换及安装。
3.2 创新点
（1）采用了JAB360°弹性技术，该接触技术制定了同行业的国际标准，多点接触技术。
采用了插座与插头的分离式的设计，实现了以最少，最方便的改动来实现机车连接器的改造。
（3）在设计中采用了多点接地、混合接地的接地方式來增加整机的抗干扰能力。
（4）连接器采用了快速连接及自锁定位系统。
综上所述，新式连接器能满足机车牵引入库、整备的功能，更能满足机车安全行驶的要求，有效的防止了机车故障的发生，避免了没必要的损失，为运用安全提供了保障。
五、前景预测
该连接器相对成本低，功能切实、性能可靠、安装省事省力、实用性强、可广泛推广使用。
六、结论
新型连接器在不改变机车原有结构的基础上，从技术上杜绝了因主电路入库电源插座故障而引起的机车事故的发生，保证了机车的运用安全，具有一定的经济效益和社会效益。新型连接器安装可以适应新形势下的列车运行需要，对铁路运输具有重要的现实意义。
参考文献
[1] 中华人民共和国铁道行业标准TB/T 1333-1996《机车电器基本技术条件》.
[2] 中华人民共和国铁道行业标准TB/T 1507-1996《机车电器设备布线规则》.
[3] 电气工程师手册 机械工业出版社，2005.9印.
[关键词]主电路入库电源插座；连接器；烧损；
中图分类号：T753 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）33-0144-01
一、概述
机车主电路入库插座（简称连接器）是当机车处于无网区段，保证机车正常牵引入库整备、检修的重要连接器件之一。库内电源通过牵车装置、入库电源插座经机车相关线路与负端形成回路从而给机车入库提供电能，电能经机车相关电器及线路产生动能，从而牵引机车向前、向后运行，完成机车的入库整备、检修工作。
二、问题的提出及原因的分析
在机车牵引入库的过程中，瞬间的大电流在回路中产生，当连接器虚接、接触不牢固，极有可能造成在牵车过程中主电路入库电源插座脱落、拉弧，从而对机车内用电设备产生反电势冲击，造成机车内电器损坏，存在一定的安全火灾隐患；同时产生的弧光会对操作人员产生危害，威胁操作人员的人身安全；原主电路入库电源插座无防止接反的装置，夜间操作人员易插反插头连接器，从而造成库内电源接地，烧损库内牵车装置。由于SS4G型电力机车投入使用时间早，现有机车的主电路入库电源插座采用了较为传统、老式的面对面接触结构，老式连接器的插座采用Φ27mm的紫铜棒加工而成，插座孔在加工时其表面粗糙、不光滑，加工深度、尺寸精度受以前加工水平的限制往往达不到其机车需求；老式插头设计成锥形，插头在加工过程中也存在着加工尺寸精度不够、表面粗糙等现象。插头与插座在拔插的过程中由于老式的接触技术、不合格的加工尺寸造成了该连接器组件在使用过程中问题较多，该问题在长期使用过程中表现为易产生松动，机车在入库整备过程中插头组件与插座组件的脱落；接触不良，致使机车在牵车过程中连接器产生弧光，弧光腐蚀插头、插座，插头连接处在牵车过程中再产生弧光，弧光再腐蚀插头、插座，从而造成接触不良加剧的恶性循环中，当恶性循环到一定程度的时候造成连接器烧损，致使机车不能正常运行，多年来主入库电源插座的烧损给我们使用单位带来很大的经济损失，同时也增加了工人的劳动强度，给机车的检修及安全运行造成了一定的危害，不能满足新形势下的铁路安全运用要求。因此研制具有更高的技术含量的新式连接器已迫在眉睫。
三、问题的解决及新式连接器的特点
1.问题的解决
为了解决机车使用过程中连接器烧损的问题，我段工程技术人员根据段内机车牵引入库状况制定了防止连接器烧损的操作防范措施以及详细的标准化操作流程，明确了检修人员责任制，对整备及检修人员加强培训，增强工人的责任感和安全隐患意识，并有专人负责监控。但在机车实际入库过程中，单纯依靠制度和人员来预防，已经很难从根本上杜绝 “连接器烧损” 情况发生，加之检修人员因疲劳导致精神状态差、新的检修人员操纵不熟练、 在夜间整备操作过程中易产生 “连接器烧损”，导致机车故障，无法完成整备及检修工作。
综上所述，为了彻底解决机车使用过程中连接器烧损的问题，在不改变机车原有结构的基础上，完善机车入库系统功能，从技术上杜绝连接器烧损可能引起的机车故障，从而有效地避免机车连接器烧损故障而引起的机车故障的发生，我段工程技术人员于2016年贯彻段领导、局领导的号召成立了技术攻关小组，技术攻关小组与西安宝利铁路器材有限公司、中航富士达科技股份有限公司共同商议成立了研发团队，决定借用富士达给航天领域使用的插接件先进优势，以国内独有的技术实力以及过硬的产品质量，以在该行业领先制定标准为契机，研发新的适用于机车的新型连接器。新型连接器于2016年中旬研发完成，经装车运行试验完全可以满足机车使用要求，机车在运行6个月中未发现连接器接触不良或在机车牵引过程中烧损插座、插头，从而造成机车故障的发生，新型连接器完全彻底的解决了因接触不良而造成的机车损失，保证了操作人员的安全，防止了机车电器的非正常损失，提高了整备场整备效率，杜绝了机车火灾隐患的发生，适应了新形式下的机车运行的需要，为铁路运输提供优质、安全、正点的保障。
2.新式连接器的特点
2.1 弹性接触技术：
新式连接器在保证电流和电压的前提下，采用了JAB360°弹性技术，该接触技术制定了同行业的国际标准，多点接触技术。
2.2 快速连接及自锁定位系统：
插针与插孔采用快速拔插的的连接方式，插针与插孔具有锁紧结構，自锁螺钉机构新颖，分为固定端与自锁端。
2.3 整体插拔力柔和，可靠性高，连接器插头采用人体工程学设计，拔插更方便、省力，插针组件上采用了不同粗细的锁紧机构和“正、负”标识，具有双重防插反的功能。
2.4 基座采用环氧树脂棒，环保性比普通塑料好。耐环境性能高。可用于高压高温等工作环境中。
3.连接器的设计难点及创新点
3.1 设计难点
为了实现连接器功能，连接器在设计开始阶段就必须考虑到电力机车复杂的系统机构，南车和北车多样化的机车环境、同一种机车电器产品南车和北车的不同性；更要考虑到机车上无处不在的电磁干扰、电源杂波、尖峰脉冲、雨雪等恶略外界因素对所要设计的产品所产生的危害。这些都给连接器的设计增加了设计难度。
机车在起动时连接器插头与插座之间的瞬间大电流及断开时的瞬间大电流对插头的危害。
当机车在整备入库时，电路瞬间的断开及闭合产生的大电流要求产品具有更高的过电流、电压能力，因此在设计开始阶段就必须将这一因素考虑进去，将连接器的负载能力设计到合理、安全的数值。
机车上的干扰包括电磁干扰、温度变化、振动及尘埃、雨雪天气等环境因素对插头的影响。
如何消除来自外界的影响。如何提高机车连接器的密封性及防止雨雪天气对连接器的影响。环境的多样性决定了我们在设计连接器时必须以多元化的设计方式来消除环境因素的干扰，从而提高连接器的实用性。
在不影响机车原有设计的基础上，如何将新式连接器组装到机车原主电路电源入库插座上。
参照以往的设计思路为整体更换原车插座，此种方案的弊端在于安装时工作量大，对原有机车连接器需要进行重新组装、焊接，破坏了原车的车体结构，应不予以采纳。我们采用了只更换原插座和插针的方案，更加的方便、快捷，方便更换及安装。
3.2 创新点
（1）采用了JAB360°弹性技术，该接触技术制定了同行业的国际标准，多点接触技术。
采用了插座与插头的分离式的设计，实现了以最少，最方便的改动来实现机车连接器的改造。
（3）在设计中采用了多点接地、混合接地的接地方式來增加整机的抗干扰能力。
（4）连接器采用了快速连接及自锁定位系统。
综上所述，新式连接器能满足机车牵引入库、整备的功能，更能满足机车安全行驶的要求，有效的防止了机车故障的发生，避免了没必要的损失，为运用安全提供了保障。
五、前景预测
该连接器相对成本低，功能切实、性能可靠、安装省事省力、实用性强、可广泛推广使用。
六、结论
新型连接器在不改变机车原有结构的基础上，从技术上杜绝了因主电路入库电源插座故障而引起的机车事故的发生，保证了机车的运用安全，具有一定的经济效益和社会效益。新型连接器安装可以适应新形势下的列车运行需要，对铁路运输具有重要的现实意义。
参考文献
[1] 中华人民共和国铁道行业标准TB/T 1333-1996《机车电器基本技术条件》.
[2] 中华人民共和国铁道行业标准TB/T 1507-1996《机车电器设备布线规则》.
[3] 电气工程师手册 机械工业出版社，2005.9印.