din 25201-3-2004 铁路车辆及其组件的设计准则 螺栓紧固 第3部分:电气应用设计 中文
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德国标准 2004年6月DIN 25201-3 DINICS 21.060.10 部分替换DIN 25201:1986-11,DIN 25202:1992-04, DIN 25203:1992-04铁路车辆及其组件的设计准则螺栓连接——第3部分:设计——电气应用共10页德国标准化研究所(DIN )中的“铁路车辆标准化委员会(FSF )”© 德国工业标准化研究所(DIN )(注册协会)•各种形式的复制,即使是摘 价格系列07抄形式的复制,都要事先征得德国工业标准化研究所(DIN )的同意。
www.din.de 本标准由Beuth Verlag GmbH(Beuth 出版有限公司)独家销售,10772柏林。
www.beuth.dew ww .b ab ake .n et目录前言....................................................................................................................................................3 1 适用范围.....................................................................................................................................3 2 规范性引用文件.........................................................................................................................4 3 定义..............................................................................................................................................4 4 概述..............................................................................................................................................5 4.1 风险等级及紧固场合...............................................................................................................5 4.2 功能...........................................................................................................................................5 5 选择紧固元件..............................................................................................................................6 6 形状参数......................................................................................................................................6 7 配置及确定尺寸..........................................................................................................................6 7.1 配置...........................................................................................................................................6 7.2 确定尺寸...................................................................................................................................6 8 要求..............................................................................................................................................7 8.1 接触压力...................................................................................................................................7 8.2 接触腐蚀...................................................................................................................................8 8.3 温度负荷...................................................................................................................................8 8.4 安装扭矩...................................................................................................................................8 参考文献 (10)w ww .b ab a ke .n et前言本标准由“铁路车辆标准化委员会(FSF )”下属的“连接件工作委员会”(5.1)制定。
第34卷第$期机电产品开发与创新Vol.34,No.1 2021年1月Development&Innovation of M achinery&E lectrical P roducts Jan.,2021文章编号:1002-6673(2021)01-084-03常见紧固件横向振动试验方法周思琪,张建军(中机生产力促进中心,北京100044)摘要:横向载荷更容易引起螺纹连接松动$本文介绍了螺纹连接横向振动试验原理及部分相关国內外紧固件横向振动试验方法标准,并对相关标准中试验设备、试验条件和试验结果进行对比$关键词:螺纹连接'横向振动试验方法中图分类号:TG95文献标识码:A doi:10.3969/j.iss/.1002-6673.2021.01.027Introduction of Transverse Vibration Test Method for Common FastenersZHOUSi-Qi,ZHANG Jian-Jun"China Productivity Center for Machinery,Beijing100044,China)Abstract:Transverse load is more likely to cause screw connection loosening.This paper introduces the origin of the transverse vibration test of threaded connection and some relevant domestic and foreign standards for the transverse vibration test of fasteners,and compares the test equipment,test conditions and test results in the relevant standards.Keywords:Threaded connection;Transverse vibration test method0引言螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。
IEC 60050-461 国际电工术语第461章:电缆EN 50343:2003 铁路应用机车车辆布线规则GB 9327.2 电缆导体压缩和机械连接接头试验方法直流电阻试验方法GB 9327.5 电缆导体压缩和机械连接接头试验方法抗拉强度试验方法TB/T 1507:1993机车电气设备布线规则EN50124-1 铁路应用绝缘配合第1部分:基本要求电工电子设备爬电距离与电气间隙EN50264-1 铁路应用有特殊防火性能的铁道机车车辆电缆标准壁厚第1部分:基本要求EN50264-2 铁路应用有特殊防火性能的铁道机车车辆电缆标准壁厚第2部分:单芯电缆EN50264-3 铁路应用有特殊防火性能的铁道机车车辆电缆标准壁厚第3部分:多芯电缆EN50306-1 铁路应用有特殊防火性能的铁道机车车辆电缆薄壁第1部分:基本要求EN50306-2 铁路应用有特殊防火性能的铁道机车车辆电缆薄壁第2部分:单芯电缆EN50306-3 铁路应用有特殊防火性能的铁道机车车辆电缆薄壁第3部分:(双绞、三绞或星绞)屏蔽的且有薄壁护套的单芯和多芯电缆EN50306-4 铁路应用有特殊防火性能的铁道机车车辆电缆薄壁第4部分:多芯与多绞电缆标准壁厚护套EN50355 铁路应用有特殊防火性能的铁道机车车辆电缆薄壁与标准壁厚使用指南IEC 60077 铁路应用-铁路车辆的电气设备GB 9327.2 电缆导体压缩和机械连接接头试验方法直流电阻试验方法GB 9327.5 电缆导体压缩和机械连接接头试验方法抗拉强度试验方法DIN 5510 有轨车辆的防火DIN 25201-3 《铁路车辆及其组件的设计指南——螺栓联接的设计及电气应用》DIN VDE 0619 《公制出线环的电气安装》。
DIN 46234 电缆终端用于非焊接的连接,环形端面,无绝缘套筒,用于铜导线DIN 46235 铜导线用鱼尾板形压接件的电缆终端DIN 46237 铜导线用绝缘的无焊点连接的挤压电缆终端(线鼻子) EN 60529 外壳保护度(IP代码)EN 60684-3 软绝缘套管第3部分:各种类型的套管规范EN 61984 连接器安全要求和试验IEC 60947-7-1 低压开关设备和控制设备第7部分:辅助设备第1节:铜导线用接线端子排IEC 60947-7-2 低压开关设备和控制设备第7部分:辅助设备第2节:铜导线用保护导线接线端子排SN 70764 电缆扎带接地用软铜绞线应满足DIN 46438标准要求接线头应满足DIN 46234、DIN 46235标准要求城轨车辆电联接用接插件应符合EN 61984标准接线端子必须符合IEC 60947-7-1、IEC 60947-7-2标准扎带及其扎带座的技术参数要求可参考SN 70764标准选择的热缩套管应为符合EN 60684-3标准的A类或C类热缩聚烯烃套管编织网的材质应满足DIN 5510防火保护等级3且不含卤素。
部分取代DIN 25201:1986-11
DIN 25202:1992-04
DIN 25203:1992-04 前言
本标准由有轨车辆标准化委员会(FSF)的5.1工作组“紧固件”制订。
DIN 25201“有轨车辆及其部件”系列标准由以下几部分组成:
—第1部分:螺栓紧固划分,分类
—第2部分:设计—机械制造应用
—第3部分:设计—电气应用
—第4部分:螺栓紧固的保险
—第5部分:防腐蚀
—第6部分:紧固尺寸
—第7部分:组装
所有各部分综合取代附注中给出的标准。
修改
与DIN 25201:1986-11、DIN25202:1992-04和DIN25203:1992-04相比,做了如下修改:
a)综合了各标准;
b)全部的编辑加工;
c)吸收了电气紧固;
以前的版本
DIN 25201:1986-11
DIN 25202:1992-04
DIN 25203:1992-04
1 适用范围
本标准适用于有轨车辆中螺栓紧固用于有以下各材料机械特性的紧固元件
—按DIN EN ISO 898-1、DIN EN ISO 898-5和DIN EN 20898-2规定的钢;
—按DIN EN ISO 3506-1~DIN EN ISO 3506-3规定的不锈钢;
—按DIN EN 28839规定的非铁金属。
它能帮助设计者基本选择螺栓紧固,使设计者进一步了解系统学和概念。
原则上标准不能取代为了证实结果的实验室试验。
尤其是在临界紧固时。
2 引用标准
本标准在正文中引用了其他出版物的规定,凡注明了日期的是该出版物的最近修改或加工版本,未注明日期是该出版物的最后版本(包括修改)。
DIN 25201:20047-06 有轨车辆及其部件的设计准则—螺栓紧固—第1部分:螺栓紧固的划分和分类
E DIN 25201-2 有轨车辆及其部件的设计准则—螺栓紧固—第2部分:机械应用设计
DIN 25201-4:2004-06 有轨车辆及其部件的设计准则—螺栓紧固—第4部分:螺栓紧固保险
E DIN 25201-5 有轨车辆及其部件的设计准则—螺栓紧固—第5部分:防腐蚀
DIN 46200 至1600的通过电流的紧固螺栓—结构和电流强度安排
DIN EN 13601 铜和铜合金—电工一般用途的铜棒和铜线;德国文版EN 13601:2002 DIN EN 20898-2 紧固元件的机械特性—第2部分:有规定试验力的螺母;普通螺纹(ISO 898-2:1992);德文版EN 20898-2:1993
DIN EN 28839 紧固元件的机械特性—非铁材料制的螺钉螺母(ISO 8839:1986);德文版28839:1991
DIN EN ISO 898-1 碳素钢和合金钢紧固元件的机械特性—第1部分:螺钉(ISO 898-1:1999);德文版EN ISO 898-1:1999
DIN EN ISO 898-5 碳素钢和合金钢紧固元件的机械特性—第5部分:螺纹销和几乎不受拉力负荷的紧固元件(ISO 898-5:1998);德文版EN ISO 898-5:1998
DIN EN ISO 3506-1 不锈钢紧固元件的机械特性—第1部分:螺钉(ISO 3506-1:1997);德文版EN ISO 3506-2:1997
DIN EN ISO 3506-3 不锈钢紧固元件的机械特性—第3部分:螺纹销和几乎不受拉力负荷的螺钉(ISO 3506-3:1997);德文版EN ISO 3506-3:1997
DIN EN ISO 10683 紧固元件—不用电解镀锌层(ISO 10683-2000);德文版EN ISO 10683:2000
3 概念
下述概念适用于本标准:
3.1 电气接口确保电气导线之间或电气导线与设备之间持续传输电流。
3.2 接触压力通过组装转矩和由此产生的组装预应力而产生接触压力。
但下列除外。
—由于电气负荷而减小的(见8.1);
—由于接触的化学腐蚀而减小的(见8.2);
—由于松动或自动松动而减小的(见DIN 25201-4:2004-06的4.1和4.2)。
3.3 保护接地紧固只是在故障情况时才流过电流。
3.4 持续流过电流的紧固这种紧固分为电气上安全(保险)和不安全(无保险)的导线。
4 概述
4.1 风险等级和夹紧情况
电气的螺栓紧固属于夹紧情况1或2、风险等级H或M(按DIN 25201-1:2004-06,第3和第4节的规定)。
属于风险等级H的螺栓紧固有:
—无保险的持续流过电流的导线;
—密封电气运行空间/设备或装置屏柜外面的保护接地系统;
—密封的电气运行空间/设备或装置屏柜内面的,以及用无保险的电线与电气设备相紧固的接地保护系统。
属于风险等级M的螺栓紧固有:在其他电气导线中的紧固。
可以不做电气螺栓紧固的计算,它们按表2或表3确定大小尺寸。
4.2 功能
按本标准规定的螺栓紧固的任务是:电气接口的紧固以及提供并保持所需的接触压力。
原则上应避免E DIN 25201-2第4.1节所述的机械负荷。
5 固定元件的选择
下列约束适用于按E DIN 25201-2第6节所述的结构:
—按DIN EN ISO 10683规定的锌镀层不能用于作通过电流的导电元件,因为它们受其导电或绝缘特性的制约。
—如果螺栓要用作通过电流的,则要按DIN EN 28839规定的供货技术条件。
—不能用粘贴材料作为通过工作电流和故障电流的螺栓紧固的保险。
6 设计参数
电气螺栓紧固的接触面面积要大。
被紧固导线之间不许有毛刺和凸瘤,因为它们会妨碍电流流通,并增大由此产生的空气隙,接触电阻以及由此引起紧固螺栓非希望的发热。
作为保险措施见DIN 25201-4:2004-6第5的规定。
7 设计和尺寸
7.1 设计
在设计电气用的螺栓紧固时,通常是选用较小的接触面允许压力值,限于高的固定和潜伸特性,而具有决定性作用。
按DIN 25201-1规定的风险等级,在设计时要满足表1所示的最低要求。
7.2 确定尺寸
电气应用的螺栓紧固,其螺纹额定直径和接触面积必须是能承受相应的电流/故障电流。
螺纹额定直径的确定:
—根据被紧固导线的尺寸,以及有时通过必需附加的元件,例如通过电缆终端(套管),按表2确定。
—在紧固螺钉与允许的电流强度有关时,按表2来确定。
—或用于电流母线的紧固,按表2来确定。
表2 螺纹额定值径的最小值
8 要求
8.1 接触压力
电气的螺栓紧固的设计必须是:不得由于安装紧固部件、受电流制约的负荷(发热、感应或短路作用力)以及接触的化学腐蚀而使接触压力有非允许的变化。
结构设计必须保持有至少的接触压力。
为了确保这些:
—在旋入螺栓紧固时,始终至少要用保险元件(防松元件)夹紧;
—在两侧上有贯穿紧固时,至少要用保险元件(防松元件)夹紧。
在与电缆端(套管)螺栓紧固时(见图1)可以是:
—≥M4,在最多3根导线时,最多有10处分界接缝;
—<M4,在最多2根导线时,最多有6处分界接缝。
图1 螺栓紧固时的分界接缝数
1—8零件
A —H 接缝 如果遵守了表3所述的组装转矩,在足够小的接触电阻时最小接触压力要保证可靠流过电流。
不得通过用夹紧的绝缘材料传递接触压力。
例外情况是,陶瓷绝缘材料和用夹紧元件构成有足够大的弹性,在保持相同接触压力时均衡绝缘材料的各种变形。
8.2 接触的化学腐蚀
紧固表面必须接触光洁和耐久的防腐蚀。
在选择接缝部件的材料时,要注意 E DIN 25201-5第3节所述的实际电压系列和允许的电压差。
在使用接触盘时,要考虑湿气影响而产生的腐蚀危险。
8.3 温度负荷
电流通过时产生的发热对温度负荷是决定性的,结构部件的储蓄热和传热能力和环境条件决定着能通过的电流。
不能超过接触脂、电缆和绝缘电缆终端(套管)绝缘材料的极限温度。
在一定的电气应用时,例如电阻装置的电紧固时,应注意电气螺栓紧固上达到的温度,可能会高达+250℃或以上。
在这些情况时需要采取特殊的结构措施。
8.4 组装转矩
按表3选用电气螺栓紧固的组装转矩,除非制造厂有其他数据说明,按E DIN 25201-2的7.2.3的螺栓紧固等级B 适用于所用的组装工具。
表3 电气螺栓紧固的组装转矩
⎭
⎬
⎫零件数=接缝数(接缝H=螺纹之间的接缝)
如果出于减少型号的原因,或是由于同时用于机械制造的应用中,而使用高强度等级,例如强度等级8.8的螺钉的话,那么在这些情况时不得超过表3所述的组装转矩,因为—会丧失保险元件(防松元件)的功能和不可使用,或
—会使紧固导线产生非允许的高表面压力
参考文献
[1] SN 70093.带齿的接触垫圈。