Q/LB.□XXXXX-XXXXII目次TOC\o"1-1"\h\t"標準文件_一級條標題,2,標準文件_附錄一級條標題,2,"前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14材料與零件選用 25電搭接的目的、分類 25.1目的 25.2功能分類 26一般要求 27詳細要求 37.1等電位搭接 37.2天線安裝搭接 37.3防射頻干擾搭接 37.4保護地搭接 47.5電磁兼容地搭接 47.6靜電防護搭接 57.7雷電防護搭接 58典型搭接方式 68.1概述 68.2車輛級電搭接 68.3復合材料蒙皮 68.4復合材料車體-金屬車體 78.5接地網 78.6復合材料車體 78.7非同類搭接 89表面加工 89.1表面預加工 89.2表面整修 810檢測 8前言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中車青島四方機車車輛股份有限公司提出。本文件由山東標準化協(xié)會歸口。本文件起草單位：中車青島四方機車車輛股份有限公司本文件主要起草人：陳燕榮、宋旭鵬、李文夏、顧春雷、張仁航、祖健、張善霞、闞曉陽、張晨。軌道車輛復合材料電搭接及接地技術要求范圍本文件規(guī)定了軌道車輛上車體、轉向架等復合材料件之間，復合材料件與金屬結構部件、金屬接地網、電氣/電子設備、線束，附件等之間以及金屬件與金屬件之間電搭接接地的方法、阻值和檢測要求。本文件適用于軌道車輛復合材料件電搭接及接地。規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T21714.1—2015雷電防護第１部分：總則GB/T21714.3—2015雷電保護第3部分建筑物的物理損壞和生命危險GJB5193—2003飛機復合材料結構設計通用要求TB/T2977—2016鐵道車輛金屬部件的接地保護HB7695—2001軍用飛機復合材料電搭接技術要求HB8412—2014民用飛機系統(tǒng)電搭接通用要求EN50122-1：2011鐵路應用-固定裝置-電氣安全.接地與回路-第1部分觸電保護規(guī)定（Railwayapplications-Fixedinstallations-Electricalsafety,earthingandthereturencircuit-Part1:Protectiveprovisionsagainstelectricshock）術語和定義下列術語和定義適用于本文件。復合材料compositematerials高性能纖維增強體與聚合物基體材料構成的材料。高性能纖維增強體包括：玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、玄武巖纖維、超高分子量聚乙烯纖維、芳綸、植物纖維等。注：如無特別說明，本標準復合材料增強體默認為連續(xù)碳纖維。復合材料結構件compositeselement指由復合材料制造的軌道車輛結構骨架（含預埋金屬件）及鉚接在結構骨架上的復合材料蒙皮、泡沫芯、支架和型材等。[來源:HB7695—2001,3.2]屏蔽增強材料enhancedshieldingmaterials用于增強復合材料電磁屏蔽、靜電釋放和大電流泄放功能的金屬絲網或箔片、涂層或鍍層，以及鍍鎳碳纖維布等金屬化復合材料功能層。電搭接electricalbonding是使復合材料軌道車輛結構件之間，以及結構件、設備、附件與接地網或結構金屬件之間形成低阻抗通路電氣接頭的操作，通常借助于焊接、螺栓連接、鉚接或膠接實現。[來源:SAEARP1870A-2012,定義4.1]絕緣火花間隙isolatingsparkgap帶有隔離裝置的放電間隙部件。[來源：GB/T21714.3—2015,3.32]接地grounding在指定地平面或位置建立低阻抗電路或路徑，包括工作接地、保護接地和電磁兼容接地等幾種。[來源:HB8412—2014,3.6]共固化co-curing指不同的復合材料制件在一次固化中同時完成固化和膠接過程中的工藝方法。[來源：GJB5193—2003,3.13]共膠接co-bonding復合材料件鋪貼成型后與金屬件或已固化的復合材料件，經模具定型后再固化。二次膠接secondarybonding指已固化了的不同復合材料制件通過膠粘劑再次進行膠接固化的過程。[來源：GJB5193—2003,3.14]材料與零件選用需要電搭接的零部件及材料，主要包括復合材料件、結構金屬件、接地網、搭接線、緊固件及增強屏蔽材料等，按照設計要求選用。電搭接的目的、分類目的為軌道車輛復合材料車體和轉向架及其包含的復合材料件之間，復合材料件與金屬結構部件、接地網、電氣/電子設備、線束，附件等之間以及金屬件與金屬件之間提供穩(wěn)定的低阻抗通路，從而防止它們之間產生電磁干擾，也是軌道車輛保護接地、電磁兼容接地、靜電防護、雷電防護，維持車體等電位，以及保證天線性能的必要措施。功能分類按搭接功能分類如下：等電位搭接；天線安裝搭接；防射頻干擾搭接；保護地搭接；電磁兼容地搭接；靜電防護搭接；雷電防護搭接。一般要求符合HB8412—2014中5.1.3規(guī)定的搭接原則，不同搭接材料之間的搭接電阻限值可參照表1給出的推薦值確定。各類搭接電阻推薦值搭接類別推薦的搭接電阻上限值適用的搭接功能備注金屬件-復合材料件金屬層10mΩa、b、c、d、e、f、g維修時，建議放大至40mΩ金屬件-金屬件0.5mΩa、b、c、d、e、f、g單個搭接點2.5mΩa、b、c、d、e、f、g測量路徑包含搭接線10mΩa、d、f、g測量路徑包含結構金屬件20mΩa、d、e、f、g整套接地網復合材料件金屬層2.5mΩa、c、e、f、g銅網疊層搭接金屬-復合材料件-金屬100mΩa、f、g膠鉚連接1Ωf螺栓連接復合材料件-復合材料件1Ωf膠鉚連接，表面打磨樹脂防靜電涂層15MΩ/□f適用時碳纖維復合材料纖維方向電導率范圍103S/m～104S/m，垂直于纖維方向電導率范圍10-1S/m～102S/m。Ω/□為薄膜材料電阻的單位，測量方法參考GB/T1551—2021。詳細要求等電位搭接概述為提升復合材料軌道車輛屏蔽、接地、防靜電、雷擊大電流破壞等綜合性能，應保持車體近端和遠端電位基本一致，可在復合材料結構上預埋或嵌入足夠數量的金屬件，金屬件表面應與復合材料斷面緊密接觸，接觸面允許涂覆導電膏或導電膠粘接，降低搭接電阻。預埋金屬件通過搭接線與接地網或與接地網連接的結構金屬件連接，實現等電位搭接。車體復合材料車體采用金屬底架，金屬底架與車體通過膠鉚結構連接，將金屬底架搭接到接地網上。復合材料件含金屬絲網或導電涂層的，金屬絲網或涂層也應與接地網或結構金屬件通過搭接線、緊固件或金屬過渡件搭接，搭接電阻不大于10mΩ。固定在復合材料車體上的金屬滑槽、吊掛件、線纜支架等結構金屬件，如需接地，優(yōu)選單點接地方式搭接到接地網上，降低接地網雜散電流腐蝕緊固件的風險。結構金屬件與接地網之間進行的等電位搭接，搭接電阻不大于2.5mΩ。轉向架對于復合材料轉向架構架，也可以設置預埋或嵌入金屬件進行等電位搭接，并根據設計要求，與車體接地網或轉向架接地裝置通過搭接線連接，具體搭接方法按照7.1.1要求執(zhí)行。天線安裝搭接概述為了確保天線輻射方向圖及性能符合要求，安裝天線時均應配置均勻的地，該地平面在電子設備工作頻率范圍內的阻抗應盡量低。所配置的金屬接地面應與天線的形狀、大小及安裝部位相適應，天線周圍復合材料或金屬件的遮擋不應對其性能產生影響。天線對于安裝天線的復合材料蒙皮，可在成型過程中預埋一塊金屬板或鋪層金屬絲網或噴涂導電涂層作為地，使天線通過金屬或金屬絲網或導電涂層與復合材料保持直接接觸。如天線基座自帶金屬反射板，可不額外設置地平面，天線直接落裝在復合材料車頂上，需天線供應商事先進行性能評估。當天線的有效工作性能取決于其與地網之間的低阻抗時，其安裝搭接應使射頻電流從蒙皮外表面到天線的金屬底座部分有最短的低阻抗通路，天線底座金屬板搭接到接地網時，搭接電阻值應不大于2.5mΩ，金屬絲網或導電涂層搭接到接地網時，搭接電阻值應不大于10mΩ。防射頻干擾搭接概述為保證車載電氣、電子設備正常運行，實施良好的射頻搭接，有利于減少電磁耦合途徑，提高屏蔽效能，降低外部電磁干擾對設備性能的影響。電子、電氣設備在復合材料結構件上，安裝所有產生電磁能或對電磁場敏感的電子、電氣設備或部件時，各設備應有單獨的低阻抗回路，其設備金屬外殼應通過低阻抗搭接線就近搭接到接地網或與接地網連接的結構金屬件上，搭接電阻應不大于2.5mΩ。復合材料蒙皮復合材料蒙皮如果有電磁屏蔽和防雷擊強制要求，應使蒙皮成為均勻低阻抗通路，從而具有防射頻干擾功能。復合材料蒙皮與相鄰蒙皮之間均應實現射頻搭接，每個搭接測點搭接電阻應不大于10mΩ，蒙皮與相鄰結構金屬件搭接電阻不大于10mΩ，必要時，蒙皮縫隙需填充導電泡棉、膠條或導電膠，當蒙皮內部存在金屬絲網相互搭接時，搭接電阻小于2.5mΩ。保護地搭接概述不具有低阻抗導電性的復合材料結構件不可作為電流流通路徑的組成部分，對于復合材料車體，應專門搭建一套金屬接地網絡，用作乘客、檢修人員和車體設備保護接地。在人員可能接觸到的任意兩點之間（包括復合材料），不可產生大于EN50122-1：2011中規(guī)定的人體最大電壓，以免發(fā)生電擊使人員觸電。接地網接地網絡是由金屬匯流排搭建而成的籠式結構，匯流排之間可以通過軟搭接線過渡，接地網在復合材料車體或箱體內隨形布置，在接地網機械連接結構的壽命周期內，整體電阻不大于20mΩ。接地網構件連接處的搭接電阻值不應大于0.5mΩ，構件之間可以通過焊接或壓接方式電搭接，其中，通過壓接的電搭接接觸面允許涂覆導電膏進行防腐隔潮，連接緊固件如需涂螺紋鎖固劑，應防止鎖固劑進入搭接面。接地匯流排與復合材料結構件接觸面應通過支架、絕緣片或涂層隔離。接地網與車下電阻器間允許并聯(lián)GB/T21714.3—2015中3.32規(guī)定的絕緣火花間隙，降低車體接地網絡短路電流電壓抬升幅度，限制車體過電壓，火花間隙脈沖導通電壓滿足EN50122-1：2011中人體最大接觸電壓的規(guī)定。復合材料結構件與金屬結構件存在膠鉚機械連接結構，當金屬結構件多點搭接到接地網時，應充分利用接地網短路金屬結構件，降低金屬件和復材結構件連接處流過的雜散電流。電子、電氣設備電子、電氣設備裸露的金屬機架或部件，均應搭接到接地網或與接地網連接的結構金屬件上進行接地。如果設備的接地端或連接器插針已在內部與上述裸露件連接，則裸露件可通過設備接地線搭接到接地網或結構金屬件上，不必再采用專門的搭接線。電氣、電子設備及線束通過搭接線就近搭接到接地網或與接地網連接的結構金屬件上時，搭接線長度和截面按照TB/T2977—2016中5的規(guī)定執(zhí)行。對于牽引逆變器、變壓器等大功率設備金屬外殼應至少有兩處斜對稱搭接到接地網或與接地網連接的結構金屬件上，其搭接電阻不應大于2.5mΩ。電磁兼容地搭接概述各類車載電氣、電子裝置通過復材箱/柜、線束及線管/槽等零部件與接地網連接，接地網作為公共地，為車載電氣、電子設備相互之間提供了潛在電磁干擾路徑，尤其是當軌道回流、大功率干擾源的傳導或輻射干擾耦合到接地網時，會影響整車的電磁兼容性，因此，復材箱/柜、線束及線管/槽等零部件以及它們內部需進行電磁兼容地的搭接。復合材料蓋、門復合材料制成的蒙皮、設備艙門、蓋、機柜門蓋等活動部件安裝在車輛上時，與其接觸的框架至少有一邊是金屬或含有增強屏蔽層。用于安裝的緊固件與接地網或結構金屬件連接時，搭接電阻不大于2.5mΩ。線纜屏蔽層線纜屏蔽層接地應通過連接器金屬外殼連接到金屬機柜、箱體或復合材料機柜、箱體的增強屏蔽層上，但不能搭接到低阻抗導電性的復合材料結構件上，連接器外殼與金屬結構的搭接電阻應不大于2.5mΩ，與增強屏蔽層搭接電阻不大于10mΩ。機柜、箱體復合材料機柜或箱體等不可拆卸部位采用屏蔽增強材料時，相鄰區(qū)域的屏蔽增強材料應相互可靠電搭接，并通過搭接線、緊固件或金屬過渡件搭接到結構金屬件上或接地網，搭接電阻應不大于10mΩ，復合材料制造的箱體至少兩處搭接到接地網或與接地網連接的結構金屬件上。線槽、線管用于屏蔽大功率動力電纜的線管、線槽應通過金屬卡箍，多點就近搭接到接地網或結構金屬件上，搭接電阻不大于2.5mΩ，但不能搭接到低阻抗導電性的復合材料結構件上。靜電防護搭接概述車輛高速運行與空氣摩擦以及流體在氣液管路摩擦產生的靜電不及時泄放，會對傳感器等敏感類弱電設備造成干擾，此外，在干燥環(huán)境下，大流量乘客在絕緣地板布面行走時，與復合材料車廂內扶手桿等裸露金屬部件接觸，會發(fā)生靜電放電，引起不適，因此，需要通過靜電防護搭接有效泄放累積的電荷。復合材料外殼不同固化工藝的碳纖維復合材料件表面殘留樹脂狀態(tài)不同，不推薦直接用表面進行靜電泄放，可選用導電涂層在復材件表面涂覆來防止靜電累積，并應使用盡可能多的導體在導電涂層邊緣進行接地處理，不可單點接地。碳纖維復合材料本體可滿足靜電釋放要求，當復合材料件之間存在機械連接時，允許連接相鄰復合材料結構件上的鉚釘、螺栓等緊固件，作為復合材料件之間的靜電釋放路徑。復合材料件之間的共固化、共膠接或二次膠接界面，可作為靜電釋放路徑，但必須通過電搭接試驗驗證。轉向架碳纖維轉向架構架可單獨嵌入金屬件用于靜電釋放電搭接，嵌入的金屬件與碳纖維構架界面允許涂覆導電膏防腐，兩者之間搭接電阻值不大于100mΩ，金屬件通過搭接線與接地裝置或車體接地網連接，設置合理途徑實時釋放靜電。氣體和液體管路所有金屬管路與接地網或結構金屬件的搭接電阻值不大于10mΩ，如果搭接到復合材料結構件上，搭接電阻不大于1Ω。雷電防護搭接概述軌道車輛車體、接地網或結構金屬件以及接地網或結構金屬件與各系統(tǒng)、部件之間進行可靠搭接，形成低阻抗導電通路，以保證雷擊電流通過時，不會危害乘客人身安全、損壞車輛和關鍵系統(tǒng)、部件和設備，避免產生火花。復合材料車輛雷電防護涉及的搭接對象，主要包括：接地網、結構復合材料件、金屬件；車頂部件，如天線座、空調等；控制、通信系統(tǒng)；線纜。復合材料車體外殼車體外殼鋪覆金屬絲網或涂覆導電層用作雷擊防護層時，防護層需滿足業(yè)主或主管部門規(guī)定的雷擊波形破壞試驗要求，分塊蒙皮之間、金屬絲網或導電涂層與接地網或與接地網連接的結構金屬件之間的搭接電阻應滿足7.1.1的要求。車頂部件凸出車頂表面的部件，如天線座、受電弓平臺，以及車頂空調外殼或金屬安裝座等應就近搭接到接地網、金屬絲網或導電涂層上，它們之間的搭接電阻值應不大于10mΩ。當車體大部件局部無雷擊防護層時，復合材料部件之間的膠鉚連接結構，以及復合材料部件與結構金屬件的膠鉚連接結構具有承擔部分泄放雷擊大電流的功能，此時，需同步發(fā)揮接地網的防雷接地功能，車頂易遭受雷擊的凸出部件，如天線座、空調外殼等，必須與接地網可靠電搭接。典型搭接方式概述根據復合材料車輛結構特點及功能要求，給出典型的車輛級復合材料電搭接方式和六種電搭接安裝事例。對于緊固件、搭接線、管路、導電粘接等搭接，按照HB8412—2014中6.2～6.5的規(guī)定原則執(zhí)行。車輛級電搭接根據整車運營的接地要求，可以按照圖1所示，進行復合材料車體及轉向架電搭接。圖1車輛級復合材料車體及轉向架搭接關系復合材料蒙皮同一塊復合材料蒙皮內部，存在不連續(xù)銅網電搭接時，可以采用圖2所示的疊層搭接方式。相鄰蒙皮拼縫處電搭接，可以采用圖3所示的涂覆導電膠的搭接方式。圖2復合材料蒙皮內銅網電搭接圖3復合材料蒙皮拼縫電搭接復合材料車體-金屬車體如圖4所示，相鄰復合材料車體與金屬車體之間電搭接點，可以在間隙處用金屬網（箔）過渡搭接。圖4復合材料蒙皮-金屬件電搭接接地網如圖5所示，對于接地網永久電搭接，應采用焊接方式，對于可拆卸電搭接，應采用圖6所示的螺栓緊固壓接方式。圖5接地排焊接圖6接地排螺栓緊固壓接復合材料車體包含復合材料車體部件、金屬結構件及接地網的綜合電搭接，可以按照圖7進行。圖7復合材料蒙皮銅網-金屬接地匯流排-金屬結構件電搭接非同類搭接按照HB7695—2001中6.4和HB8412—2014中6.6的規(guī)定，非同類材料搭接時，當無法避免不同電極電位的金屬之間搭接時，應采取措施防止電化學腐蝕，尤其是接地網存在雜散電流時，存在加劇電腐蝕風險，因此，接地網與不同材質的金屬件搭接應盡量通過搭接線間接搭接或在金屬件表面鍍層，避免直接搭接。表面加工表面預加工按照HB7695—2001中7.1要求執(zhí)行，其中，對于搭接的復合材料表面，不同固化工藝殘留的表面樹脂層狀態(tài)不同，需要針對性采取不同打磨方式，對于鋪覆金屬絲網的復合材料件電搭接，有條件時，可在鋪貼絲網工序，預先將搭接區(qū)域金屬絲網裸露，減少后打磨工序。表面整修按照HB7695—2001中7.2要求執(zhí)行，其中，對于因復合材料蒙皮拼縫、打磨銅網或涂層、鉚接或涂膠等電搭接操作致使產品表面出現凹陷、破損或粘附雜質，需打磨后涂封或鋪貼外觀層遮蓋。檢測射頻測量依賴于實際結構，導致高頻搭接電阻測量困難，因此，本規(guī)范涉及的搭接電阻都是直流電阻，用分辨率優(yōu)于10μΩ的高精度微歐表測量，此外，面電阻用四探針電阻測試儀測量。在過程、型式或例行檢驗過程中，如果無法找到可測位置或需要通過破壞已完工的外觀層才能獲取測量點，那么，允許采用相同工