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[摘 要]针对城轨车辆电气布线的基本要素,从电缆设计选型、电缆敷设,对底架电气布线进行了研究,介绍了城轨车辆电气布线的基本原则及方案。
[关键词]地铁车辆;电缆选型;电气布线;电缆敷设
中图分类号:T47 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0013-01
概述
地铁车辆电气系统主要包括牵引控制系统、制动系统、车门系统、乘客信息系统、照明系统、车载信号系统、列车通信控制系统、火灾报警控制系统等。在车辆布线设计时,应将动力线、控制线、信号线分开走线设计,并将走向不同设备的电缆进行编号分类,用线号以及点位定义。布线设计时要充分考虑到线束间距,防止因线束间距过近而引起的电磁干扰,以保证电气系统的可靠性和安全性。
1 电气布线设计的基本要素
安全性和可行性是电气布线设计的第一要素。如果地铁车辆的布线设计方案有不合理的地方或者隐患,轻则车辆部分设备不能正常工作,造成车辆故障;重则,造成重大安全事故。一个电气布线的设计如果能够做到,有良好的系统接地保护、电气保护、防火保护等,不仅能够保障车辆的正常运行,还能大大缩短保养维修的工作时间,延长设备元件、电缆的老化周期,有效的为公司节约开支。
2 电气布线工艺的模块化
模块化概念可以理解为局部集成化。车辆电气布线模块化可以将地铁车辆庞大的电气系统进行分解,形成若干个内部相互独立,外部又相互关联的、耦合性很小的模块。电气配线模块化结构在线缆需要变更的时候易于变更;模块化更大的好处在于降低成本、提高效率。现有地铁项目中按部位一般分为司机室线槽、客室线槽、底架线槽。
3 电气布线电缆选型
电气布线存在的安全隐患主要是在火灾和触电两方面。火灾是由于电缆绝缘层的破损和电缆负荷过高所致。前者要求设计者在电缆选型阶段要充分考虑到电气系统各个部分所承受的最大电压负荷以选配合适的电缆型号。列车电气系统的电路根据敏感度划分为6级,见表1.
城轨车辆电缆选型还应考虑电缆的材料,电缆应均采用无卤、阻燃型,且燃烧时低烟、无毒,需符合EN_50264和EN_50306标准。
4 电缆敷设
城轨车辆设计电缆选型中广泛使用1、2、4、5等级电缆。在电缆敷设中不同等级的电缆应尽可能单独敷设,并且需要保证最小的隔离间距,以此来防止相邻电缆间的电磁干扰。电缆与电缆束之间所要求的距离理论上取决于功率、频率、并行敷设的长度以及辐射抗扰度。实用时,空气中敷设的不同种类电缆,其最小间距应按表2选取。
在不同种类电缆的最小间距无法达到的情况下,电缆应采用金属管道、金属板、金属导管或整体屏蔽等进行隔离。在地铁中,线槽通常用于敷设电缆,既可以方便模塊化,更重要的是有效的屏蔽了电磁干扰。
底架线槽结构如上图所示:由线槽槽体、线槽连接板、线槽盖板等几部分组成。1、2、4等级线槽体中间有隔档,5等级线槽体中间无隔档。底架线槽内的线束按照电压等级分为5A等级、5B等级、5C/5D/5E等级、4A/4B等级、2A/2B等级、1A等级。底架线槽内线束应分等级捆扎,分别敷设在线槽的4个隔档中。
5 电缆防护
电缆绝缘层的破损另一主要原因是由于电缆弯曲,弯曲半径过小折弯或电缆受到尖锐物品划伤,这就要求工艺下线过程中注重对电缆的防护。线槽接缝处、端部等锋利的边缘处要贴胶皮防护,避免割破割伤电缆。布线时,用扎带捆扎线束,捆扎力应确保线束扎紧且导线不受应力,转弯处应保证有符合导线折弯半径要求的圆弧过度;线束应固定牢靠,以防止因震动摩擦将线皮磨破。
6 结语
综上所述,通过参考电气布线的基本要素、工艺的模块化、电缆选型、电缆敷设和电缆防护等5个方面来研讨城轨车辆中电气底架布线设计的基本原则及整体方案,从而使车辆的电气系统做到最高的安全性与可靠性。
参考文献
[1] NF F 61-010铁道车辆布线和设备机械固定的一般规则
[2] TB 3153-2007机车车辆布线规则
[3] EN-50343 铁路应用机车车辆布线规则
[4] 地铁车辆电气布线要点,城市轨道交通研究,2013(03)
[关键词]地铁车辆;电缆选型;电气布线;电缆敷设
中图分类号:T47 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0013-01
概述
地铁车辆电气系统主要包括牵引控制系统、制动系统、车门系统、乘客信息系统、照明系统、车载信号系统、列车通信控制系统、火灾报警控制系统等。在车辆布线设计时,应将动力线、控制线、信号线分开走线设计,并将走向不同设备的电缆进行编号分类,用线号以及点位定义。布线设计时要充分考虑到线束间距,防止因线束间距过近而引起的电磁干扰,以保证电气系统的可靠性和安全性。
1 电气布线设计的基本要素
安全性和可行性是电气布线设计的第一要素。如果地铁车辆的布线设计方案有不合理的地方或者隐患,轻则车辆部分设备不能正常工作,造成车辆故障;重则,造成重大安全事故。一个电气布线的设计如果能够做到,有良好的系统接地保护、电气保护、防火保护等,不仅能够保障车辆的正常运行,还能大大缩短保养维修的工作时间,延长设备元件、电缆的老化周期,有效的为公司节约开支。
2 电气布线工艺的模块化
模块化概念可以理解为局部集成化。车辆电气布线模块化可以将地铁车辆庞大的电气系统进行分解,形成若干个内部相互独立,外部又相互关联的、耦合性很小的模块。电气配线模块化结构在线缆需要变更的时候易于变更;模块化更大的好处在于降低成本、提高效率。现有地铁项目中按部位一般分为司机室线槽、客室线槽、底架线槽。
3 电气布线电缆选型
电气布线存在的安全隐患主要是在火灾和触电两方面。火灾是由于电缆绝缘层的破损和电缆负荷过高所致。前者要求设计者在电缆选型阶段要充分考虑到电气系统各个部分所承受的最大电压负荷以选配合适的电缆型号。列车电气系统的电路根据敏感度划分为6级,见表1.
城轨车辆电缆选型还应考虑电缆的材料,电缆应均采用无卤、阻燃型,且燃烧时低烟、无毒,需符合EN_50264和EN_50306标准。
4 电缆敷设
城轨车辆设计电缆选型中广泛使用1、2、4、5等级电缆。在电缆敷设中不同等级的电缆应尽可能单独敷设,并且需要保证最小的隔离间距,以此来防止相邻电缆间的电磁干扰。电缆与电缆束之间所要求的距离理论上取决于功率、频率、并行敷设的长度以及辐射抗扰度。实用时,空气中敷设的不同种类电缆,其最小间距应按表2选取。
在不同种类电缆的最小间距无法达到的情况下,电缆应采用金属管道、金属板、金属导管或整体屏蔽等进行隔离。在地铁中,线槽通常用于敷设电缆,既可以方便模塊化,更重要的是有效的屏蔽了电磁干扰。
底架线槽结构如上图所示:由线槽槽体、线槽连接板、线槽盖板等几部分组成。1、2、4等级线槽体中间有隔档,5等级线槽体中间无隔档。底架线槽内的线束按照电压等级分为5A等级、5B等级、5C/5D/5E等级、4A/4B等级、2A/2B等级、1A等级。底架线槽内线束应分等级捆扎,分别敷设在线槽的4个隔档中。
5 电缆防护
电缆绝缘层的破损另一主要原因是由于电缆弯曲,弯曲半径过小折弯或电缆受到尖锐物品划伤,这就要求工艺下线过程中注重对电缆的防护。线槽接缝处、端部等锋利的边缘处要贴胶皮防护,避免割破割伤电缆。布线时,用扎带捆扎线束,捆扎力应确保线束扎紧且导线不受应力,转弯处应保证有符合导线折弯半径要求的圆弧过度;线束应固定牢靠,以防止因震动摩擦将线皮磨破。
6 结语
综上所述,通过参考电气布线的基本要素、工艺的模块化、电缆选型、电缆敷设和电缆防护等5个方面来研讨城轨车辆中电气底架布线设计的基本原则及整体方案,从而使车辆的电气系统做到最高的安全性与可靠性。
参考文献
[1] NF F 61-010铁道车辆布线和设备机械固定的一般规则
[2] TB 3153-2007机车车辆布线规则
[3] EN-50343 铁路应用机车车辆布线规则
[4] 地铁车辆电气布线要点,城市轨道交通研究,2013(03)