低地板車輛整車布線研究

張 凱 魏瑞霞

(中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司 江蘇 南京 210031)

低地板車輛整車布線研究

張 凱 魏瑞霞

(中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司 江蘇 南京 210031)

低地板車輛與地鐵車輛相似，裝載有牽引、輔助、制動、空調(diào)、信號、網(wǎng)絡(luò)、GPS、PIS等系統(tǒng)設(shè)備，低壓控制元件較多，車內(nèi)空間有限，電氣布線難度大。本文以蘇州有軌電車一號線低地板車輛布線設(shè)計為例，分析低地板車輛整車電氣布線工藝。

有軌電車；低地板；車輛布線

蘇州有軌電車一號線為國內(nèi)首個100%低地板車輛，由多個模塊鉸接構(gòu)成；根據(jù)不同客流量的需求，可設(shè)計成5模塊或7模塊編組。本文主要介紹5模塊編組車輛(見圖1)的車頂、客室及司機室電氣布線施工設(shè)計。

圖1 5模塊編組的蘇州有軌電車一號線

1 車頂布線

低地板車輛牽引、輔助、空調(diào)及高壓受流設(shè)備均安裝在車頂，故車頂布線貫穿整列車。車頂布線分為兩側(cè)，一側(cè)為高壓布線、一側(cè)為低壓布線，如圖2所示。

圖2 低地板車輛車頂布線

車頂高壓側(cè)布線主要為750V、380V線束(見圖3)，低壓側(cè)布線主要為24V線束。高壓側(cè)線束起于受電弓，通過車頂高壓側(cè)線槽引入高壓箱，再經(jīng)由高壓箱沿列車行進方向分別敷設(shè)至各牽引輔助等系統(tǒng)設(shè)備[1]。低壓側(cè)線束的敷設(shè)不同于地鐵車輛項目，其敷設(shè)在車內(nèi)，而非車外。低壓側(cè)線束在車端分線箱分線、經(jīng)由車內(nèi)線槽敷設(shè)至客室電氣柜、客室各系統(tǒng)設(shè)備、司機室內(nèi)各系統(tǒng)設(shè)備等。

線束敷設(shè)以EN50343《鐵路應(yīng)用—機車車輛布線規(guī)則》為設(shè)計依據(jù)：電力電纜、多芯電纜及束合電纜在線槽中需可靠固定，電纜水平敷設(shè)時，兩固定點間最短距離為300mm，電纜垂直敷設(shè)時，兩固定點間最短距離為500mm，以確保線束捆扎安全可靠；低壓電源用單芯電纜，需單獨敷設(shè)。電纜綁扎用扎帶防火性能以EN45545為依據(jù)。

車頂線槽材質(zhì)為不銹鋼，槽體開有線束綁扎用孔并設(shè)置線槽蓋防護。由于車頂線束在車外敷設(shè)，環(huán)境條件嚴苛，為此需采用波紋管防護；進箱體的線束均使用波紋管與管接頭配合；車體開孔進線均安裝格蘭，以保證車頂線束具有良好的防護等級。車頂?shù)木€束高度模塊化，線束廠商預(yù)先放線，線束與線槽總成后整體上車施工安裝固定[2]，安裝完成后需可靠接地以保證良好的電磁兼容性[3-4]。

車頂跨接線連接2輛車4個分線箱之間的高壓、低壓側(cè)線束，是2列車之間線束的樞紐。車輛運行期間，跨接線需要可靠防護、固定，如圖4所示。

由于低地板車輛為鉸接車型，故車輛間的運動形式共有3種：轉(zhuǎn)動、俯仰、滾動。結(jié)合線路的因素，需要考慮的運動有：轉(zhuǎn)動角度±28°；俯仰角度+5°/-4°；滾動角度±2°；最小曲線半徑25m。

為此，在跨接線之間增加可活動夾塊及托架，以固定高低壓兩側(cè)線束。夾塊、線束與托架之間安裝有活動軸承，釋放車輛運行期間各工況對電纜可能造成的應(yīng)力。

圖3 車頂380 V/750 V線束在線槽中敷設(shè)

圖4 車輛間跨接線敷設(shè)

2 客室布線

客室布線承載有PIS系統(tǒng)設(shè)備、TCMS系統(tǒng)設(shè)備、控制用低壓控制元件、低壓母線、絕緣子、電氣柜、車門等布線。線束的主要路徑為客室“兩縱兩橫”線槽(見圖5)，分別實現(xiàn)Ⅰ位端到Ⅱ位端、一位側(cè)至二位側(cè)線束的走向。

圖5 “兩縱兩橫”客室內(nèi)整體線槽

出于安全的考慮,低地板車輛客室內(nèi)用電纜電壓均為24V或以下，線束在線槽中按不同功能和等級分開敷設(shè)(見圖6)，控制電纜敷設(shè)在線槽最下層，網(wǎng)絡(luò)、信號等電纜敷設(shè)在控制電纜上部，線槽背部敷設(shè)有低壓母線，通過絕緣座和絕緣子分線。

車頂線槽內(nèi)線束在車側(cè)電氣柜位置出線，線束敷設(shè)至電氣柜內(nèi)各系統(tǒng)設(shè)備。至座椅中的線束通過側(cè)墻自頂至下敷設(shè)至座椅附近，方便撒砂及插座等電氣設(shè)備的布線；至客室模塊LCD顯示器的線束從內(nèi)裝多功能型材穿過直至設(shè)備電氣接口；轉(zhuǎn)向架模塊較特殊：車頂牽引逆變器引出的電機線及接地線自車頂進入客室，在車體兩窗之間防護并固定，最終從座椅下穿出客室，進入底架布線，線束敷設(shè)至轉(zhuǎn)向架電機。線束預(yù)先敷設(shè)在線槽內(nèi)，連接器預(yù)先壓接，總成后線束及線槽一起通過工裝運輸，整體吊裝安裝在車體上，最后總裝將端子用緊固件緊固，連接器對插連接。

圖6 客室內(nèi)線束敷設(shè)

3 司機室布線

司機室線束分為3個部分：司機室電氣柜布線；司機室車頂布線；司機臺區(qū)域布線。

司機室電氣柜線束主要有4個方向，電氣柜后部通過客室線槽敷設(shè)至相鄰的轉(zhuǎn)向架模塊客室線槽，電氣柜前部進入司機室模塊中司機室環(huán)形線槽，將線束分別敷設(shè)至司機臺區(qū)域和車頂信號設(shè)備安裝區(qū)域(車頂信號安裝區(qū)域在司機室頂板上)。

司機室車頂布線：由于司機室車頂上只安裝有司機室空調(diào)機組、天線等設(shè)備，加之轉(zhuǎn)向架模塊與司機室模塊車頂高度相同，因此沒有跨接線，低壓與高壓的線束分別從轉(zhuǎn)向架模塊車直接敷設(shè)固定至司機室空調(diào)機組連接器。

司機臺區(qū)域布線：由于司機室呈環(huán)形結(jié)構(gòu)(見圖7)，從客室來的線束及從司機室電氣柜來的線束匯集后，從司機室門后的端墻引下，至司機室環(huán)形線槽，該線槽繞司機室半周，線束分別引上敷設(shè)至主、副司機臺及司機臺下左、右邊柜，向下引下敷設(shè)至底架車鉤、底架信號天線、汽笛、車燈等設(shè)備。

圖7 司機室線束敷設(shè)

4 小結(jié)

蘇州有軌電車一號線采用先進的設(shè)計理念，應(yīng)用一流的施工軟件進行三維電氣布線；線束敷設(shè)層次清晰，路徑明確，規(guī)劃合理，克服了低地板車輛空間小，施工難度大的困難。

[1] 李華祥.電磁兼容在電力機車布線中的設(shè)計[J].鐵道機車車輛，2008，28(1)：9-11.

[2] 史 軍，張 中，楊俊杰.預(yù)布線技術(shù)在和諧型電力機車中的應(yīng)用[J].鐵道機車車輛，2010，30(6)：17-20.

[3] 王愛武，蘇 紅，胡文斌.地鐵車輛電氣布線要點[J].城市軌道交通研究，2012(3)：97-99.

[4] 章國平，康洪軍.高速動車組布線線槽電磁兼容設(shè)計[J].鐵道機車車輛，2012，32(4)：4-8.□

(編輯：繆 媚)

2095-5251(2016)02-0021-02

2015-03-31

張 凱(1986- )，男，本科學(xué)歷，工程師，從事電氣設(shè)備安裝與布線設(shè)計工作。

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