地鐵車輛車下布線工藝分析

毛明志 苗浩強(qiáng)

摘 要：地鐵車輛布線是地鐵制造工藝重要環(huán)節(jié)，地鐵車輛布線按照空間位置分為車內(nèi)布線、車頂布線、車下布線，而車下布線是所有布線工藝環(huán)節(jié)中的最復(fù)雜的，所以對地鐵車輛車下布線工藝性進(jìn)行分析是很有必要的。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛；車下布線；工藝分析

1 概述

地鐵車輛為了輕量化大多采用鋁合金結(jié)構(gòu)，結(jié)合車下車輛電氣部件模塊化安裝結(jié)構(gòu)，地鐵車輛一部分線纜排布在地板夾層，即型腔布線；一部分線纜排布在車下線槽內(nèi)；還有一些線纜排布采用金屬管和車下吊架固定方式排布。多種工藝相結(jié)合，豐富了車下線纜的排布方式。

列車編組圖如下：

=Tc-Mp-M+M-Mp-Tc=

= 全自動車鉤

+ 半自動車鉤

- 半永久車鉤

有帶司機(jī)室的拖車（Tc01/Tc06車）和具有動力的動車（分為帶受電弓的Mp02/ Mp05車、不帶受電弓的M03/M04車）兩種車型，由一輛拖車和兩輛動車組成一個列車單元。由兩個列車單元（*Tc+Mp+M=）組成的4M2T六輛編組列車，每個*Tc+Mp+M=為最小可動單元，當(dāng)整列車解編為兩個*Tc+Mp+M=最小可動單元時，每個*Tc+Mp+M=單元可在人工簡單操作下可迅速形成端車回路，Tc車可操控*Tc+Mp+M=單元。

2 地鐵車輛主要線纜布線方式

2.1 車下線槽布線

地鐵車輛所用線纜根據(jù)電壓等級分類，可分為H、A、B、C、E五類。按照《GB/T 34571-2017 軌道交通 機(jī)車車輛布線規(guī)則》不同電壓等級線纜采用屏蔽或者鋁合金線槽隔板隔離，由于線槽整體使用地線連接到車體，車輛運(yùn)行時，鋁合金線槽各點相當(dāng)于接地狀態(tài)。車下線槽內(nèi)部隔斷將線槽分成高中低電壓三個區(qū)域，車下線槽布線優(yōu)先布置中低壓及中低功率電纜，控制電纜布置到線槽控制隔斷內(nèi)，信號線布置到信號隔斷內(nèi)。線槽出線后開在兩側(cè)和兩個端部，不同電壓等級線束出口不同，實現(xiàn)安全隔離，有效避免電磁干擾。

列車上不同電纜之間會產(chǎn)生寄生電容和寄生電感，因此要注意電纜之間的電容耦合和電感耦合。列車中電纜種類與電纜種類之間的距離分別如表1和表2：

車下線槽每個區(qū)域線束布置完畢，在線槽腔內(nèi)卡槽安裝綁線架，使用扎帶綁扎牢固，按照布線要求，線槽內(nèi)布線線纜綁扎間距按照如下要求：

1）電力電纜、多芯電纜和電纜束安裝要求：

-電纜水平敷設(shè)時安裝間距不大于300mm；

-電纜垂直敷設(shè)時安裝間距不大于500mm。

2）低壓電源用單芯電纜單獨安裝要求：

-電纜水平或垂直敷設(shè)時兩固定附件之間安裝間距不大于150mm；

-終端接觸點與第一個固定附件之間安裝間距不大于150mm。

在扎線架端部、分岔電纜束根部及電纜束拐彎處均應(yīng)有綁扎帶緊固。線槽出口一般安裝金屬接頭和尼龍軟管接頭，接頭根部較為尖銳，如果線槽內(nèi)部沒有設(shè)計多接地點，出線槽口線束用網(wǎng)狀伸縮網(wǎng)管防護(hù)到位，并在靠近線槽內(nèi)部綁扎帶，根據(jù)扎帶槍使用規(guī)格調(diào)整綁扎力，避免拉力過大將線纜絕緣皮損壞。

線槽內(nèi)部布線不可縱向扭曲布置，布線滿足彎曲半徑要求：

當(dāng)電纜外徑不大于20mm時，電纜敷設(shè)的最小彎曲半徑不小于電纜外徑的3倍；當(dāng)電纜外徑大于20mm時，電纜敷設(shè)的最小彎曲半徑不小于電纜外徑的5倍。屏蔽電纜敷設(shè)的最下彎曲半徑不宜小于電纜外徑的10倍。

采用車下線槽布線，可以在車輛生產(chǎn)前，在布線工區(qū)提前將線束布置到線槽內(nèi)，然后安裝線槽接頭，如果現(xiàn)車量好連接線槽與車下電氣設(shè)備的軟管的距離，可以安裝尼龍軟管，并制作電氣連接器，這樣方便操作。

對于鋁合金車體結(jié)構(gòu)的車輛，車下電氣布線吊裝采用橫梁吊裝式結(jié)構(gòu)，車下線槽安裝在橫向上面，使用吊架連接。因此線槽在布線后使用升降小車將線槽整體運(yùn)到車體底面下，升降小車升起，使用掛線槽工裝將線槽掛在車體底架下表面，按照施工圖紙調(diào)整線槽與主橫梁安裝吊架位置，待車體橫梁安裝后可直接安裝吊架，安裝后取下掛線槽工裝和緊固件即可。

總的來說，地鐵車輛車下線槽布線根據(jù)車下布線排布整體布線情況而定，根據(jù)線纜高低壓和頻率決定線纜排布位置。若線槽線纜內(nèi)全部由電壓等級為H何A線纜組成，則可將B類和C類線纜采用型腔或者線管內(nèi)布置，不同電壓等級線排布到不同腔或者管內(nèi)，即滿足電纜布線電磁兼容性，有方便后期對線纜維護(hù)。

2.2 型腔布線

地鐵車輛為了輕量化大多采用鋁合金結(jié)構(gòu)，為了合理利用車輛模塊化安裝結(jié)構(gòu)，地鐵車輛一部分布線排布在地板夾層，即型腔內(nèi)布線。型腔以車體縱向中心為基準(zhǔn)，分為左右兩個部分，高低壓線纜走線可分別左右兩側(cè)分開布置，既減少高低壓線纜之間的電磁干擾，又方便布線通道出口后接線方便。相鄰型腔口成三角形彼此相錯，如圖3所示，增加了車體結(jié)構(gòu)，且豐富了布線空間。

地板組成由3種斷面共5塊大型中空擠壓鋁型材通過3V焊縫焊接而成。焊接完成后進(jìn)行機(jī)加工，主要加工電氣過線孔，銑除安裝枕梁和牽緩位置的C型槽，制動管路的通過孔?，F(xiàn)有兩種地板組成：分別為拖車地板組成、動車地板組成，如圖1、2所示。

型腔布線前，需要將型腔內(nèi)的雜物清理干凈，型腔內(nèi)不準(zhǔn)留有油漆凸點，防止穿線過程中將線纜絕緣皮損傷。

型腔出口用鋁箔或者錫箔膠帶防護(hù)，標(biāo)記各個型腔出口位置，按照布線圖和布線表排布線纜。

按照布線表要求將各線束穿入指定型腔內(nèi)，并根據(jù)電纜預(yù)留長度值，在進(jìn)、出線口處做好連接至設(shè)備長度的線束預(yù)留。

進(jìn)行型腔穿線時。線纜要涂抹潤滑劑，防止線纜穿線過程中磨損絕緣皮，型腔布線完畢后，將型腔口的線束用伸縮網(wǎng)管或者夾布膠管防護(hù)到位，用扎帶綁扎牢固，綁扎時要在型腔外綁扎，以防止線纜因振動或者維修換線磨損絕緣皮。

從型腔出口去設(shè)備的線，需要車下分線箱來將線束分到各個設(shè)備位置，分線箱接口用金屬接頭或者尼龍軟管接頭，高壓線用直接穿出接頭連接至設(shè)備，中低壓線穿尼龍軟管連接排布到相應(yīng)設(shè)備位置。

型腔內(nèi)布線在設(shè)計階段會根據(jù)型腔截面積和型腔內(nèi)線束截面積之和進(jìn)行模擬對比來設(shè)計線束走線路徑，生產(chǎn)實際會有偏差，需要對實際走線路徑進(jìn)行優(yōu)化。由于穿入線管內(nèi)的電線電纜，外徑面積之和不應(yīng)超過線管內(nèi)孔橫截面積的70%。同理穿入型腔的線束也同樣不能滿滿的擠進(jìn)型腔內(nèi)，這樣對后期的檢修與維護(hù)都帶來不便。對型腔內(nèi)線纜過多的路徑進(jìn)行優(yōu)化，將線纜分配到其它型腔，減少型腔內(nèi)的線纜數(shù)量，降低穿線難度，保證線纜質(zhì)量。

2.3 金屬線管及吊架布線

根據(jù)車下的布線空間，車下電機(jī)線纜和軸端接地等線纜可以排布到車下金屬線管內(nèi)，線管可靠接地，可以起到布線路徑環(huán)境過程的電磁屏蔽，同時也方便線纜的維護(hù)。

出車下線槽與車下分線線箱的線纜，使用電纜夾和管卡固定到車下金屬吊架上，線纜彎曲半徑按照《GB/T 34571-2017 軌道交通 機(jī)車車輛布線規(guī)則》標(biāo)準(zhǔn)，可參照車下線槽布線執(zhí)行，線纜至設(shè)備接口留出防水彎，防止雨水沿線纜方向進(jìn)入設(shè)備內(nèi)，連接至車下設(shè)備的線纜設(shè)計初應(yīng)該將處線槽和分線箱接口與設(shè)備接口位置對應(yīng)，方便線纜在車外排布，保證線纜不至于交叉打結(jié)，保證美觀。為保證車外線纜活動部分不因車輛運(yùn)行時振動而彼此磨蹭，線纜之間用扎帶或者線纜夾綁扎固定。

3 結(jié)語

文章介紹了地鐵車輛車下主要的幾種布線方式。隨著車下電氣日益改造更新，車下布線方式也不斷完善，布線標(biāo)準(zhǔn)也不斷更新，對防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，彎曲標(biāo)準(zhǔn)，線纜排布路徑等標(biāo)準(zhǔn)提出更嚴(yán)格要求。結(jié)合這些標(biāo)準(zhǔn)，無論是在車下線槽內(nèi)排布中低壓線纜，型腔內(nèi)排布中低壓和高壓線纜；還是在線槽內(nèi)排布高壓線纜，型腔內(nèi)排布中低壓線纜，我們都能更游刃有余的解決地鐵車輛車下線纜的布線問題。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張亮 電磁兼容（EMC）技術(shù)及應(yīng)用實例詳解[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.4

作者簡介：

毛明志（1987-）男，助理工程師，從事地鐵車輛電氣工藝技術(shù)工作。