城軌車(chē)輛底架主輔線(xiàn)槽布線(xiàn)方法改進(jìn)

張擁民 張?chǎng)? 王璐

摘 ?要：目前，城軌車(chē)輛在試制過(guò)程中，預(yù)組裝工段的主輔線(xiàn)槽布線(xiàn)存在著一些問(wèn)題主要表現(xiàn)為電纜出線(xiàn)順序與設(shè)備進(jìn)線(xiàn)口位置及接線(xiàn)點(diǎn)位三者不一致，導(dǎo)致電纜在出線(xiàn)槽后的布線(xiàn)、接線(xiàn)過(guò)程中，出現(xiàn)電纜交錯(cuò)、疊加及電纜彎曲弧度不一致、電纜承受應(yīng)力增大等問(wèn)題，可以進(jìn)一步改進(jìn)。具體方法是將所有需要布置的高壓電纜，根據(jù)其出線(xiàn)口及接線(xiàn)位置，按照一定秩序進(jìn)行排列。

關(guān)鍵詞：城軌車(chē)輛;主輔線(xiàn)槽;電纜排序;改進(jìn)

中圖分類(lèi)號(hào)：U270.381 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2019）15-0128-03

Abstract： At present， in the trial production process of urban rail vehicles， there are some problems in the wiring of the main and auxiliary line grooves in the pre-assembly section， which are mainly manifested in the inconsistency between the cable outgoing sequence and the equipment inlet position and wiring point position. In the process of wiring and wiring after the cable outlet slot， there are some problems， such as cable interleaving， superposition， inconsistent bending radian of cable， increasing stress of cable and so on， which can be further improved. The specific method is to arrange all the high-voltage cables that need to be arranged according to their outlet and wiring position according to a certain order.

Keywords： urban rail vehicles; main and auxiliary grooves; cable sequencing; improvement

引言

軌道交通運(yùn)輸具有安全、可靠、綠色、環(huán)保、節(jié)能等方面的優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢(shì)頭。龐大而多樣化的市場(chǎng)需求對(duì)軌道交通裝備生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能和質(zhì)量提出了更高的需求。目前公司城軌車(chē)輛的設(shè)計(jì)能力也日趨成熟，但仍有很多東西在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)有疏漏，這就需要工藝人員在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)中查漏補(bǔ)缺，在實(shí)踐中與設(shè)計(jì)人員共同完善我們的城軌設(shè)計(jì)能力，提升產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。本文主要描述了某項(xiàng)目底架主輔線(xiàn)槽在預(yù)布線(xiàn)過(guò)程中，存在著由于電纜排序不當(dāng)造成的電纜交錯(cuò)、疊加及電纜彎曲弧度不一致、電纜承受應(yīng)力增大等問(wèn)題，并通過(guò)布線(xiàn)原理與實(shí)際情況相結(jié)合，對(duì)主輔線(xiàn)槽出線(xiàn)口電纜排序的方法進(jìn)行了研究和探討。

1 地鐵車(chē)輛布線(xiàn)要求

1.1 電纜分類(lèi)

根據(jù)城軌地鐵車(chē)輛上應(yīng)用電纜的電壓等級(jí)和功率，可將電纜分為H、A、B、C共4類(lèi)[1]，分類(lèi)原則如表1所示：

不同類(lèi)線(xiàn)纜需分開(kāi)敷設(shè)。在不同種類(lèi)電纜的最小間距無(wú)法達(dá)到的情況下（尤其是與類(lèi)電纜之間的間距），電纜應(yīng)用金屬管道、金屬板、金屬導(dǎo)管或整體屏蔽[2]（與城軌車(chē)輛接地相連）等等進(jìn)行隔離。

1.2 電纜布線(xiàn)基本原則

（1）對(duì)不同種類(lèi)的電纜進(jìn)行分區(qū)，在底架線(xiàn)槽中，主輔線(xiàn)槽主要為H類(lèi)和A類(lèi)電纜;控制線(xiàn)槽主要為B類(lèi)和C類(lèi)電纜，并由線(xiàn)槽鋁板隔開(kāi)，B區(qū)的電纜和C區(qū)的電纜可以并行走線(xiàn)而不需要穿屏蔽層的距離不能超過(guò)700mm。

（2）滿(mǎn)足EMC（電磁兼容）要求。

（3）注意電纜的保護(hù)，典型的地鐵電纜保護(hù)有PMA管保護(hù)、編織網(wǎng)保護(hù)、膠皮膠帶保護(hù)。布線(xiàn)時(shí)電纜穿過(guò)金屬板或出入線(xiàn)槽線(xiàn)管時(shí)，邊緣應(yīng)光滑，同時(shí)應(yīng)加絕緣護(hù)套。各出線(xiàn)口及端部需粘貼橡膠絕緣保護(hù)條，連接處及線(xiàn)槽底部螺栓連接處貼絕緣膠條，以免布線(xiàn)后損傷電纜。通過(guò)扎線(xiàn)桿和底架電纜支架布線(xiàn)，注意各棱角處和扎線(xiàn)桿端部需要使用膠皮或者膠條進(jìn)行保護(hù)，底架布線(xiàn)時(shí)多芯線(xiàn)表面不處理，單芯線(xiàn)外套編織網(wǎng)保護(hù)。

（4）當(dāng)電纜線(xiàn)徑小于或等于16mm2時(shí)，彎曲半徑應(yīng)大于或等于電纜外徑的3倍;當(dāng)電纜線(xiàn)徑大于16mm2時(shí)，彎曲半徑應(yīng)大于或等于電纜外徑的5倍。應(yīng)仔細(xì)考慮電纜材料的抗拉能力，盡可能避免輔助設(shè)備給電纜施加過(guò)大的拉力，在新車(chē)試制前，應(yīng)對(duì)電纜進(jìn)行拉力試驗(yàn)。

2 底架布線(xiàn)

底架布線(xiàn)包括主輔電纜布線(xiàn)與控制電纜布線(xiàn)。主輔電纜一般是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛主電路連接、動(dòng)力供應(yīng)及輔助供電的電纜，控制電纜一般是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛電路控制及低壓電源供應(yīng)的電纜。底架布線(xiàn)在城軌車(chē)輛中一般采用在車(chē)體型材內(nèi)布線(xiàn)或車(chē)下懸掛線(xiàn)槽布線(xiàn)的形式。在車(chē)體型材內(nèi)布線(xiàn)的方式會(huì)節(jié)省車(chē)下空間，為車(chē)下管路、設(shè)備及轉(zhuǎn)向架的布置提供更多的方便，但是不易于布線(xiàn)操作及檢修維護(hù)，同時(shí)對(duì)電纜造成的損傷可能性比線(xiàn)槽布線(xiàn)要大;在線(xiàn)槽內(nèi)布線(xiàn)的方式會(huì)方便布線(xiàn)工作，同時(shí)也便于后面的檢修工作，但是線(xiàn)槽所占空間較大，對(duì)車(chē)下的設(shè)備及管路布置都會(huì)有一定的影響。

下面以某項(xiàng)目為例，主要介紹線(xiàn)槽布線(xiàn)。

控制線(xiàn)槽采用鋁型材線(xiàn)槽，為保證其中的電路和電子電路線(xiàn)纜傳輸?shù)目煽啃裕€(xiàn)槽采用密封設(shè)計(jì)，該線(xiàn)槽一般敷設(shè)在車(chē)體底架的左側(cè)，如圖1所示;底架控制線(xiàn)槽兩端從端部分線(xiàn)盒出線(xiàn)，根據(jù)布線(xiàn)路徑在控制線(xiàn)槽中部放置中間分線(xiàn)盒，在分線(xiàn)盒上開(kāi)圓形孔安裝軟管接頭，電纜由軟管接頭處出線(xiàn)，出線(xiàn)口到設(shè)備間的電纜用軟管密封保護(hù)。

主輔線(xiàn)槽采用開(kāi)孔鋁線(xiàn)槽，考慮到其中的主電路及輔助電路線(xiàn)纜散熱及走線(xiàn)方便，線(xiàn)槽采用開(kāi)放設(shè)計(jì)，該線(xiàn)槽一般敷設(shè)在車(chē)體底架的右側(cè)，如圖2所示。底架主輔線(xiàn)槽的各出線(xiàn)口設(shè)計(jì)在設(shè)備的附近，為了便于接線(xiàn)，將電纜直接用扎帶扎在出線(xiàn)口位置，出線(xiàn)口附近用金屬帶骨保護(hù)條或膠皮對(duì)電纜進(jìn)行保護(hù)。

底架線(xiàn)槽中電纜僅在電氣柜底下穿過(guò)地板到車(chē)上，與電氣柜下端及側(cè)面插座、電子柜頂端及側(cè)面插座連接。

對(duì)于易產(chǎn)生電磁干擾的電路，采用特殊的防電磁干擾措施，如：受電弓電纜單獨(dú)敷設(shè)在不銹鋼線(xiàn)管中;電機(jī)電線(xiàn)采用單芯屏蔽線(xiàn);制動(dòng)電阻線(xiàn)纜敷設(shè)在單獨(dú)的線(xiàn)槽中。

為滿(mǎn)足緊急情況下的防火要求，DC110V電源母線(xiàn)和在緊急情況下需保持功能的系統(tǒng)控制電纜采用耐火電纜（保證電纜在著火情況下30分鐘內(nèi)不喪失功能）。

3 主輔線(xiàn)槽布線(xiàn)作業(yè)介紹

（1）將所需工藝文件、圖紙、工具、工裝準(zhǔn)備到位，確定工裝、工具狀態(tài)良好。

（2）按照?qǐng)D紙上的件號(hào)位置在預(yù)組裝工作臺(tái)位上按照從線(xiàn)槽一端到二端的次序依次擺放好每段線(xiàn)槽（注意檢查線(xiàn)槽是否完好，對(duì)于變形線(xiàn)槽需進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整）。

（3）連接板安裝：將線(xiàn)槽連接板從線(xiàn)槽一端至二端依次擺放到線(xiàn)槽連接處; 用小毛刷將所有的線(xiàn)槽托架安裝用螺栓均勻涂上莫尼卡潤(rùn)滑劑;根據(jù)圖紙的局部放大圖配置好線(xiàn)槽連接板的緊固件，先用手進(jìn)行預(yù)緊;調(diào)整扭力扳手，依次緊固所有線(xiàn)槽連接板螺栓;按工藝要求正確標(biāo)記防松標(biāo)記。

（4）保護(hù)膠帶粘貼。

（5）托架安裝位置和出線(xiàn)口位置畫(huà)線(xiàn)。

（6）校線(xiàn)：根據(jù)布線(xiàn)表進(jìn)行校線(xiàn)并按照線(xiàn)槽電壓等級(jí)區(qū)域（UFHH、UFHA）進(jìn)行分類(lèi)，每一束電纜應(yīng)依次按照檢查一級(jí)標(biāo)簽、長(zhǎng)度、根數(shù)、二級(jí)標(biāo)簽（無(wú)二級(jí)標(biāo)簽則不檢查該項(xiàng)）、三級(jí)標(biāo)簽、電纜通斷的順序進(jìn)行校線(xiàn)，如發(fā)現(xiàn)少線(xiàn)和線(xiàn)纜信息與圖紙不符的問(wèn)題應(yīng)查明原因并及時(shí)解決。

（7）主輔線(xiàn)槽布線(xiàn)：a.根照布線(xiàn)表按UFHH（H區(qū)）和UFHA（A區(qū)）的順序依次布線(xiàn);將每束電纜散開(kāi)，對(duì)于根數(shù)多的電纜束，需先將電纜拉齊理順。測(cè)量其總長(zhǎng)是否與所標(biāo)注的一致，長(zhǎng)度不夠的應(yīng)立即查明原因并更換。再按照一級(jí)標(biāo)簽上的出線(xiàn)口的預(yù)留長(zhǎng)度，在該束電纜的相應(yīng)位置用記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)注并布入線(xiàn)槽。每布完一束線(xiàn)用絕緣帶將該電纜固定在線(xiàn)槽邊沿的保護(hù)條上。因?yàn)檐?chē)底左側(cè)線(xiàn)槽中多為線(xiàn)徑較粗的大線(xiàn)，布線(xiàn)時(shí)應(yīng)盡量讓線(xiàn)與線(xiàn)之間并行，不要交叉，對(duì)于從出線(xiàn)口位置出來(lái)線(xiàn)纜注意做好保護(hù);b.電纜綁扎，每個(gè)線(xiàn)槽區(qū)的電纜布線(xiàn)完成后從線(xiàn)槽端部開(kāi)始使用扎帶以每段間隔300-500mm的距離進(jìn)行綁扎，對(duì)于出線(xiàn)口處的線(xiàn)纜，可用扎帶分組并排扎在扎線(xiàn)孔口處，將固定用的膠帶去掉，最后用扎帶槍將扎帶從根部平齊剪斷。

（8）主輔線(xiàn)槽布線(xiàn)基本要求：a.當(dāng)電纜線(xiàn)徑小于或等于16mm2時(shí)，彎曲半徑應(yīng)大于或等于電纜外徑的3倍;當(dāng)電纜線(xiàn)徑大于16mm2時(shí)，彎曲半徑應(yīng)大于或等于電纜外徑的5倍。應(yīng)仔細(xì)考慮電纜材料的抗拉能力，盡可能避免輔助設(shè)備給電纜施加過(guò)大的拉力。b.各出線(xiàn)口及端部需粘貼金屬帶骨保護(hù)條，連接處及線(xiàn)槽底部螺栓連接處貼絕緣膠條，避免損傷電纜。

4 主輔線(xiàn)槽電纜布線(xiàn)存在的問(wèn)題

目前主輔線(xiàn)槽制作過(guò)程中，線(xiàn)槽布線(xiàn)只是根據(jù)布線(xiàn)表所給的信息，將電纜分別放入各線(xiàn)槽，亦沒(méi)有相應(yīng)的工藝文件規(guī)定每根電纜的具體排列方法，電纜是隨機(jī)排放的。當(dāng)其它設(shè)備陸續(xù)裝備完畢，并完成接線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)存在一定的工藝問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)隱患：

（1）電纜從出線(xiàn)口出去之后，因?yàn)榫€(xiàn)徑較大，平放在出線(xiàn)口，但由于擺放順序不恰當(dāng)，在同一位置出線(xiàn)的電纜連接設(shè)備時(shí)，電纜所接的位置可能與電纜擺放順序不一致，導(dǎo)致出線(xiàn)口位置的電纜重疊或交叉，不符合美觀(guān)要求。

（2）如果同一出線(xiàn)口位置的電纜重疊或交叉的話(huà)，出

線(xiàn)口處的線(xiàn)束厚度增加，容易與車(chē)體底部的阻泥漿接觸或與車(chē)體底部的設(shè)備干涉，在運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)相對(duì)位移并損傷電纜，形成安全隱患。

（3）同時(shí)，這樣的出線(xiàn)方式導(dǎo)致出線(xiàn)口位置的電纜交疊較大，可能產(chǎn)生較大的電磁干擾及熱量，對(duì)電纜及附近的設(shè)備產(chǎn)生影響。

5 改進(jìn)后的布線(xiàn)秩序

現(xiàn)在有一個(gè)設(shè)想就是根據(jù)布線(xiàn)表與設(shè)計(jì)給的圖紙對(duì)主輔線(xiàn)槽里的電纜進(jìn)行排序，使得從出線(xiàn)口出來(lái)的電纜是按照一定順序的，避免接線(xiàn)時(shí)出現(xiàn)電纜交叉現(xiàn)象。從布線(xiàn)表中我們可以發(fā)現(xiàn)，主輔線(xiàn)槽中的電纜不是很多，例如某項(xiàng)目主輔線(xiàn)槽中總共有40多根線(xiàn)，而且均為比較粗的電纜，所以改進(jìn)布線(xiàn)秩序還是有可執(zhí)行性的。

以高壓箱為例，從主輔線(xiàn)槽出來(lái)接到高壓箱的總共有九根線(xiàn)，有五根線(xiàn)是從UFH12出線(xiàn)口出來(lái)的，另外四根線(xiàn)是從UFH10出線(xiàn)口出來(lái)，具體情況如表2所示。

高壓箱安裝于控制線(xiàn)槽的下方，其接線(xiàn)點(diǎn)位如圖4所示，結(jié)合主輔線(xiàn)槽的出線(xiàn)口位置與設(shè)備的懸掛位置，可以將從這兩個(gè)出線(xiàn)口出來(lái)的電纜進(jìn)行一個(gè)排序，排序情況如下所示：

UFH12：367376H002，367376H001，365367H002，365367H001，367376H003（從左往右）

UFH10：367376H005，367376H004，363367H002，363367H001（從左往右）

具體如圖5所示。

圖5是對(duì)接到高壓箱的電纜的排序情況所做的改善，以此類(lèi)推我們可以對(duì)接到其余設(shè)備的電纜也進(jìn)行一個(gè)排序。在熟悉各個(gè)設(shè)備的接線(xiàn)位置以及主輔線(xiàn)槽的各個(gè)出線(xiàn)口之后，我們就可以確定每個(gè)出線(xiàn)口處電纜的排序情況，從而得出主輔線(xiàn)槽出線(xiàn)示意圖，如圖6所示。

6 結(jié)束語(yǔ)

改進(jìn)主輔線(xiàn)槽電纜排序后，接到各個(gè)設(shè)備的電纜布線(xiàn)外表美觀(guān)，且消除了相應(yīng)的安全隱患。在實(shí)際操作中，電纜不再纏繞交雜不清，電纜長(zhǎng)度也會(huì)有所減短，相應(yīng)的成本也會(huì)有所降低。

參考文獻(xiàn)：

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