地鐵車輛電氣布線組裝工藝分析

劉曉軒

摘? 要：建設(shè)環(huán)保型社會(huì)為國家大力提倡，地鐵車輛具有安全、綠色、節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，與國家政策相符。文章立足于地鐵車輛電氣布線組裝工藝，對(duì)于布線原則進(jìn)行了分析，同時(shí)從設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)思路、裝備設(shè)計(jì)三方面探究了地鐵車輛電氣布線組裝工藝的設(shè)計(jì)工作，從施工前、施工中、施工后三個(gè)角度分析了落實(shí)布線組裝工藝的對(duì)策，以此保障電氣系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;電氣;布線組裝

中圖分類號(hào)：U270.381 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）24-0115-02

Abstract： The construction of an environment-friendly society is vigorously advocated by the state， and subway vehicles have the advantages of safety， green and energy saving， which are in line with the national policy. Based on the assembly process of electrical wiring of subway vehicles， this paper analyzes the principles of wiring， and probes into the design of the assembly process of electrical wiring of subway vehicles from three aspects： design flow， design idea and equipment design. The countermeasures for the implementation of wiring assembly technology are analyzed from three angles： before construction， during construction and after construction， so as to ensure the safe and reliable operation of the electrical system.

Keywords： subway vehicle; electricity; wiring assembly

前言

傳統(tǒng)地鐵車輛電氣布線組裝方式難以滿足日益復(fù)雜的地鐵車輛運(yùn)行需求。為了便于人們生活、促進(jìn)城市發(fā)展，需要優(yōu)化地鐵車輛電氣系統(tǒng)。設(shè)計(jì)是電氣布線組裝的前提，施工是電氣布線組裝的保障，做好設(shè)計(jì)工作，保障施工質(zhì)量是發(fā)揮布線組裝工藝作用的基礎(chǔ)。

1 地鐵車輛電氣布線原則

開展地鐵車輛電氣布線工作需要遵循下述原則，第一，均勻分布重量原則，即是說，相同單元內(nèi)車輛負(fù)重應(yīng)當(dāng)一樣，便于車輛制動(dòng)、牽引，有助于提高車輛穩(wěn)定性。第二，便于安裝維修原則，在組裝期間應(yīng)當(dāng)注重后期可操作性，地鐵車輛設(shè)備復(fù)雜、數(shù)量大，需要一定的空間用以維護(hù)保養(yǎng)。第三，經(jīng)濟(jì)性原則，在布線過程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合考量空間大小，采用平直布線的方法，避免迂回，可以運(yùn)用模塊化手段，提高工作效率，降低成本。第四，安全與可靠原則，地鐵車輛普遍屬于動(dòng)力分散類型車輛[1]。因此，在進(jìn)行電氣布線時(shí)必須考慮乘客安全性，若有必要應(yīng)當(dāng)加設(shè)防護(hù)措施。例如，在購進(jìn)電纜時(shí)，除了分析電纜是否符合標(biāo)準(zhǔn)外，還需要電纜具備一定的防火性能，且經(jīng)過權(quán)威部門認(rèn)證。一般而言，地鐵車輛中所選用的電纜應(yīng)該具備承受125度以上溫度的性能，電纜均采用無鹵低煙阻燃或者無鹵低煙耐火電纜，并且要求兩者達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)階段合理規(guī)劃電線電纜同發(fā)熱器件之間的距離，防止電纜老化、保障線路絕緣。組裝時(shí)應(yīng)當(dāng)注重其穩(wěn)定性，在遭受到?jīng)_擊力時(shí)電纜仍處于原地，并且需要融入一定的防松措施。第五，車輛內(nèi)部空間最大化原則，設(shè)計(jì)電氣布線時(shí)需要考量地鐵車輛空間，以空間最大為目標(biāo)，為乘客提供最廣闊的活動(dòng)區(qū)域。會(huì)對(duì)車輛電氣布線質(zhì)量造成影響的有電纜下線、線槽或線管安裝等。任一工序出現(xiàn)問題對(duì)電氣布線均有影響，因此，必須保證相關(guān)工序的施工質(zhì)量，以提升整體布線可靠性與安全性。

2 地鐵車輛電氣布線組裝工藝探究

2.1 地鐵車輛電氣布線組裝設(shè)計(jì)

（1）布線組裝工藝設(shè)計(jì)流程。設(shè)計(jì)前期，需要了解項(xiàng)目實(shí)際情況，將所采集的資料作為設(shè)計(jì)依據(jù)。為了達(dá)到規(guī)范、科學(xué)、有序的設(shè)計(jì)效果，可應(yīng)用模塊化的方法拆分電氣布線整體，將其分解為若干局部，之后明確若干局部結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)。然后根據(jù)上述資料形成設(shè)計(jì)圖紙，在圖紙上注明電氣設(shè)備出口、線束位置等內(nèi)容[2]。試制首列車時(shí)需要結(jié)合車輛運(yùn)行實(shí)情確定走線方式與線束長度等內(nèi)容，并形成文件，便于后續(xù)查找。還可以結(jié)合具體情況合理設(shè)計(jì)線束布設(shè)點(diǎn)，建構(gòu)完整電氣模塊，組裝時(shí)也可以從局部開始，最終形成整體。

在布線組裝工藝設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)注意下述事項(xiàng)，第一，結(jié)合地鐵車輛具體情況細(xì)致、合理地劃分電氣系統(tǒng)，形成各個(gè)局部，通過多次檢查防范遺漏，便利后續(xù)工作。第二，審慎檢查電氣設(shè)備接口，根據(jù)接口情況選擇適宜的制作方法，例如，非常規(guī)接口布線組裝應(yīng)當(dāng)在車輛內(nèi)完成。第三，探尋科學(xué)合理的組裝方法進(jìn)行布線組裝，降低組裝難度，提高組裝效率與質(zhì)量。

（2）布線組裝工藝設(shè)計(jì)思路。電氣布線后需要完成端子壓接工作，鑒于此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)流程確定線長及走線方法。在設(shè)計(jì)確定期間可以采取下述方法，第一，結(jié)合線槽組裝圖及電氣設(shè)備安裝圖，線槽定位以車體端墻內(nèi)側(cè)為基準(zhǔn)，定義其出線孔。第二，計(jì)算線纜長度，通過分析車輛圖紙明確線槽內(nèi)配線長度并計(jì)算出預(yù)留分線長度，并做好資料整理、統(tǒng)計(jì)、保存等工作。第三，編制布線表，按照計(jì)算結(jié)果與統(tǒng)計(jì)結(jié)果，把圖紙信息轉(zhuǎn)換成布線表。布線表內(nèi)要包含線號(hào)、線纜類型、始末端位置信息、線纜總長、走線路徑、始末端預(yù)留長度等基本信息。第四，在布線表指導(dǎo)下開展布線操作，操作思路為“下線-組裝線槽-布線-二次布線-壓接端子”。

（3）布線組裝工藝裝備設(shè)計(jì)。為了簡便操作、提高質(zhì)量與效率，設(shè)計(jì)相應(yīng)的布線組裝工藝裝備十分必要。下線工序設(shè)計(jì)下線樣板工藝裝備，依照1：1尺寸制造，樣板中會(huì)模擬出實(shí)際線槽尺寸、實(shí)際設(shè)備相對(duì)位置關(guān)系及在各出線口處標(biāo)出相應(yīng)的電纜號(hào)、分線長度。制造該工藝裝備選用透明材料，將其置于下線平臺(tái)，操作者能夠很容易看到平臺(tái)的尺子。車輛布線過程中眾多線路容易出現(xiàn)混淆問題，對(duì)此可以應(yīng)用控制柜碼線板，線板由木板制成，與電氣柜同規(guī)格，設(shè)計(jì)為框架結(jié)構(gòu)。在操作前把柜碼線板安裝到車輛上，根據(jù)線板上端子排與扎線桿位置碼線，這樣不僅能夠解決線纜混亂交叉情況，還能夠起到減震作用，有助于線路防護(hù)[3]。

2.2 地鐵車輛電氣布線組裝施工

地鐵車輛電氣布線組裝設(shè)計(jì)結(jié)束后，一般會(huì)采取下述幾個(gè)步驟進(jìn)行布線組裝施工。首先，準(zhǔn)備好布線組裝所需的材料;其次，依次在車輛內(nèi)完成局部及整體的電氣布線組裝;然后，對(duì)電氣布線組裝進(jìn)行檢測(cè);最后，進(jìn)行連接。其中準(zhǔn)備工作在車外進(jìn)行即可，這樣有助于提高準(zhǔn)備效率，避免污染組裝場(chǎng)地。

（1）布線組裝施工前。施工前期需要進(jìn)行檢查與防護(hù)。施工人員在布線前需要仔細(xì)分析施工圖與布線表，在此基礎(chǔ)上審慎校對(duì)不同電氣設(shè)備電線走線方向、線纜規(guī)格、線號(hào)、數(shù)量、線纜長度等，保證布線全過程均遵循圖紙展開，確保已布設(shè)電線的規(guī)整性，正確綁扎線束，便于移動(dòng)線束，注重檢查線號(hào)、標(biāo)簽等是否被污染，是否存在劃傷、扭曲、破損等問題，以及電線表面是否有水分、油脂等雜質(zhì)，若發(fā)現(xiàn)電線存在上述問題應(yīng)當(dāng)及時(shí)清潔。布線前還需要檢查走線路徑，明確是否會(huì)損傷電線，如有需要應(yīng)當(dāng)采取防護(hù)措施，線纜經(jīng)過線槽結(jié)合處時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行包扎防護(hù)處理。

（2）布線組裝施工中。嚴(yán)格按照地鐵車輛布線組裝施工圖，有序布線組裝，同時(shí)結(jié)合線束兩端標(biāo)注的功能與位置標(biāo)簽開展工作，確保不同線束相互間的距離與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相同，施工中注意高壓電線與低壓電線之間應(yīng)當(dāng)相距0.1m以上，高壓電線與信號(hào)電線之間的距離在0.2m以上，低壓電線與信號(hào)電線之間的距離在0.1m以上，自濾波電抗器二端進(jìn)出線之間的距離應(yīng)當(dāng)在70mm以上，不同類型電線纜距離也應(yīng)當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，若未達(dá)到可以用金屬線管、整體屏蔽等方法進(jìn)行隔離。布線過程中要確保布局合理，切忌出現(xiàn)交叉，若必要交叉應(yīng)當(dāng)采取垂直交叉法。施工時(shí)注意自然平放電線做到既平且直，電線應(yīng)處于線槽內(nèi)部，在不采取任何保護(hù)措施的情況下時(shí)禁止拉扯電線，以保障電線安全可靠。

同一電線二端禁止采取焊接處理方法，需要在滿足車輛接地、電磁兼容的條件下施工。針對(duì)設(shè)計(jì)圖中的特殊位置，布線時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合電壓等級(jí)與線纜用途將其組裝到不同線槽內(nèi)。地鐵車輛內(nèi)部配線與緊固件應(yīng)當(dāng)具有一定距離，以防安裝緊固件時(shí)影響電纜安全。電線進(jìn)入車輛內(nèi)后需要對(duì)進(jìn)線口進(jìn)行密封，以達(dá)到整車氣密性要求，防范灰塵、油脂等物質(zhì)侵入車內(nèi)。電氣設(shè)備箱體引出線在施工時(shí)確保其向下彎曲，避免雨水進(jìn)入，同時(shí)使其與鄰近引出線彎曲長度一致。除設(shè)計(jì)圖紙要求外，穿入線槽、線管的電線電纜，總外徑面積之和不應(yīng)超過線槽、線管內(nèi)孔橫截面積的70%，特殊部位進(jìn)行特殊處理[4]。

布線結(jié)束后需要進(jìn)行綁扎施工，可以用扎帶綁扎，操作前先使用自卷型電線護(hù)套防護(hù)電線，再行綁扎，該方法有助于避免綁扎產(chǎn)生的力過于集中，且具有保護(hù)電線的作用。電線處于線槽進(jìn)出口部位，或者需要拐彎、分岔時(shí)均需先進(jìn)行防護(hù)，再進(jìn)行綁扎。在此過程中均勻分布電線，以沒有明顯壓痕為基準(zhǔn)，力度適中，避免壓力過大引起變形。電纜彎曲半徑如有要求遵照要求進(jìn)行，若無特殊說明，當(dāng)電線電纜外徑小于或等于20mm時(shí)，彎曲半徑應(yīng)不小于電線電纜外徑的3倍;當(dāng)電線電纜外徑大于20mm時(shí)，彎曲半徑應(yīng)不小于電線電纜外徑的5倍。

（3）布線組裝施工后。地鐵車輛布線組裝工作結(jié)束后，為了防范其他施工破壞線束，影響電氣系統(tǒng)安全，可加裝安全防護(hù)設(shè)備。具體而言，針對(duì)臨空布線形式的線束應(yīng)當(dāng)確保其規(guī)范整齊，將其盤好扎緊，可使用扎帶將其穩(wěn)固在車體上，防止其落下造成損傷，注意其應(yīng)當(dāng)與地面相距1m以上，同時(shí)不能影響附近設(shè)備。電氣柜與操作臺(tái)禁止懸掛線束，布線結(jié)束之后，將電線綁扎好，使用帆布包好覆蓋，標(biāo)注“嚴(yán)禁踩踏”，防止不知情人員踩踏。布線工作基本完成后，針對(duì)車內(nèi)線路進(jìn)線口處應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循規(guī)定進(jìn)行密封，防止灰塵、雨水侵入其中。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)在薄弱部位使用防火物質(zhì)加固防護(hù)，注意布線美觀性。

3 結(jié)束語

地鐵車輛電氣布線組裝工藝有助于促進(jìn)布線組裝各個(gè)環(huán)節(jié)的工作順利進(jìn)行。模塊化的布線組裝工藝有助于提高車輛電氣布線組裝整體效率與質(zhì)量，能夠提升電氣系統(tǒng)RAMS與EMC性能，在科學(xué)合理的設(shè)計(jì)下，施工人員嚴(yán)格遵循相關(guān)流程、工藝、技術(shù)要求展開布線組裝施工有助于保障地鐵車輛運(yùn)行安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李晶，劉靜，徐艷明.軌道車輛的電氣布線研究分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（05）：82.

[2]孫澤陽.地鐵車輛電氣布線模塊化組裝工藝研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（30）：108-109.

[3]賀達(dá)廷.城軌電氣屏柜布線優(yōu)化工藝研究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2018，25（08）：73-74.

[4]張學(xué)秀，趙麗娜，楊艷梅，等.鐵路客車電氣布線及接線端子壓接模塊化工藝[J].機(jī)車車輛工藝，2016（02）：23-24.