高原雙源制動(dòng)力集中動(dòng)車組內(nèi)燃動(dòng)力車線纜布置概述

高治訸 姜笑寒 楊釗 傅恩哲 莫金萍

摘 要 內(nèi)燃機(jī)車的各類線纜是動(dòng)力車中不可或缺的一環(huán)，動(dòng)力線纜就像巨人的血管，而信號(hào)線纜就像巨人的神經(jīng)鏈，由發(fā)電機(jī)將電能輸送到這個(gè)大家伙的身體各部，通過(guò)微機(jī)系統(tǒng)將控制信號(hào)傳遞給各個(gè)子系統(tǒng)，從而保證機(jī)車正常運(yùn)行。若線纜布置不合理，就會(huì)造成各類別線纜相互干擾，導(dǎo)致機(jī)車控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，影響機(jī)車行車安全。因此，線纜的布置是機(jī)車組裝過(guò)程中的關(guān)鍵步驟之一。本文將對(duì)高原雙源制動(dòng)力集中動(dòng)車組內(nèi)燃動(dòng)力車的線纜布線工藝要求及注意事項(xiàng)做出簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞 內(nèi)燃動(dòng)車組 線纜分類 線纜布置

中圖分類號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）11-0027-02

高原雙源動(dòng)力集中動(dòng)車組內(nèi)燃動(dòng)力車是在 FXN3 客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車基礎(chǔ)上，采用既有車型成熟技術(shù)，結(jié)合動(dòng)車組一體化及高原環(huán)境需求進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)。采用統(tǒng)一鼓形斷面、流線型隔離司機(jī)室，采用雙節(jié)編組，列車供電一體化，列車級(jí)WTB網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)內(nèi)電雙控。針對(duì)高原適應(yīng)需求采用12V265B高原型柴油機(jī)，增加輔助保溫系統(tǒng)、制氧系統(tǒng)等。采用 FXN3主輔一體式交流傳動(dòng)架構(gòu)，并根據(jù)鼓型車體進(jìn)行局部布置優(yōu)化。該車大部分線纜布置時(shí)無(wú)法采用集中布線方式，線纜的布線路徑多樣化、復(fù)雜化。若無(wú)嚴(yán)格要求極易造成線纜之間相互纏繞，存在信號(hào)干擾的安全、質(zhì)量隱患。本文就此問(wèn)題針對(duì)機(jī)車線纜布置進(jìn)行討論及總結(jié)。

1 線纜布置工藝要求

電纜敷設(shè)時(shí)，所有電纜至少應(yīng)分為如表1所給定的三種類別的電纜。

不同種類的電纜應(yīng)盡可能單獨(dú)敷設(shè)。電纜與電纜束之間所要求的距離理論上取決于功率、頻率、并行敷設(shè)的長(zhǎng)度以及輻射抗擾度。實(shí)用時(shí)，空氣中敷設(shè)的不同種類的電纜，其最小間距應(yīng)為A與B類0.1m，A與C類0.2m，B與C類0.1m。應(yīng)盡可能保持不同電纜種類的電纜單獨(dú)敷設(shè)，以及按照最小間距進(jìn)行隔離[1]。

規(guī)定的最小間距可不用在不同類別電纜交叉的情況下，電纜與電纜直接成直角。

在不同種類電纜的最小間距無(wú)法達(dá)到的情況下（尤其是 A 與 C 類電纜之間的間距），電纜應(yīng)用金屬管道、金屬板、金屬導(dǎo)管或整體屏蔽（與機(jī)車車輛接地相連）等進(jìn)行隔離。

2 司機(jī)室線纜布置

高原雙源動(dòng)力集中動(dòng)車組內(nèi)燃動(dòng)力車（以下簡(jiǎn)稱內(nèi)燃動(dòng)力車）司機(jī)室為獨(dú)立司機(jī)室，可以在車下將線纜以及部件布置和安裝完成后再吊裝到車體鋼結(jié)構(gòu)上。司機(jī)室內(nèi)的控制電纜與220V交流電纜沿司機(jī)室地面右側(cè)布置到操縱臺(tái)右副臺(tái)的對(duì)應(yīng)接線位置處，到操縱臺(tái)主臺(tái)以及左副臺(tái)的電纜需沿司機(jī)室前側(cè)鋼結(jié)構(gòu)的扎線桿布置到位;信號(hào)線纜沿司機(jī)室地面中間位置布置到操縱臺(tái)主臺(tái)處。

到司機(jī)室頂部的攝像頭、感溫感煙探頭、司機(jī)室頂燈、風(fēng)扇和空調(diào)的線纜沿司機(jī)室后墻布置到相應(yīng)位置。攝像頭與感溫感煙探頭的線纜因?yàn)槭莻鬏斝盘?hào)的線纜，所以需單獨(dú)布置，空調(diào)的三相交流電源線纜因?yàn)殡x信號(hào)線過(guò)近會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾，所以必須單獨(dú)布置;司機(jī)室布線時(shí)，所有線纜必須全部用編織網(wǎng)管防護(hù)，防止結(jié)磨造成線纜破損（走線路徑一致以及電壓等級(jí)相同的線纜可以統(tǒng)一用一個(gè)編織網(wǎng)管防護(hù)）。

由于內(nèi)燃動(dòng)力車運(yùn)行在高海拔環(huán)境，氧濃度不足，需使用制氧機(jī)給司機(jī)室供養(yǎng)，所以司機(jī)室的氣密性要求非常高，必須保證司機(jī)室無(wú)漏氣現(xiàn)象。所以司機(jī)室與電氣間對(duì)接的線纜在設(shè)計(jì)時(shí)用穿墻體在司機(jī)室門檻下對(duì)線纜固定和密封，共設(shè)計(jì)三塊穿墻體：信號(hào)線走最左側(cè)穿墻體、控制線走中間穿墻體、交流電源線走最右側(cè)穿墻體。線纜多采用多芯線，在后期做氣密性試驗(yàn)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)穿墻體有泄露，可以用膠泥封堵。

3 電氣間線纜布置

內(nèi)燃動(dòng)力車電氣間線纜布線較為復(fù)雜。兩個(gè)入口門之間與電氣間中央走廊構(gòu)成T形;電氣間中央地板右側(cè)為輔助變流柜，左側(cè)從前到后分別安裝有微機(jī)柜、低壓柜和牽引變流柜。內(nèi)燃動(dòng)力車電氣間的線纜均在地面布置，高壓回路線纜在電氣間中央位置布置，控制以及信號(hào)線纜在電氣間兩側(cè)地面布置，由于兩側(cè)走線路徑均在各個(gè)柜體下方，所以布線時(shí)要確認(rèn)所有線纜布置完成后方可安裝柜體。由于電氣間走線方式復(fù)雜，各個(gè)電壓等級(jí)的線纜肯定存在交叉與并列現(xiàn)象，交叉時(shí)要采用垂直交叉的方式;線纜并列時(shí)，高壓回路線纜要與控制回路線纜間隙達(dá)到10cm，與信號(hào)線纜間隙達(dá)到20cm，若達(dá)不到該間隙則必須對(duì)低電壓等級(jí)線纜用屏蔽編織網(wǎng)管防護(hù)，并且屏蔽編制網(wǎng)管金屬屏蔽層必須可靠接地。

兩個(gè)入口門之間的走廊下線纜較多，與司機(jī)室對(duì)接的線纜、從微機(jī)柜以及低壓柜布往車后部各間的線纜、到前端列供插座的線纜均從此處經(jīng)過(guò)，所以此處的低電壓等級(jí)的線纜必須做好屏蔽防護(hù)，而且在布線時(shí)要注意線纜的厚度，可以適當(dāng)平鋪線纜，保證與地板梁留有足夠間隙，防止結(jié)磨。

4 進(jìn)氣間線纜布置

進(jìn)氣間線纜的布置方式與電氣間基本相同，中央走廊處布置高電壓等級(jí)線纜，左右兩側(cè)布置控制及信號(hào)線纜。中間位置的高電壓等級(jí)線纜數(shù)量較多，在布線時(shí)注意美觀，可以適當(dāng)采取平鋪的方式。高壓線纜布線時(shí)，線纜如需疊放，則從下到上電纜平數(shù)應(yīng)該從大到小，防止由于線纜的擠壓導(dǎo)致線纜破損。

5 動(dòng)力間線纜布置

內(nèi)燃動(dòng)力車動(dòng)力間走廊成U形，兩側(cè)分別安裝有金屬線槽，為了高電壓等級(jí)電纜的接地保護(hù)以及信號(hào)線纜的防干擾要求，每塊金屬線槽都需通過(guò)接地線與車體相連。動(dòng)力間左側(cè)的線槽分為兩個(gè)部分，分別布置高電壓等級(jí)線纜與控制及信號(hào)線纜，右側(cè)線槽只走控制線纜及信號(hào)線纜，所以不需要分為兩個(gè)區(qū)域?？刂凭€纜與信號(hào)線纜必須各自通過(guò)屏蔽編織網(wǎng)管防護(hù)，并將屏蔽編織網(wǎng)管的屏蔽層可靠接地。動(dòng)力間由于安裝有柴油機(jī)，額外增加電噴線纜，電噴線纜自帶編織網(wǎng)管防護(hù)層，并且相較于其他線纜較硬，與其他線纜布置在一起時(shí)，容易造成其他線纜磨損，所以將電噴線纜布置在動(dòng)力間右側(cè)的平臺(tái)上，在地板鋪好后可以被遮擋，不影響美觀。車上的牽引電機(jī)線纜在沿線槽及走線網(wǎng)布置時(shí)，為防止電磁干擾，將同一電機(jī)的三根線纜先按照品字形扎好后布置。

6 冷卻間線纜布置

所有內(nèi)燃機(jī)車的冷卻間都必不可少的會(huì)讓雨水進(jìn)入，相對(duì)于其他各間需要對(duì)線纜進(jìn)行特殊的防水防塵處理，在線纜進(jìn)入電氣設(shè)備時(shí)安裝防水接頭并用PMA塑料管對(duì)線纜進(jìn)行防護(hù)，PMA塑料管的尾端需與地面垂直或者深入到線槽中，保證水不會(huì)順著PMA塑料管進(jìn)入電氣設(shè)備。由于冷卻間左側(cè)需要同時(shí)布置高電壓等級(jí)線纜與控制及信號(hào)線纜，將高電壓等級(jí)線纜沿車體最左側(cè)布置，穿過(guò)旁承與車體側(cè)墻蒙皮之間的空隙;將控制及信號(hào)線纜布置在走廊的中央位置，在旁承處由于與地板梁空隙較小，線纜需采用平鋪的方式。在冷卻間的四個(gè)門檻下方分別設(shè)計(jì)有穿墻體，用來(lái)實(shí)現(xiàn)與動(dòng)力間與制動(dòng)件的密封防水功能。

7 制動(dòng)間線纜布置

制動(dòng)間的走廊形狀也是T形，制動(dòng)間的線纜相對(duì)少了很多。電阻制動(dòng)線纜在從與冷卻室相鄰的門檻下方穿墻體穿出后，便沿著側(cè)墻的線網(wǎng)布置到頂置式電阻制動(dòng)設(shè)備處，在布置電阻制動(dòng)線纜時(shí)線纜和線纜之間不要留有空隙，否則會(huì)引起渦流。其他的控制及信號(hào)線纜做好防護(hù)，沿扎線桿布置到相應(yīng)柜體附近。

8 通過(guò)間線纜布置

內(nèi)燃動(dòng)力車只有B節(jié)有通過(guò)間，所有線纜在電氣間交叉后通過(guò)穿墻體進(jìn)入通過(guò)間，進(jìn)入通過(guò)間后控制及信號(hào)線纜直接沿左側(cè)及右側(cè)線網(wǎng)布置到相應(yīng)位置，高電壓等級(jí)的列供線纜沿中央線網(wǎng)布置。在通過(guò)間與電氣間的門檻下方，會(huì)不可避免的產(chǎn)生控制線纜與高電壓等級(jí)線纜并排布置的情況，將低電壓等級(jí)的線纜使用屏蔽編制網(wǎng)管進(jìn)行防干擾防護(hù)。

9 車下線纜布置

內(nèi)燃動(dòng)力車車下控制及信號(hào)線纜均采用PMA塑料管防護(hù)，并在電氣設(shè)備的接口處用防水接頭及膠泥進(jìn)行防護(hù)，起到防水作用;由車上穿到車下的線纜，PMA管穿過(guò)車底架的穿墻體后繼續(xù)預(yù)留100mm，保證車上的水不會(huì)通過(guò)PMA管流入電氣設(shè)備中。

內(nèi)燃動(dòng)力車的車下高電壓等級(jí)線纜在走線時(shí)，不需要采用PMA塑料管防護(hù)，但是需要對(duì)扎線桿及可能與車體鋼結(jié)構(gòu)結(jié)磨處進(jìn)行防護(hù)，扎線桿使用10平方毫米的剝開PMA管進(jìn)行防護(hù);可能與車體鋼結(jié)構(gòu)結(jié)磨的地方使用尼龍軟管對(duì)線纜進(jìn)行防護(hù)，避免機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中由于車體和轉(zhuǎn)向架的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而造成的線纜結(jié)磨。

內(nèi)燃動(dòng)力車的車下牽引電機(jī)的線纜需要保證在2米內(nèi)360度的環(huán)繞，防止發(fā)生電磁干擾。

10 結(jié)語(yǔ)

機(jī)車信號(hào)傳輸?shù)臓顩r是否良好，對(duì)于機(jī)車試驗(yàn)及長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行至關(guān)重要。因此，線纜的布置方案應(yīng)嚴(yán)格遵照工藝要求執(zhí)行，這樣才可以有效的避免信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中受到其它類別線纜的干擾，其他電壓等級(jí)線纜防護(hù)良好，不出現(xiàn)破損的現(xiàn)象，從而保證機(jī)車的運(yùn)用質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬延臣.淺析HXN3B型內(nèi)燃機(jī)車車體鋼結(jié)構(gòu)制造工藝[J].機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2018（05）：45-99.