摘要：底架布线作为地铁车辆的一个重要组成部分，电缆的外部环境相当恶劣，为了有效防护电缆以减少安全隐患，在地铁车辆上使用了线槽。在模块化概念深入企业设计与生产理念的现状下，本文对电缆要求、线槽设计、底架布线进行分析等进行了分析。
关键词：地铁车辆；线槽；布线
引言
轨道交通运输具有安全、可靠、绿色、环保、节能等方面的优势，在我国呈现快速发展的势头。庞大而多样化的市场需求对轨道交通装备生产企业的产能和质量提出了更高的需求。目前公司城轨车辆的设计能力也日趋成熟，但仍有很多东西在设计时会有疏漏，这就需要工艺人员在现场的实际生产中查漏补缺，在实践中与设计人员共同完善我们的城轨设计能力，提升产品的生产效率和质量。本文主要描述了某项目底架主辅线槽在预布线过程中，存在着由于电缆排序不当造成的电缆交错、叠加及电缆弯曲弧度不一致、电缆承受应力增大等问题，并通过布线原理与实际情况相结合，对主辅线槽出线口电缆排序的方法进行了研究和探讨。
1地铁车辆布线要求
1.1电缆分类
根据城轨地铁车辆上应用电缆的电压等级和功率，可将电缆分为H、A、B、C共4类，分类原则无法达到的情况下（尤其是与类电缆之间的间距），电缆应用金属管道、金属板、金属导管或整体屏蔽（与城轨车辆接地相连）等等进行隔离。
1.2电缆布线基本原则
（1）对不同种类的电缆进行分区，在底架线槽中，主辅线槽主要为H类和A类电缆；控制线槽主要为B类和C类电缆，并由线槽铝板隔开，B区的电缆和C区的电缆可以并行走线而不需要穿屏蔽层的距离不能超过700mm。（2）满足EMC（电磁兼容）要求。（3）注意电缆的保护，典型的地铁电缆保护有PMA管保护、编织网保护、胶皮胶带保护。布线时电缆穿过金属板或出入线槽线管时，边缘应光滑，同时应加绝缘护套。各出线口及端部需粘贴橡胶绝缘保护条，连接处及线槽底部螺栓连接处贴绝缘胶条，以免布线后损伤电缆。通过扎线杆和底架电缆支架布线，注意各棱角处和扎线杆端部需要使用胶皮或者胶条进行保护，底架布线时多芯线表面不处理，单芯线外套编织网保护。（4）当电缆线径小于或等于16mm2时，弯曲半径应大于或等于电缆外径的3倍；当电缆线径大于16mm2时，弯曲半径应大于或等于电缆外径的5倍。应仔细考虑电缆材料的抗拉能力，尽可能避免辅助设备给电缆施加过大的拉力，在新车试制前，应对电缆进行拉力试验。
2列车布线线槽规范化设计
随着地铁列车布线在各城市轨道交通的不断发展与相关设计水平提升，结合车辆整体设计轻量化与可靠性应用要求，地铁列车布线的线槽材料宜采用铝合金型材。为对底架线束进行保护，对底架线槽设计采用全封闭线槽，中间线槽应用铝合金挤压型材结构，线槽及线槽盖板做阳极氧化处理，既美观又可以减少酸碱及潮湿环境引起的侵蚀。线槽盖板使中间线槽实现全封闭，并且对线束起到防护作用，过枕梁线槽采用不锈钢全封闭线槽。在设备进线口位置，在线槽或线槽盖板上采用格兰头或管接头进行线束敷设。铝合金挤压型材线槽有以下优点。（1）有效提高线槽的结构强度。（2）中间线槽按电压等级分为高、低压侧线槽。高、低压侧线槽槽体分别由3个隔间组成，根据不同电压等级，将不同等级的线束分别敷设于不同的线槽隔间内，避免了不同电压等级之间的电磁干扰问题，满足列车电磁兼容性（EMC）布线要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（3）线槽槽体无需焊接，一次挤压形成，避免多次机械加工形成的棱角毛刺对电缆的机械损害。（4）线槽采用铝合金材质，镂空结构，具有轻量化、美观的优点。
3底架布线
（1）布线路径设计必须考虑到线束的防护、空间预留、可维护性、与其他系统是否干涉以及电磁兼容性等问题，同时保证线束排布的合理性、可靠性和美观性。设计过程中应注意以下项点：电缆应根据电压等级敷设，并保证最小间隔距离，特殊情况敷设时应做好屏蔽或接地处理。根据底架设备布置，合理设置线槽出线口，方便走线。布线路径需考虑底架设备的安装顺序，保证较好的工艺性。布线要考虑线束维护问题，有的电缆需周期更换，若结构上无法实现，可采用穿管的方式。选择的软管应有充足的余量，便于后期换线。在布线空间较小的情况下，要仔细核对电缆的弯曲半径、线径、数量等参数，确保方案能实现。当电缆直径不大于20mm时，应满足弯曲半径不小于3倍电缆外径；当电缆直径大于20mm时，应满足弯曲半径不小于5倍电缆外径（2）底架布线防护及固定分为线槽内布线和线槽外布线固定及防护2大类。线槽内线束的固定和防护：线束按电压等级布置在线槽的不同隔间内，通常采用尼龙扎带固定，关键部位或线缆线束较多较重处使用不锈钢扎带，扎带捆扎最大间距不超过200mm。所有可能划伤电缆的地方用单面粘贴绝缘胶皮、U型胶条等防护产品进行防护。线槽外线束的固定和防护：所有低压线束和部分高压线缆（小于16mm2）从线槽出线时需要使用波纹管进行防护，一直防护到连接器尾部管接头处。线槽出线口位置的波纹管使用端部护套防止波纹管切口划伤电缆，并使用热缩套管将波纹管端部线束收口热缩，热缩套管应延伸至线槽内部一段距离，防止灰尘从该处进入连接器或电气箱体内部。为了确保线束的安全可靠性能，应采用机械固定附件或者相应紧固件进行固定。对电力电缆、多芯电缆和束合电缆进行加固，水平敷设时每300mm、垂直敷设时每500mm进行一处机械固定。在低压电源用单芯电缆单独敷设时，每150mm进行一次机械固定。（3）跨接线主要用于实现车与车之间的电气连接，一般通过车端连接器实现。跨接线一般设计流程：明确车型和车端距，确定是否需要在车钩上设置固定点；明确相邻两车间车钩的结构及安装方式；跨接线属于活动电缆，应核对电缆活动范围内其他设备空间占用情况，防止与周围设备摩擦碰撞；根据车端连接器的型号及安装要求，确定连接器的排布位置，方便连接器的安装拆卸、出线以及电缆的固定，同时保证电缆之间不相互交叉、碰擦；根据连接器出线口到车端的距离，在满足电缆弯曲半径的情况下，考虑是否需要在连接器尾部附近设置电缆固定点，以减少连接器受力；单元间 高、低压电缆交叉处需考虑EMC影响及电缆的弯曲半径，通常可利用分线箱结构来实现交叉，也可在车钩或端部线槽处实现交叉；相邻两车之间的跨接接地线应尽量靠近车体中心线，不仅可以减小车辆转弯时接地线的摆动范围，也可避免与其他跨接线碰撞摩擦。B型车的车端距（通常为520mm）相对较小，可采用直接跨接方式。
结语
未来底架布线设计思路将主要以提高底架布线的模块化程度为首要目标，以实现底架布线的高可靠性、高维护性等。底架布线的模块化设计理念已经取得了很好的实际应用效果。因此，通过不断完善底架布线模块化、集成化布线设计技术和改进工艺工装保证措施，必将提高我国轨道车辆底架布线模块化技术，有效地推动我国车辆整体设计技术的发展。
参考文献：
［1］汤恒舟．铁路客车电气模块化设计技术应用研究．铁道车辆，2018，46（11）：13-16．
[2]叶明雪，柏赟.城轨车辆主要电缆布线方式介绍与分析.技术与市场，2018（21）.
[3]EN50343.铁路应用-机车车辆-布线规则.2019.
[4]杨志刚．列车运行监控装置（LKJ）运用维护规则．北京：中国铁道出版社，2019．
论文作者:吴刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/9
标签：电缆论文; 底架论文; 线槽论文; 车辆论文; 线束论文; 连接器论文; 防护论文; 《基层建设》2019年第20期论文;