〔关键词〕城市轨道交通；电气布线；模块化
当前，随着自动化水平的提高，地铁车辆的功能也越来越丰富。地铁车辆中广泛使用的用电设备也随之增长，并朝着高速化、智能化和舒适化方向发展。因此对用电设备之间的电气布线提出了更高的标准和要求。本文主要从地铁车辆电气布线所遵循的技术原则、模块化及布线工艺规范的角度对地铁车辆电气布线的要点进行简要分析。
1 地铁车辆电气布线技术原则
1.1 电缆的柔软性
如果要求更好的柔软性,应使用符合GB/T 3956-2008的6类绞合电缆；在其他的所有场合，应使用符合GB/T 3956-2008的5类绞合电缆。
电子装置的内部连接，如果不存在老化失效或已采取预防措施防止老化失效，可使用符合GB/T 3956-2008 的Ⅰ类单芯实心导体（如用于绕接）。
当束合电缆要求更高的柔软性时，应根据各电缆的负载电流选择各自的标称截面积。通常，导体的截面积越小，电缆的柔软性越好。
1.2 电缆弯曲半径
固定安装的电缆使用时有弯曲要求，敷设时的最小弯曲半径不应小于相关产品资料或电缆标准中规定的值。当轨道交通装备通过允许的最小曲线半径时，连接导线应能正常工作。
1.3 固定要求
不在管道或线槽内安装的电缆应使用机械固定件或紧固件进行固定来确保安全可靠。
电缆应固定的最大间隔如下：
a) 电力电缆、多芯电缆和束合电缆
——电缆沿水平方向布置时300 mm；
——电缆沿垂直方向布置时500 mm。
b）低压电源用单芯电缆，单独布置
——电缆水平或垂直方向布置时两固定件之间，终端接触点和第一个固定附件之间：150 mm。
2 电气布线中的模块化思想
模块化思想是一种类似于化整为零的策略，通过将复杂问题进行分解，逐个击破，达到解决复杂问题的目的。在该思想不断发展、实践的同时，模块化思想逐渐渗透到多个领域。针对地铁车辆设计，以模块化的思想展开电气布线工作，以恰当的标准对地铁电气系统进行分解，既可降低布线设计的难度，又能够为可维修性提供一定保障。从实际应用效果来看，模块化思想的应用，能够大幅度降低布局的难度，使得设计者能够将更多的经历花在布线简单化的实现以及人本理念的体现之上；各个模块的独立性以及低耦合性，由给电气系统故障的抢修、电气系统的日常维护提供了便利条件。从现行的电气布线策略来看，模块化思想主要体现在功能区域划分、线束化两个方面。功能区域的划分要求各个模块的独立性，保证技术人员在对某个特定模块进行装配、测试或者维护时，其他模块不受影响或者所受影响能够忽略。线束化旨在避免布线工作的各阶段、不同区域的布线环节之间的冲突。换言之，模块化思想的应用，对布线设计的效率提升以及维修成本的控制有着重大意义。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但实践中仍需注意模块的划分问题，即保证模块划分的合理性，使得电气系统能够在模块化思想下，以各个模块的有效组合，满足地铁车辆设计的多样化需求。
3 电气布线工艺的合理设计与规范应用
3.1 电气布线工艺的设计
在电气布线工作实施前，对项目的具体情况进行综合分析，以现阶段采集的各类信息为设计依据，合理应用模块化思维，拆分电气布线任务，是工艺设计不容忽视的重要环节。形成图纸阶段，需要严格按照布线设计的规程，于图纸中进行规范化标准，明确线束布设点，并构建完整的电气模块，确保电气布线工作实施阶段，作业人员能按照既定方针进行组装，由局部到整体，完成整个布线任务。而在设计过程中，对一些细节问题，需要根据电气布线任务实际，进行合理判断。
以电磁兼容性问题为例，在当前的布线设计环境中，地铁车辆的电气功能变化是工艺设计的一大难点，更为确切地说，是地铁车辆的电磁环境的复杂化，增加了布线工艺设计的工作量——设计者需要充分考虑布线方案的电磁兼容性问题。从理论层面分析，干扰源、干扰对象以及电磁传输的路径是电磁干扰的三个基本要素，地铁车辆设计常采用的消除路径主要为削弱干扰路径，而对干扰源与干扰对象的控制，布线工艺的调整能够起到的效果并不显著。具体措施方面，电缆分级是广泛应用的消除方法，该方式主要通过对电缆进行分级（参考敏感度、干扰强度等指标），严格控制各个电缆的间距或将各电缆置于不同线槽内来实现干扰的消除，而其应用效果也提示，电缆分级能够有效避免干扰耦合。
3.2 电气布线工艺的实施
设计是地铁车辆电气布线工艺实施前的重要前提，设计的合理性直接关系到电气布线工作的开展以及地铁供电系统的稳定运行。从电气布线工作的高质量开展分析，除了保证设计的合理性外，布线工艺的应用是否规范，施工人员是否按照设计的要求规范施工，也是影响电气布线工作的重要因素。在长年的工作积累中，地铁电气布线也逐渐形成了其工作原则：（1）重量均匀分布，同单元车辆负重一致，以保证稳定性；（2）易安装、维修，预留日常检修与故障维修的空间；（3）布线经济性，在条件运行的情况下，尽量采取平直布线法；（4）安全性，合理加设防护措施，保证电缆等的性能达标。根据既往经验，电气布线施工最主要的安全隐患为火灾、触电。以火灾为例，大量的案例表明，其发生原因主要为电缆负荷过高或电缆绝缘层破损。对电缆负荷问题，在设计可靠的前提下，尽可能保证同单元车辆的负重一致，能够避免局部负荷过高带来的隐患；而对于绝缘层破损问题，除了考虑正常破损外，控制采购的电缆的曲率半径，选择绝缘胶皮质量较好的电缆，则能够将绝缘破损带来的火灾风险降至最低。因此，从实际效果来看，在做好电气布线的规范化设计以后，控制、监管工艺的使用过程，也具有重大意义。
在设计工作结束以后，布线组装一般会按照如下的流程进行施工：材料的准备→车内完成布线组装→对电气系统的组装效果进行检测→连接。施工前，根据操作规程进行必要的检查与防护，能够保证组装施工的顺利进行。而准备阶段，除了完成材料的检查、整理外，还应当校对设备电线走向、线缆长度等，检查线束是否存在划伤、破损、油污等问题。施工阶段，需要严格按照图纸进行有序组装，并注意做好线槽结合处线缆的防护处理。在组装过程中，绑扎施工的质量，以及紧固件的安装质量等应当是质量控制的重点。而完成组装后，加装必要的防护设备，避免后续检测、连接环节发生意外，也属于工艺规范应用的范畴。
4 结语
随着轨道交通的发展，地铁车辆的建设与运行的可靠性逐渐受到关注。而电气布线作为保障车辆稳定运行、供电系统正常运转的关键，理应成为地铁规划、建设的重点。在现阶段的设计工作中，模块化思想的应用，大幅提升了电气布线设计的水平，但设计与施工过程中，仍需关注一些布线要点，确保布线工作的质量。
参考文献
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论文作者:李忠欣
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/28
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