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摘要：随着城市的快速发展，城市人口也急剧增加。随着人流量的增加，城市地铁面临的挑战越来越严峻，传统简单的电气布线已经无法满足现代城市地铁日益复杂和高端的需求。有序的交通不仅会给人们的生活带来便利，而且会加快城市的发展，让快速发展的城市走上可持续发展的道路。然而，为了提高城市地铁车辆的安全性、可靠性和可维护性，良好的电气布线是必不可少的，电气布线在地铁车辆设计中起着不可替代的作用。在此基础上，对地铁车辆电气布线的要点进行了分析和探讨，以供参考。
关键词：地铁车辆；电气布线；要点
地铁的出现极大地便利了人们的旅行和工作，它是一种非常方便的交通工具，缓解了城市的交通压力，美化了城市，在一定程度上缓解了私家车的增长率，满足了当前节能减排的社会目标。我国非常重视地铁的发展，所有城市都在按照国家计划加快地铁建设。目前，地铁在我国的普及率很高，我国已经对地铁建设进行了一系列的专业研究。地铁建设规模大，费用高，它主要靠电力来进行运作。地铁施工前需要进行总体规划，因此在很大程度上需要考虑整个施工线路的具体情况并进行合理分析。文章对地铁施工期间车辆的电气线路布局进行了分析，在保证地铁正常运营的前提下，找出最合理的线路布局，从而降低成本，提高安全指标和效益。从而促进中国地铁产业的发展。
1.电气布线设计的特点
“不要用的时候看不见，要用的时候轻而易得”，电气布线的设计就是要这么人性化，我们不仅要让电气布线的设计，满足地铁车辆日益复杂的电气系统，更重要的是满足人类日常生活，以及一些突发事件的紧急需要，以人为本，搞好电气布线的设计。
2.地铁车辆电气布线原则
2.1车内空间最大化
在安排设备和管线时，应该考虑车辆的剩余空间最大，以利于为乘客创造更大的活动环境，在布置车内设备时要考虑到顾客的视觉，尽量减小噪声影响，尤其是存在司机室的车辆，要为司机创造一个安静的驾驶环境，方便司机操作，而且可以方便的观察各种仪表和信号，同时不应有噪声影响。城轨车辆的电缆安装主要内容有管线槽、线号打印、电缆下线、电缆布线、接线、线缆校对、绝缘耐压等，不管哪一道工序都对列车的安全运行起着至关重要的作用，而电缆的安全分布与车辆电缆三十年的寿命息息相关，所以一定要保证管线槽安装与电缆布线的施工质量，保证做到安全可靠。
2.2安全可靠
城轨车辆一般情况下都是动力分散型车辆，所以在进行管线的分布时要考虑到乘客的安全，应该设置一定的防护设备。电缆卖方要出售达到BS6853-Ib级的电缆，同时要求其防火等级应该得到有关权威部门的认证。车辆上使用的电线电缆应该能够承受125度的温度，全部应用无卤低烟阻燃或无卤低烟耐火电缆，同时要求必须达到BS6853的Ib级标准。要求电缆束与发热设备具有充足的距离，高压电器、线路要做到绝缘。保证设备安装稳定，遇有一定的冲击力时不会移动，同时应用一定的防松措施。
2.3重量分配均匀
在同一单元中，要求不同车辆应该负担相同的重量，这种状况对车辆的牵引力和制动力有利，能够使车辆平稳运行；在同一车辆中，最好是对称分布，重量才能均匀分布，防止发生偏载现象。
2.4经济性
在安排设备时，要考虑到车辆的空间大小，保证电缆的平直，尽量不要迂回，最好利用模块化操作，有利于缩短工作时间节约成本。
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3.地铁车辆电气布线的要点
3.1电气布线的模块化
模块化思想是将复杂庞大的系统分解成多个规模较小的、相互间耦合性很小的模块来实现。模块化思想贯穿了产品的整个生命周期，从设计到工艺到制造，甚至延伸到市场开拓和售后服务阶段。其每一个环节都可以通过模块化思想来避免重复劳动，同时便于每个功能的标准化，最终达到降低成本、提高效率、便于维护和升级的目的。对于电气布线，模块化思想主要体现在功能区域划分和线束化两大工作内容。
3.1.1功能区域划分
功能区域的独立性越强，区域间的装配、测试、维护等工作的相互影响程度就越小。线束化避免了布线前期工作与车体制造、初期装配等工作之间的影响，同时也避免了不同功能区域之间布线的相互影响。
电气布线功能区域划分要结合电气机械设计开展，通常除了独立的大型电器设备（如变流器、空调控制柜等），还划分出高压箱、中低压箱、车端电器柜等功能区域。各区域内部的布线相对独立，功能区域之间通过整车布线线槽中分等级的线束进行连接。这一工艺在电气原理设计阶段就要充分考虑。对于电气原理图中的电器元件，不仅要定义其所属的系统（如牵引系统、制动系统、门控系统等），还要定义其所处的空间区域（如司机室隔墙电器柜、二位端电器柜、车下高压箱等）。元器件空间位置定义的合理性直接影响到各功能区域的独立程度，进而影响到电气布线的模块化效果。
3.1.2线束化
在进行线束设计时，要注重两项信息：各类电器元件的接线端子及连接器所处的位置和连接清单。技术人员根据以上信息，结合布线过程中需要避开的部分，以及布线的美观性和节约型，设计出三维的线束。而后，根据现场观察布线需要，再将三维线束展开，形成平面线束，并根据其绘制线束模版。工人只需按照线束模版就可以进行线束的生产工作，不需要依赖于现车也能达到合格标准。
每个功能区域越独立，区域之间相互的影响就越小，避免了相互干扰的情况。而线束化的实现，则避免了电气布线的前期工作与车体的制造、装配等工作之间的冲突和影响，也避免了不同功能区域之间的布线影响。
3.2电气布线的安全性
地铁车辆是交通运输车辆，是载人的交通工具，所以，在进行电气布线时，除了要考虑设备之间的影响之外，还应当考虑到驾驶人员、维护人员和乘客的安全。从地铁车辆电气布线的角度考虑，能够给人身安全造成威胁的，主要是火灾方面的原因。而引起火灾的原因比较复杂，主要包括电缆过载过热和电气线短路。
3.3电气布线的电磁兼容性
电磁干扰的三要素为干扰源、传输途径和干扰对象。对于布线工艺设计来说，主要是通过掐断或削弱电磁干扰的传输途径来解决电磁兼容性问题，因为另外两个要素在大多数情况下是由设备而不是由布线决定的。掐断或削弱电磁干扰传输途径的方法主要有电缆分级和屏蔽。屏蔽体接地设计的质量直接影响到屏蔽的效果，也是工艺设计中的一大难点。一般来说，对共模干扰敏感的电缆宜采用单点接地，因为多个接地点间的电位差会在屏蔽体中形成电流。该电流会在电缆两端产生感生电动势，从而使电缆中的信号失真。对于波长很短而电缆很长的高频信号（一般在电缆长度大于0.15倍波长时考虑），则宜采用多点接地，以减少屏蔽体的天线效应。对于高频电子设备的屏蔽体（箱体），宜采用金属编织带进行接地。因为频率越高，趋肤效应越明显。金属编织带表面积大，故对于高频信号的阻抗较小。
4.结语：
总而言之，随着地铁车辆功能的日益多样化，对电气布线系统的要求也越来越严格。然而，我国对地铁车辆早期阶段的研究还不够成熟，需要进一步完善。强健和有序的交通是城市实现良好发展的保证，而优秀的电气布线设计是有序交通的基本保证。因此，积极创新和发展电气系统是业内每个人的重要职责。
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论文作者:张欣雨
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第23期
论文发表时间:2019/6/13
标签：电气论文; 车辆论文; 地铁论文; 电缆论文; 区域论文; 线束论文; 功能论文; 《建筑细部》2018年第23期论文;