王亮　楊朝青　杜振濤

摘 要：文章分析了軌道交通中電氣自動化布線應(yīng)當(dāng)遵循的幾大原則，同時圍繞電氣自動化布線模塊化思想、電氣自動化布線電磁兼容性等方面對軌道交通中的電氣自動化布線方式進(jìn)行分析探討。旨在按要求遵循電氣自動化布線原則，維護(hù)軌道交通運營的安全與穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：軌道交通；電氣自動化；遵循原則；布線方式

中圖分類號：U270.381 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）04-0065-02

1 剖析軌道交通中電氣自動化布線應(yīng)遵循的基本原則

1.1 遵循安全可靠性原則

大多數(shù)時候，城市軌道交通屬于動力分散式車輛類型，針對此類型車輛在敷設(shè)管線時，應(yīng)考慮到乘客安全性，因而在具體設(shè)計時應(yīng)添加一些防護(hù)設(shè)備。所選電纜應(yīng)在BS6853-Ib等級以上，相應(yīng)的防火等級也需滿足國家規(guī)定與行業(yè)要求。結(jié)合已有經(jīng)驗，使用在軌道交通中的電線電纜溫度承受力應(yīng)在125℃以上，且用于制作電纜的材料應(yīng)全部使用無鹵低煙耐火電纜或者無鹵低煙阻燃電纜。除此之外，發(fā)熱設(shè)備需同電纜束之間保持足夠距離，尤其是高壓電器線路應(yīng)確保其良好的絕緣性，務(wù)必確保設(shè)備安裝穩(wěn)定性，即便是受到強大沖擊力影響而發(fā)生移動，也不會影響整個軌道交通運營。值得一提的是，還應(yīng)做好防松措施，確保其運營安全和可靠。

1.2 遵循車內(nèi)空間最大化原則

軌道交通管線與設(shè)備安裝環(huán)節(jié)，還應(yīng)考慮到車輛剩余空間最大化，目的在于為乘客盡可能的創(chuàng)造出更大活動區(qū)域，因此在具體布置環(huán)節(jié)，除了盡量降低噪聲影響，考慮乘客視覺感受外，還應(yīng)便于司機操作，諸如：布置一些易于觀察的信號和儀表等。于城市軌道交通而言，電纜布線、線纜校對、絕緣耐壓、管線槽、電纜下線和線號打印等均是需要考慮的內(nèi)容，且在具體布線環(huán)節(jié)，無論是哪一工序出錯均會影響到整個車輛運營安全。

1.3 遵循重量平均分配原則

據(jù)了解，在相同一個單元之中，雖車輛不同但承擔(dān)的重量卻是相同的，此情況有利于實現(xiàn)車輛制動力與牽引力，可以維護(hù)車輛運營平穩(wěn)性；而在相同一輛軌道交通中，應(yīng)采取對稱分布的方式，即遵循重量平均分配原則，有助于減少或抑制偏載現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。

1.4 遵循經(jīng)濟(jì)性原則

設(shè)備安放，除考慮到車輛空間大小外，還應(yīng)確保使用電纜的平直性，防止存在迂回情況，盡可能的的選擇模塊化操作方式，在縮短工作時間的基礎(chǔ)上，還有助于節(jié)約經(jīng)營成本。

1.5 遵循安裝與維修方便性原則

在實際的軌道交通電氣自動化布線操作中，應(yīng)盡量選擇模塊組裝方式，這一方式在操作性能方面表現(xiàn)良好。加之車輛在運行環(huán)節(jié)會應(yīng)用到這樣或那樣的設(shè)備，因而預(yù)留一定維修空間非常有必要，諸如：輔助電路、控制信號電路、車輛主電路和控制電路等，此外還應(yīng)配置一些專用故障報警器。

2 解讀軌道交通中的電氣自動化布線方式

2.1 全面遵循電氣自動化布線模塊化思想

所謂模塊化思想，主要是按一定規(guī)律或要求分解體積龐大且構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)，使其形成多個小規(guī)模，小耦合性的模塊。據(jù)了解，在軌道交通整個生命周期中均涉及到模塊化思想，即從設(shè)計—工藝—制造—開拓市場—售后服務(wù)結(jié)束等一系列過程均會涉及到模塊化思想。每一環(huán)節(jié)均能夠在模塊化思想的利用下避免出現(xiàn)重復(fù)勞動的情況，并且還利于各功能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，最終起到效率提升，成本降低，利于升級與維護(hù)的目的。

其中，于電氣自動化布線來講，模塊化思想最為明顯的特征在于線束化與功能區(qū)域劃分。首先針對第一個特征，需要在電氣機械化設(shè)計理念的應(yīng)用下展開，除了大型且獨立的空調(diào)控制柜和變流器等電器設(shè)備外，還能劃分出車端電器柜、高壓箱和中低壓箱等功能區(qū)域。各個區(qū)域的內(nèi)部布線相對獨立，且各功能區(qū)域間需在整車布線線槽的利用下連接不同等級的線束，基于此在電氣原理設(shè)計環(huán)節(jié)便需要圍繞這一工藝進(jìn)行分析與考慮。針對電氣原理圖之中涉及到的電器元件，除了需了解其主要構(gòu)成（如：門控系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)和制動系統(tǒng)）外，還需對其所處在的空間區(qū)域內(nèi)的電器有所了解，如：車下高壓箱、司機室隔墻電器柜和二位端電器柜等。需注意的是，元器件空間位置布置的是否合理在很大程度上影響著各個功能區(qū)域所展現(xiàn)出的獨立程度，且還直接決定了電氣自動化布線所展現(xiàn)出的模塊化效果。

2.2 充分了解電氣自動化布線的電磁兼容性

軌道交通中涉及到的電氣功能越來越多，車輛電磁環(huán)境隨之變得復(fù)雜，而這便要求在電氣自動化布線設(shè)計時，應(yīng)對其電磁兼容性有所了解。

結(jié)合已有經(jīng)驗，干擾對象、干擾源和傳輸途徑共同構(gòu)成了電磁干擾三要素，單單對布線工藝設(shè)計而言，其主要是經(jīng)由削弱電磁干擾或者掐斷電磁干擾的形式來講電磁兼容性問題解決，但大多數(shù)時候，另外兩個要素均不是布線能夠決定的。無論是削弱還是掐斷電磁干擾的傳輸途徑，均需要使用到電纜分級與屏蔽等方式。

所謂電纜分級實際上指的是按照不同敏感度和干擾強度將電纜分成若干個等級，不同等級間的電纜需保持足夠距離，或者在敷設(shè)不同電纜時，應(yīng)盡可能的便出現(xiàn)干擾耦合問題。諸如：按需把電纜劃分成5個等級，其中級號越小所代表的干擾強度就越低，相應(yīng)的敏感程度越高（如表1）。

一般情況下屏蔽可分兩種情況進(jìn)行分析。第一種是防止自身對外界產(chǎn)生干擾，諸如：牽引電機電源線等；第二種是防止外界干擾到電纜，諸如：低壓信號線。在實際的軌道交通電氣自動化布線操作中針對屏蔽方式的選擇，應(yīng)圍繞電纜本身帶有的屏蔽層、金屬線槽和金屬軟護(hù)套管等內(nèi)容進(jìn)行分析與選擇。屏蔽體接地設(shè)計的質(zhì)量直接影響到屏蔽的效果，也是工藝設(shè)計中的一大難點。

一般來說，對共模干擾敏感的電纜宜采用單點接地，因為多個接地點間的電位差會在屏蔽體中形成電流。該電流會在電纜兩端產(chǎn)生感生電動勢，從而使電纜中的信號失真。

2.3 科學(xué)把控電氣自動化布線安全性

城市軌道交通大多為載人專用，那么在具體的電氣自動化布線環(huán)節(jié)，除了考慮基本的設(shè)備安全外，還應(yīng)當(dāng)考慮到乘客、設(shè)備管理者與維護(hù)人員的生命安全。單從乘客安全的角度進(jìn)行考慮電氣自動化布線，便需要圍繞觸電與火災(zāi)等內(nèi)容進(jìn)行。

查閱大量文獻(xiàn)資料可知，電纜過載連續(xù)發(fā)熱會在短時間內(nèi)迅速提高溫度，進(jìn)而便會引發(fā)火災(zāi)問題，即便在某些時候未立即造成火災(zāi)，也會因溫度快速升高而加速絕緣層老化。為將電纜過載發(fā)熱等類問題解決，第一步要做的便是分析電纜預(yù)期運行的環(huán)境溫度、持續(xù)工作時間、流過電流I的大小、預(yù)計壽命和敷設(shè)類型等，隨后再結(jié)合這些問題將等效電纜電流Ic大小確定出來。

Ic=

上式之中，K1為預(yù)期環(huán)境溫度修正系數(shù)；

K2為敷設(shè)類型修正系數(shù)；

K3為預(yù)期電纜壽命修正系數(shù)；

K4為不持續(xù)工作時，短時間內(nèi)電流修正系數(shù)（持續(xù)性工作時，K4等于1.0）。

其中K1、K2、K3、K4等的值均能按照具體情況一一對照標(biāo)準(zhǔn)中的表格與公式進(jìn)行分析，即利用查表與計算等方式獲得答案。當(dāng)確定出Ic的值后，再依次對照表中情況進(jìn)行查表與圓整，進(jìn)而便能將電纜截面積確定出來。一般來講，只需要知道電纜截面積，便能有效防止出現(xiàn)電纜過載發(fā)熱情況。值得一提的是，電纜絕緣層發(fā)生破壞的原因大致有三種，即老化、割傷和應(yīng)力。

3 結(jié)語

綜上所述，軌道交通隨社會逐漸發(fā)生而逐步獲得完善，而文章主要闡述的是軌道交通中的電氣自動化常見的幾種布線方式，通過對電氣自動化布線應(yīng)遵循的幾大原則出發(fā)，結(jié)合已有經(jīng)驗，從布線模塊化思想和電磁兼容性等方面對布線方式進(jìn)行分析探討。

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