趙紅奎　時蒙　陳佳琦

摘? 要：城軌車輛的牽引輔助設(shè)備、制動設(shè)備及輪軌監(jiān)控車載設(shè)備大都安裝于車輛底架，各系統(tǒng)設(shè)備需通過線纜實現(xiàn)電氣連接，因此，底架布線是城軌車輛設(shè)計及制造過程中尤為重要的組成部分。近年來，模塊化設(shè)計及組裝工藝?yán)砟钤絹碓绞芨鬈壍儡囕v公司重視。文章以實現(xiàn)底架模塊化布線工藝為目的，對城軌車輛底架模塊化布線設(shè)計進行分析。

關(guān)鍵詞：城軌車輛;底架;模塊化;布線

1.概述

本文以實現(xiàn)底架模塊化布線工藝為目的，對城軌車輛底架模塊化布線設(shè)計進行分析。城軌車輛底架模塊化布線工藝是指在底架布線施工過程中，把底架各個系統(tǒng)設(shè)備及線纜拆分成獨立的模塊，然后把這些獨立模塊組裝到車輛底架的一種工藝方法，可有效降低施工難度，提高工作效率。而底架布線模塊化設(shè)計就是為實現(xiàn)模塊化工藝而提出的一種設(shè)計理念。

底架模塊化布線設(shè)計分為以下2個部分：

（1）底架線槽、車端分線箱模塊化設(shè)計。線槽、分線箱是線纜敷設(shè)所需的載體，模塊化設(shè)計的線槽、分線箱是模塊化布線實施的前提。

（2）底架布線模塊化設(shè)計。依據(jù)底架設(shè)備電氣接口位置，合理設(shè)計線槽出線口及布線路徑，實現(xiàn)各個獨立模塊的布線。

2.底架模塊化布線設(shè)計

2.1.底架線槽、車端分線箱模塊化設(shè)計

底架線槽的主要作用是為了承載敷設(shè)于底架的線纜，同時對線纜起到保護作用，考慮到EMC要求，底架線槽通常會設(shè)置多個單獨的隔間，將不同電壓等級的線纜或有特殊防護要求的線纜敷設(shè)在獨立的隔間，可有效降低電磁干擾。

圖1為南京某項目底架線槽，底架線槽線槽隔間如圖2中所示。

底架線槽作為底架模塊化布線的主干，在設(shè)計過程中應(yīng)充分利用有效空間，合理布置底架線槽，避免與其他系統(tǒng)干涉。線纜主要從該線槽布線，線槽中線纜如果需要接到電氣設(shè)備上，則可在設(shè)備附近的線槽上選擇合適位置設(shè)置出線口，用于線纜穿出線槽。

車端分線箱的主要作用在于實現(xiàn)線纜分線及匯線、線纜引上至車內(nèi)、承載端部連接器安裝。首先確定分線箱材質(zhì)，根據(jù)車體結(jié)構(gòu)、車端安裝空間、車體上引上孔位置等信息確定分線箱基本框架尺寸;通過篩選線線清單及線纜ETB，確定分線箱進線孔尺寸及數(shù)量，并留足夠的余量;查看連接器安裝信息，確定連接器安裝面開孔尺寸。車端分線箱需保證良好的密封性，分線箱與車體安裝面、分線箱下蓋板與箱體間均需采用密封膠條。

2.2.底架布線模塊化設(shè)計

底架的主要特點是環(huán)境相對惡劣，溫度變化范圍較大，且容易受到車輛外部雨水、油污的侵襲，受到鐵路上石塊等外物的擊打，還有空氣中鹽霧的腐蝕。因此，底架布線需要采取特殊的防護措施。例如，對接線用連接器、分線盒設(shè)計的防水防塵等級應(yīng)做到IP66以上。另外需要注意底架線纜、接線設(shè)備不應(yīng)安裝得離軌面過近，以防侵限受到軌旁障礙物刮蹭。底架線纜需用線槽、線管等進行機械防護，線槽線管應(yīng)有防腐蝕措施，安裝緊固件應(yīng)用抗腐蝕能力較強的不銹鋼材質(zhì)等。

底架線槽中線纜的敷設(shè)應(yīng)遵循EN50343中EMC相關(guān)要求，線纜敷設(shè)應(yīng)采用下圖中給出的至少三個 EMC 線纜種類對所有線纜進行分類。

如果可能，則不同種類的線纜應(yīng)單獨敷設(shè)。線纜或線纜束之間所需要的距離在理論上取決于功率、頻率成分、平行敷設(shè)的長度以及輻射抗擾度。為了實用的目的，在空氣中不同種類的線纜之間的最小距離應(yīng)按照圖5進行選擇。

當(dāng)有必要對不同種類的線纜進行交叉時，在可能之處應(yīng)垂直地進行交叉。

單獨敷設(shè)每一種線纜，并且在可能之處應(yīng)按照圖5 的最小距離保持隔離。在屬于不同 EMC 種類的相互垂直的線纜處于交叉的情況下，圖5規(guī)定的最小距離可不適用。如果不能在不同種類的線纜之間獲得最小距離（特別是有關(guān)種類 A 和 C 之間的距離），則應(yīng)通過金屬護套、金屬覆蓋層或金屬外殼來對線纜進行隔離，并且需要將金屬護套、金屬蓋層或金屬外殼電氣連接到車體結(jié)構(gòu)上，實現(xiàn)有效接地。

底架模塊化布線設(shè)計簡單來說就是主干線槽布線+支路布線線，模塊結(jié)構(gòu)清晰明了。底架線槽作為底架模塊化布線的主干，在設(shè)計過程中應(yīng)充分利用有效空間，合理布置底架線槽，避免與其他系統(tǒng)干涉。線纜主要從該線槽布線，線槽中線纜如果需要接到電氣設(shè)備上，則可在設(shè)備附近的線槽上選擇合適位置設(shè)置出線口，用于線纜穿出線槽。對穿出線槽的布線，可以設(shè)置布線支架或固定卡等結(jié)構(gòu)進行布線。

3.底架模塊化布線設(shè)計的優(yōu)勢

（1）模塊化布線設(shè)計提升了設(shè)計的通用性。

（2）簡化總裝電氣裝配過程，各電氣模塊同時進行，從而縮短總體的電氣裝配時間。

（3）提高電氣產(chǎn)品布線質(zhì)量，減少因人工操作差異產(chǎn)生的布線不美觀及差錯。

（4）采用地面電氣布線準(zhǔn)備工藝，使總裝現(xiàn)場整潔化、工藝有序化，便于管理。布線工作在地面臺面進行，降低了電氣裝配工作的勞動強度。

（5）電氣模塊化產(chǎn)品未安裝上車前，可在車下進行變更，降低了變更的工作難度。

4.結(jié)束語

底架模塊化布線設(shè)計通過對底架線纜敷設(shè)合理的模塊化劃分，可以將線路設(shè)計化繁為簡，使車輛的布線變得簡單，能最大程度地實現(xiàn)車輛電氣布線地面準(zhǔn)備、組裝和集成，大大提升了生產(chǎn)效率和設(shè)計通用性，也為后期車輛維修提供了諸多便利。就目前而言，模塊化設(shè)計還是受諸多因素影響。例如：底架整體線槽體積較大，安裝時需要借助特定的安裝工具;另外，車體結(jié)構(gòu)的差異性及安裝空間的局限性都是制約模塊化布線設(shè)計的因素。繼續(xù)提高底架布線的模塊化程度，仍然是未來底架布線設(shè)計的重要工作之一。

參考文獻：

[1]EN 50343-2014 機車車輛布線規(guī)則[S].

[2]姚遠(yuǎn)，劉正，閆莉.城軌車輛電氣布線模塊化組裝工藝[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2015（17）