湯人杰 丁婷

摘 要：軌道交通車輛改造方案的制訂與實(shí)施，受制于原車輛設(shè)計(jì)方案的掌握程度和相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的理解及運(yùn)用程度。文章針對(duì)某軌道交通車輛改造項(xiàng)目的部分區(qū)域的初版布線改造方案，通過對(duì)EN 50343標(biāo)準(zhǔn)條款中EMC相關(guān)要求的細(xì)節(jié)把控、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)研情況再次分析，進(jìn)行了布線改造方案的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：軌道交通；車輛改造；布線；EN 50343；EMC

Abstract：The formulation and implementation of the rail transit vehiclemodification scheme is subject to the mastery of the original vehicle design scheme and the degree of understanding and application of relevant design standards.This paper optimizes the cabling scheme of the first version of some areas of a rail transit vehicle modification project by grasping the details of EMC-related requirements in the EN 50343 standard clauses and analyzing it again based on actual field investigation.

Keywords：rail transit；vehicle modification；cabling；EN 50343；EMC

隨著鐵路連接通信、列車自動(dòng)駕駛等技術(shù)的革新在軌道交通上的應(yīng)用，越來越多的老舊軌道交通車輛有著改造升級(jí)的需求。而這些老舊軌道交通車輛無一不是在繁忙地進(jìn)行著商業(yè)運(yùn)營(yíng)，此類改造項(xiàng)目通常特點(diǎn)是周期短、資金少，因此必須綜合進(jìn)度、成本、質(zhì)量等多方面綜合考慮改造方案。本文講述了某軌道交通車輛改造項(xiàng)目動(dòng)車底架區(qū)域的布線方案優(yōu)化。

1 項(xiàng)目背景

該改造項(xiàng)目為某國(guó)外首都1號(hào)線，該線路已經(jīng)運(yùn)營(yíng)50多年，其設(shè)施和設(shè)備迫切需要現(xiàn)代化升級(jí)，以縮短行車時(shí)間和換乘時(shí)間、提高乘客舒適性與安全性。升級(jí)后的線路在引入新造車輛的同時(shí)，需要對(duì)某國(guó)外公司在6年前為其制造的車輛進(jìn)行匹配性的升級(jí)，要求與新車功能相當(dāng)，包括提升連接通信功能、增加自動(dòng)駕駛功能等。而原車所能提供的設(shè)計(jì)資料極其有限，且設(shè)計(jì)周期僅6個(gè)月，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案的制訂困難重重。

該項(xiàng)目要求采用EN 50343-2014標(biāo)準(zhǔn)［1］布線，其中關(guān)于EMC的章節(jié)對(duì)A、B、C不同類電纜之間有明確的隔離要求，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)選如圖1所示：

根據(jù)搜集到的原車有限圖紙資料，分析得知底架布線的主路徑采用車體的5個(gè)型腔布線［2-3］，型腔如圖2所示。車體材質(zhì)為鋁合金，金屬的型腔滿足EN 50343標(biāo)準(zhǔn)中EMC要求“如果不能在不同種類的電纜之間獲得最小距離，則應(yīng)通過金屬外殼來對(duì)電纜進(jìn)行隔離”，將A、B、C類電纜進(jìn)行了隔離。

2 初版布線方案制訂

該項(xiàng)目中，某節(jié)車的底架需要把B、C類電纜從車端部布置到車中部的上線孔，制訂的初版方案沿用了原車的型腔布線方式。將B、C類電纜從車端部通過相應(yīng)型腔穿至牽引箱上方的分線盒位置，再經(jīng)過分線盒內(nèi)的型腔開孔進(jìn)入分線盒，然后采用線管從分線盒返回至上線孔，如圖3所示。

該方案的優(yōu)點(diǎn)是，分線盒內(nèi)有隔板將B、C類電纜和A類電纜進(jìn)行了隔離，無需擔(dān)心A類電纜造成B、C類電纜的EMC問題。但該方案的缺點(diǎn)也很突出：（1）設(shè)計(jì)合理層面，布線路徑迂回曲折；（2）施工效率層面，需拆卸780kg的牽引箱及附帶的28束電纜，施工難度大；（3）項(xiàng)目成本層面，拆卸牽引箱需要額外租賃場(chǎng)地及叉車；（4）風(fēng)險(xiǎn)管控層面，拆卸牽引箱存在拆卸施工安全風(fēng)險(xiǎn)、物料丟失風(fēng)險(xiǎn)；（5）試驗(yàn)調(diào)試層面，拆卸牽引箱后需對(duì)其重新進(jìn)行功能試驗(yàn)；（6）項(xiàng)目進(jìn)度層面，完成布線工作需要的附加施工工時(shí)過長(zhǎng)；（7）后期維護(hù)層面，拆卸牽引箱后，原廠家不再進(jìn)行質(zhì)保，需要額外承擔(dān)質(zhì)保任務(wù)，并且該分線盒的電纜維護(hù)也需要對(duì)牽引箱拆卸，維護(hù)困難。

但在屆時(shí)掌握的資料和調(diào)研情況下卻是最優(yōu)方案。

3 優(yōu)化布線方案

介于初步方案的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)師深入現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)了優(yōu)化布線的可能：牽引箱外的另一個(gè)分線盒提供了優(yōu)化的希望。雖然該分線盒內(nèi)只有A類型腔開孔，且布置了大量的A類電纜，但其A類電纜均為直線型布置，更為關(guān)鍵的是該分線盒至車端部的2個(gè)A類型腔是空置的，如圖4、圖5所示。

根據(jù)EN 50343標(biāo)準(zhǔn)中EMC要求“在屬于不同EMC種類的相互垂直的電纜處于交叉的情況下，表6規(guī)定的最小距離可不適用”的解析，我們可以將布置在這個(gè)分線盒內(nèi)的B、C類電纜與原A類電纜進(jìn)行垂直交叉布置，如圖6所示。

采用該方案，可以規(guī)避初版方案的所有缺點(diǎn)，但也暴露了另外的缺點(diǎn)：B、C類電纜和A類電纜不能保證完美的垂直交叉，EMC效果可能不是那么完美。但同樣可以根據(jù)EN 50343標(biāo)準(zhǔn)中的方案進(jìn)行彌補(bǔ)，“如果不能在不同種類的電纜之間獲得最小距離，則應(yīng)通過金屬覆蓋層來對(duì)電纜進(jìn)行隔離”。因此，通過采用包裹金屬編織網(wǎng)進(jìn)行了屏蔽隔離，將該缺點(diǎn)輕松彌補(bǔ)，最終施工效果如圖7所示。

4 優(yōu)化效果

該項(xiàng)目車輛改造完成后順利通車，未發(fā)生EMC問題。根據(jù)EN 50343標(biāo)準(zhǔn)中EMC要求條例的合理利用，對(duì)該區(qū)域的布線方案進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整后方案優(yōu)化效果明顯。僅僅通過不到0.5米的金屬編織網(wǎng)的增加，產(chǎn)生了極大的效益：節(jié)省了電纜的物料的使用、減輕了布線施工難度、減少了大型箱體的拆卸場(chǎng)地及叉車租賃需求、避免了大型箱體拆卸的安全風(fēng)險(xiǎn)、縮短了改造工時(shí)、簡(jiǎn)便了后期的維護(hù)工作等。

結(jié)語

本文針對(duì)某軌道交通車輛改造項(xiàng)目部分區(qū)域的布線方案，通過對(duì)EN 50343標(biāo)準(zhǔn)條款的細(xì)節(jié)把控，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)研情況分析，對(duì)方案優(yōu)化過程進(jìn)行了詳細(xì)地解說，對(duì)其他軌道交通車輛的布線改造提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

［1］EN 50343-2014鐵路應(yīng)用—機(jī)車車輛—布線規(guī)則［S］.

［2］谷緒地，郭寶東，孫惠新.CRH3和CRH5動(dòng)車組電線安裝工藝對(duì)比分析［J］.城市軌道交通研究，2014（2）：137-139.

［3］李晶，劉靜，徐艷明.軌道車輛的電器布線研究分析［J］.科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（05）：82.

作者簡(jiǎn)介：湯人杰（1989— ），男，本科，工程師，從事軌道交通車輛布線設(shè)計(jì)工作。