軌道車輛中央線槽布線方式的工藝研究

黃俊杰

【摘 要】文章通過對軌道車輛底架線槽、布線工藝等知識的介紹，提出了線槽布線的工藝方法，給現場作業提供作業指導，解決現場實際操作的困難點及存在的問題，保證產品質量。

【關鍵詞】線槽；電壓等級；布線；線纜防護

【中圖分類號】U27 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）10-0043-03

車輛中央線槽是目前軌道車輛應用最廣泛的理想敷設裝置。它具有重量輕、載荷大、造型美觀、結構簡單、安裝方便、散熱透氣性好等優點，既適用于高、低壓電力電纜的敷設，也適用于控制和信號電纜的鋪設。城軌車輛主要的電力電纜、控制和信號電纜設計布置在中央線槽后安裝在車體型材下方或型材內。隨著城市軌道交通的快速發展，軌道列車的需求及電氣功能要求越來越多，使得車輛電磁環境也變得愈加復雜。不同用途的線纜在線槽進行鋪設布線時，需充分考慮電磁兼容性（EMC）問題。車輛中央線槽分為主輔電路電纜鋪設區與控制和信號電路電纜鋪設區，電壓等級相同的線纜布置在同一個鋪設區內，電壓等級存在較大差異的電纜則嚴格實行分區布線，以防止電纜在正常通電間產生的電磁干擾。

1 中央線槽區域的構成

中央線槽采用整體一次焊接成型的方法，根據車輛需求設計有多個布線區域，線槽底部一側密封，主要鋪設電壓等級較低的控制和信號電路電纜；另一側采用開孔，敷設高壓部分的主電路及輔助電路線纜。每個布線區域之間設計有1條“C”形槽，用來固定“L”形金屬隔板。通過該“L”形金屬隔板將線槽的各布線區域分隔成相對獨立的腔域，將不同功能及電壓等級的線纜分別布置在所述的不同腔域中，使不同功能的電纜之間的電磁干擾大幅度減小。線槽兩端采用留缺口的方式出線，非端部位置采用半封閉式分線盒出線的結構，出線盒周圍的4個面上，根據車輛設計的需要開設出線孔出線，通過軟管接頭加PVC波紋管的方式對出線孔處的線纜進行防護。

2 中央線槽布線原則

根據軌道車輛電纜應用的電壓等級和功率，將電纜分為H、A、B、C共4類。H類：主電路電源線及其回流地線，電壓為DC1 500 V或750 V的高電壓；A類：交流380 V、220 V電線電纜；B類：110 V電源線、控制線；C類：24 V傳感器信號線、通信線等。

H、A類線纜用于連接高電壓、大電流、大功率或高安全性的車輛部件，例如受電弓、集電器、避雷器、高壓隔離開關、牽引逆變器、高壓箱等部件。B類線纜用于連接中電壓、中電流、中功率、中安全性部件，例如控制系統、空調、門控系統、空氣壓縮機等部件。C類線纜用于低電壓、小電流、小功率、低安全性部件，例如照明系統、乘客信息系統、司機室等部件。

線槽布線區根據線纜的分類，線槽底部開孔一側向封閉一側依次分為H、A、B、C類電纜布線區，用于布置不同電壓等級和功率的線纜。

3 電纜布線的工藝要求

（1）敷設在空氣中的電纜需確保工作時產生的熱量能有效散發至周圍空氣中，工藝要求如下：該電纜與相鄰的各方向管壁之間的間距至少等于電纜外徑；該電纜與各方向上任一鄰近電纜的間距至少等于相鄰電纜外徑的總和；電線、電纜和分支接頭的總截面積（包括外護層）不應超過該布線區域內截面積的75%。

不同載流量或功率等級電纜鋪設時需要留有間距，以保證安全隔離，所要求的距離理論上取決于功率、頻率、并行敷設的長度及輻射抗擾度，其最小間距應按表1選取。

表1規定的最小間距可用在不同種類的電纜交叉的情況，當不同種類的電纜在線槽外部不可避免需要交叉時，則電纜之間需要呈直角交叉。

不同種類的電纜的最小間距無法達到的情況下，電纜應用金屬管道、金屬隔板、金屬導管或整體屏蔽（與城軌車輛接地相連）等進行隔離。

（2）電纜布線應考慮預計在城軌車輛上可能產生的特殊應力。線纜的布置應自然平直，不得產生扭絞、打圈的情況，也不應受到外力的擠壓和損傷。線纜使用扎帶綁扎的方式固定在線槽上，扎帶需防腐、防火，對自然條件具有抵抗性。不能損傷電纜或使其特性惡化。因線槽上沒有綁扎孔，所以需要在布線12 h前粘貼塑料扎帶座，以保證扎帶座粘貼牢固。電纜綁扎時，對于線槽水平敷設的電纜綁扎距離應為300 mm，緊靠線槽終端處的扎帶座離端部距離應為150 mm。線纜綁扎時，綁扎要牢固不松脫，在纜線進出線槽部位、轉彎處也應綁扎固定，避免拉伸、摩擦造成線纜表皮或線芯功能性損傷。保證線纜在電氣連接使用時，不能由于動態（如預期的沖擊、振動、車體運動等）負載而被無意識地斷開或中斷。線纜從線槽分線箱彎曲出線時，需要注意保證電纜的彎曲半徑不應超過線纜自身彎曲標準的最低要求。對于WDZ系列電纜：當電纜直徑（D）小于或等于20 mm時，非屏蔽線纜最小彎曲半徑應大于4D（屏蔽電纜的最小彎曲半徑應大于6D）；當電纜直徑（D）大于20 mm時，最小彎曲半徑應大于6D（屏蔽線纜的最小彎曲半徑應大于8D）。對于EN系列的標準線纜，當電纜直徑（D）小于或等于12 mm時，非屏蔽線纜最小彎曲半徑應大于4D（屏蔽電纜的最小彎曲半徑應大于10D）；當電纜直徑（D）大于12 mm時，最小彎曲半徑應大于5D（屏蔽線纜的最小彎曲半徑應大于10D）。

（3）城軌車輛電纜除用于輸電、變電、電能采集、電氣控制或系統監控外，不能用作其他用途。

（4）為保證線槽布線的準確性，制定以下工藝步驟：①每束線纜的制作應有一個線纜標簽，線纜標簽記載有物料編碼、項目號、車次號、線纜的長度、線纜規格型號、一端到另一端的位置及連接器點位、線槽布置區域、電壓等級、線纜的根數、序列號（2個設備之間的電纜不止一束，要加序列號加以區分）；端部出線的長度等信息。②輸出工藝布線表。布線表需要提供線槽、線束號、線纜數量、線型、線號、線纜長度、設備位置、連接器點位及名稱說明、線纜線槽走線路徑等信息。③輸出中央線槽組裝的工藝規程，包含中央線槽組裝的物料及組裝尺寸等信息（如“L”形金屬隔板、禁固螺栓、平墊、彈墊等），各個線槽出線口位置應標注信息。④線纜校線，根據布線表檢查電纜線型是否正確、電纜標簽是否有錯誤、電纜是否有絕緣層破損的現象、電纜長度是否正確、出線口是否正確、出線口預留長度是否正確。⑤線槽組裝，將中央線槽擺放到組裝臺位后，按照中央線槽組裝圖樣中的件號對隔板進行擺放，然后用螺栓緊固件將隔板固定，畫好防松標記，安裝完成后，在AB區之間的隔板套上整條密封條，隔板端部縫隙用西卡膠進行密封。按照中央線槽組裝圖樣中的件號依次安裝軟管接頭、電纜旋緊件、減徑環、封堵、金屬鎖緊螺母等布線配件。對封閉一側的布線區域需要粘貼扎帶座，粘貼扎帶座之前，先用無紡布和酒精對線槽進行清潔，B區貼2列扎帶座，行距為300 mm，C區貼1列扎帶座，行距為300 mm，用打膠器將西卡膠均勻涂在扎帶座底部，然后粘貼到線槽上，12 h內不允許觸動扎帶座，以保證粘貼牢固。⑥按照線槽分區（H、A、B、C）的順序依次對各個線槽分區進行布線。在各分區布線時，應按照先布線徑較大的電纜，再布線徑較小的電纜，先布長度較長的電纜再布電纜，長度較短的電纜的原則進行布置，電纜布線時要避免交叉，整體平齊美觀，不能有凌亂感，線槽端部及中部根據布線表及機械組裝時畫好的出線口位置進行布置。⑦電纜綁扎。每個線槽分區的電纜布線完成后，從端部開始使用扎帶以每段間隔300 mm的距離進行綁扎，線纜綁扎要牢固，確保在預期的沖擊、振動、車體運動中也不會松動。使用扎帶槍將多余的扎帶剪掉。檢查扎帶的剪口是否平齊，不能有劃傷線纜的隱患。

4 布線的防護及注意事項

（1）線纜在整個布線過程中不應有被重物擠壓、磨、刮、蹭、拖等造成的損傷。

（2）線纜布線前應確保表皮沒有鼓包、龜裂、破皮。同時，線纜不得有斷股、斷裂的情況。

（3）線纜標簽應顯示清晰，不能有油污、模糊等影響信息辨認的異常。

（4）線槽布線區域、端部、分線盒均保持清潔，不能有灰塵。確保線槽平整，不能彎曲變形，內壁無毛刺、無金屬異物，“L”形金屬隔板的接縫處緊密平直，線槽端部不能有翹腳，避免刮傷線纜。

（5）線纜穿過中央線槽的線槽邊緣、“L”形隔板的連接處及各出線口的位置容易發生較大的摩擦，容易造成線纜破皮。可以通過在上述位置處粘貼布基膠布、保護膠條或帶骨保護條等方式，防止線纜與上述位置發生接觸，保護線纜不被劃傷、破皮。同時，需要注意檢查所有保護膠條是否黏接牢固，避免增加新的摩擦源。

（6）電纜束穿過分線盒出線孔時，由于電纜束外徑和出線孔截面相差不多，因此必須2個人同時配合操作，保證電纜束和出線孔呈垂直狀，然后慢慢抽動直至穿越完成。整個穿越過程中，必須保證電纜和出線孔邊緣不能出現相互摩擦，并且還應該檢查出線孔周圍電纜表面是否有破損現象，如果出現破損則必須進行更換處理，也可以采用編織網輔助法，就是先用編織網將電纜束綁扎緊湊，穿越完成后將輔助用編織網退出。

（7）控制線纜及信號線纜在端部出線時，采用密封模塊芯層緊箍住波紋管，安裝在中央線槽端部安裝框架內，然后采用將端部電纜穿出波紋管的方式來避免線纜與尖銳金屬接觸，從而起到保護線纜的作用。

（8）對于電纜的保護，還有PMA管保護、編織網保護、膠皮膠帶保護的方法。PMA管（波紋管）的作用是保護、防水、防塵；編織網主要是用來保護電纜、防摩；橡膠皮主要是用來保護電纜、防摩；蛇形管主要用來保護電纜、防摩；膠皮保護條一般用于線槽電纜保護。

（9）布線完成后，需要使用白布帶或絕緣膠布對線槽端部及各出線口的線纜進行臨時綁扎，線纜擺放時不能直接擺放在地面上，需要在地板上放置保護膠皮，線纜布線后擺放在保護膠皮上。擺放時注意平整，避免打絞造成應力損傷。

5 結論

軌道車輛設備連接的線纜大都布置在中央線槽并安裝在車輛的底架上，線纜的種類、數量非常多，如果線纜在使用過程中出現異常，更換維護會存在非常大的困難。這就要求我們在線槽布線過程中嚴格按照工藝標準要求及步驟作業，并在布線過程中注意線纜的防護，規避質量風險，保證布線質量，避免出現因布線的不規范操作導致返工維修或質量事故，保證質量生產安全。

參 考 文 獻

[1]EN 50343—2003，鐵路應用機車車輛布線規則[S].

[2]曾青中，韓曾盛.城市軌道交通車輛[M].成都：西南交通大學出版社，2016.

[3]高爽.地鐵車輛構造與維修管理[M].北京：中國鐵道出版社，2003.

[責任編輯：鐘聲賢]