EMC要求在CRH6型城际动车组车下线槽布线中的应用

文/宋伟雅 陈伦胜 陈钧润 范全福 李龙杰 朱志高



EMC要求在CRH6型城际动车组车下线槽布线中的应用

文/宋伟雅 陈伦胜 陈钧润 范全福 李龙杰 朱志高

0　前言

和谐号CRH6型城际动车组车下设备众多、电磁环境复杂。车下线槽布线是电气系统装备技术的核心，如何确保车下线槽布线的质量，是行车安全、可靠和舒适的基本保证。本文根据EMC在车辆布线过程中的要求，结合车下线槽设计特点，阐述CRH6型城际动车组车下线槽布线技术。

1　CRH6型城际动车组布线技术背景

和谐号CRH6型城际动车组是以 CRH2、CRH380A型高速动车组为基础而全力打造的我国城际动车组全新技术平台Cinova的首个车型。根据运输距离、站点和乘客群的不同，目前生产的车型有时速200公里的CRH6A和时速160公里的CRH6F两种车型。以8辆编组的CRH6A型动车组为例，总计使用电缆36种，电线约1万根，线路总长达21万米，涉及的电气设备近千个。

根据车辆设备的电气特性，车辆的牵引系统和辅助系统应定义为干扰源，车辆控制系统、制动系统、信号系统等定义为易受干扰的敏感设备。城际动车组设备大都集中在车下，车下布线电磁环境复杂，在现有设计的条件下，如何更好的满足车辆电磁兼容的要求，是车辆电气工艺师需要解决的问题。为此，本文重点以和谐号CRH6A型动车组为例讲述EMC要求在车下中央部线槽布线设计中的实际应用。

2　CRH6型城际动车组车下线槽布线的设计条件

车下设备犹如“心脏”，而线缆犹如“血管”，给列车提供“血液”。车下设备包括高压设备箱、主变压器、牵引变流器、牵引电机、列车回流接地装置等牵引主电路设备，同时包括辅助电源装置、辅助整流装置、蓄电池箱等辅助系统电路设备，亦包括制动装置、踏面清扫单元、保温电路，低压转接箱、接触器箱等。车下线槽布线涉及电气设备众多、电磁环境复杂，如何在满足EMC要求的基础上实现车辆各电气系统互联互通，需结合车下线槽的结构特点、线缆等级以及车辆布线的技术规范来分析。

2.1车下线槽结构

城际动车组车辆车下线槽分中央部线槽和端部线槽，线槽采用上方敞开式结构（如图1）。中央部线槽布置在车辆一位侧和二位侧，端部线槽布置在车辆一位端和二位端（如图2）。中央部线槽一边悬挂在车体横梁上，一边搭载在车体边梁上；端部线槽安装在端部底板下。

图1　线槽槽体截面图

图2　线槽布置图

2.2线缆等级

根据承载的电压或功率不同，电缆可分为高压电缆、中压电缆和低压电缆。结合车下线槽结构特点，CRH6A型城际动车组车下电缆可分为高压回路线缆、低压回路线缆两大类，分别敷设于车辆一位侧线槽和二位侧线槽内，其中低压回路线缆包括蓄电池线缆、信号线缆和通讯线缆。

2.3 EMC在车辆布线中的要求

（1）敷设时需将不同等级的电缆分开，各组之间应留有间距或用金属接地板来进行隔离。电缆与电缆之间所要求的距离理论上取决于功率、频率、并行敷设的长度以及敷设抗扰度。如二位侧线槽中，低压电缆与通讯电缆分开敷设。

（2）电路的回线与馈电线应尽可能相邻敷设，减少地环路影响，尤其是在使用有发射骚扰的供电电缆、感性信号电缆的情况下。如辅助电源装置的电源线704和754。根据交流回路线承载的电荷多少和变化率，采用合适的绞线方式，减少电磁干扰。

（3）为了减少EMC问题和电气噪声问题，应采用绞合电缆。如三相电机线，以3根1次/m的绞距绞合，由于空间矢量相差120度，三根线捆扎成三角形能成功抵消电磁干扰。

（4）为了减少电缆发射磁场的影响，电缆应尽可能靠近机车车辆传导结构，特别是高压回路线缆，可以通过金属表面反射的磁场来抵消电缆的磁场。例如，200平方的电缆敷设在车体边梁侧。

（5）对干扰源或敏感设备进行必要的EMC处理。为减少辐射，可对高压电缆进行屏蔽。如三相电机线由于电机控制采用直接转矩控制方式，电磁波动较大，需全段采用FFSW拉链软管包裹；为增强抗扰度，应对低压电缆进行屏蔽。如DC100V电源母线、PG和SS线缆单独走线管；速传电缆需包裹金属屏蔽网。

3　车下线槽布线

车下线槽布线前需根据相关工艺文件完成电缆标识打印、线缆下线、线缆成束等预组作业。如何将预组好的散线和线束准确、有序、高效地敷设在线槽内，需要综合考虑线槽结构、布线规范、EMC要求和线缆路径等因素制作线槽布线顺序表，根据布线顺序表指导现场线槽布线作业。

3.1线槽结构

大部分线槽槽体内侧宽度170mm，深度只有33mm，局部线槽槽体存在内侧宽度有所加宽。由于相同电压回路的电缆较多，特别是设有主变压器箱的车辆高压电缆较多，需要考虑敷设电缆的外径合理布线，避免绞线、堆高现象。

3.2布线规范

（1）大线不压小线，贯通线优先铺设在线槽下层，小的散线最后敷设。

（2）同一等级、同一路径的线束相邻敷设。

（3）根据车下设备布置及接口排布，合理安排布线位置和顺序，遵循先出线布在上层，避免线槽出线处绞线。

（4）低压线槽内单芯线缆与多芯线缆分开敷设，至少相隔一排散热孔。

（5）一位侧线槽线缆粗大，需使用12.7mm宽的不锈钢扎带捆扎，使用全捆扎模式，为了防止不锈钢扎带划伤电缆，需要在不锈钢扎带与电缆接触部分套2mm厚度的橡胶软管；二位侧线槽敷设的线缆为低压电缆，在捆扎前需使用2mm的橡胶板防护2圈，然后使用7.9mm宽的不锈钢扎带通过线槽槽体上的散热孔捆扎在线槽内。

3.3 EMC要求

详见2.3要求。

3.4光缆敷设

光缆利用捆扎在单芯线束上的尼龙搭扣，通过尼龙扎带捆扎在搭扣上。

3.5 线槽布线顺序表制作

经过综合考虑以上因素，制作中央部线槽布线顺序表，如表1、表2所示。布线顺序表中可以通过吊耳侧和边梁侧区分位置，可以通过层级知道敷设顺序，可以知道每一层所敷设的线束号以及敷设的路径以及出线位置等。

表1　中央部高压线槽布线顺序表

表2　中央部低压线槽布线顺序表

4　结束语

在和谐号CRH6型城际动车组车下线槽布线时，结合线槽设计结构特点，通过中央部线槽布线顺序表的形式将EMC要求体现出来，能有效地管控车下线槽布线质量，并能提高生产效率。

作者简介：宋伟雅（1988-），男，工程师，本科，从事轨道交通车辆电气工艺工作；陈伦胜（1988-），男，工程师，本科，从事轨道交通车辆电气工艺工作；陈钧润（1988-），男，本科，工程师，本科，从事轨道交通车辆电气工艺工作。宋伟雅、陈伦胜、陈钧润、范全福、李龙杰任职于中车广东轨道交通车辆有限公司，朱志高任职于中车南京浦镇车辆有限公司。