轨道车辆中央线槽布线方式的工艺研究

黄俊杰

【摘 要】文章通过对轨道车辆底架线槽、布线工艺等知识的介绍，提出了线槽布线的工艺方法，给现场作业提供作业指导，解决现场实际操作的困难点及存在的问题，保证产品质量。

【关键词】线槽；电压等级；布线；线缆防护

【中图分类号】U27 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）10-0043-03

车辆中央线槽是目前轨道车辆应用最广泛的理想敷设装置。它具有重量轻、载荷大、造型美观、结构简单、安装方便、散热透气性好等优点，既适用于高、低压电力电缆的敷设，也适用于控制和信号电缆的铺设。城轨车辆主要的电力电缆、控制和信号电缆设计布置在中央线槽后安装在车体型材下方或型材内。随着城市轨道交通的快速发展，轨道列车的需求及电气功能要求越来越多，使得车辆电磁环境也变得愈加复杂。不同用途的线缆在线槽进行铺设布线时，需充分考虑电磁兼容性（EMC）问题。车辆中央线槽分为主辅电路电缆铺设区与控制和信号电路电缆铺设区，电压等级相同的线缆布置在同一个铺设区内，电压等级存在较大差异的电缆则严格实行分区布线，以防止电缆在正常通电间产生的电磁干扰。

1 中央线槽区域的构成

中央线槽采用整体一次焊接成型的方法，根据车辆需求设计有多个布线区域，线槽底部一侧密封，主要铺设电压等级较低的控制和信号电路电缆；另一侧采用开孔，敷设高压部分的主电路及辅助电路线缆。每个布线区域之间设计有1条“C”形槽，用来固定“L”形金属隔板。通过该“L”形金属隔板将线槽的各布线区域分隔成相对独立的腔域，将不同功能及电压等级的线缆分别布置在所述的不同腔域中，使不同功能的电缆之间的电磁干扰大幅度减小。线槽两端采用留缺口的方式出线，非端部位置采用半封闭式分线盒出线的结构，出线盒周围的4个面上，根据车辆设计的需要开设出线孔出线，通过软管接头加PVC波纹管的方式对出线孔处的线缆进行防护。

2 中央线槽布线原则

根据轨道车辆电缆应用的电压等级和功率，将电缆分为H、A、B、C共4类。H类：主电路电源线及其回流地线，电压为DC1 500 V或750 V的高电压；A类：交流380 V、220 V电线电缆；B类：110 V电源线、控制线；C类：24 V传感器信号线、通信线等。

H、A类线缆用于连接高电压、大电流、大功率或高安全性的车辆部件，例如受电弓、集电器、避雷器、高压隔离开关、牵引逆变器、高压箱等部件。B类线缆用于连接中电压、中电流、中功率、中安全性部件，例如控制系统、空调、门控系统、空气压缩机等部件。C类线缆用于低电压、小电流、小功率、低安全性部件，例如照明系统、乘客信息系统、司机室等部件。

线槽布线区根据线缆的分类，线槽底部开孔一侧向封闭一侧依次分为H、A、B、C类电缆布线区，用于布置不同电压等级和功率的线缆。

3 电缆布线的工艺要求

（1）敷设在空气中的电缆需确保工作时产生的热量能有效散发至周围空气中，工艺要求如下：该电缆与相邻的各方向管壁之间的间距至少等于电缆外径；该电缆与各方向上任一邻近电缆的间距至少等于相邻电缆外径的总和；电线、电缆和分支接头的总截面积（包括外护层）不应超过该布线区域内截面积的75%。

不同载流量或功率等級电缆铺设时需要留有间距，以保证安全隔离，所要求的距离理论上取决于功率、频率、并行敷设的长度及辐射抗扰度，其最小间距应按表1选取。

表1规定的最小间距可用在不同种类的电缆交叉的情况，当不同种类的电缆在线槽外部不可避免需要交叉时，则电缆之间需要呈直角交叉。

不同种类的电缆的最小间距无法达到的情况下，电缆应用金属管道、金属隔板、金属导管或整体屏蔽（与城轨车辆接地相连）等进行隔离。

（2）电缆布线应考虑预计在城轨车辆上可能产生的特殊应力。线缆的布置应自然平直，不得产生扭绞、打圈的情况，也不应受到外力的挤压和损伤。线缆使用扎带绑扎的方式固定在线槽上，扎带需防腐、防火，对自然条件具有抵抗性。不能损伤电缆或使其特性恶化。因线槽上没有绑扎孔，所以需要在布线12 h前粘贴塑料扎带座，以保证扎带座粘贴牢固。电缆绑扎时，对于线槽水平敷设的电缆绑扎距离应为300 mm，紧靠线槽终端处的扎带座离端部距离应为150 mm。线缆绑扎时，绑扎要牢固不松脱，在缆线进出线槽部位、转弯处也应绑扎固定，避免拉伸、摩擦造成线缆表皮或线芯功能性损伤。保证线缆在电气连接使用时，不能由于动态（如预期的冲击、振动、车体运动等）负载而被无意识地断开或中断。线缆从线槽分线箱弯曲出线时，需要注意保证电缆的弯曲半径不应超过线缆自身弯曲标准的最低要求。对于WDZ系列电缆：当电缆直径（D）小于或等于20 mm时，非屏蔽线缆最小弯曲半径应大于4D（屏蔽电缆的最小弯曲半径应大于6D）；当电缆直径（D）大于20 mm时，最小弯曲半径应大于6D（屏蔽线缆的最小弯曲半径应大于8D）。对于EN系列的标准线缆，当电缆直径（D）小于或等于12 mm时，非屏蔽线缆最小弯曲半径应大于4D（屏蔽电缆的最小弯曲半径应大于10D）；当电缆直径（D）大于12 mm时，最小弯曲半径应大于5D（屏蔽线缆的最小弯曲半径应大于10D）。

（3）城轨车辆电缆除用于输电、变电、电能采集、电气控制或系统监控外，不能用作其他用途。

（4）为保证线槽布线的准确性，制定以下工艺步骤：①每束线缆的制作应有一个线缆标签，线缆标签记载有物料编码、项目号、车次号、线缆的长度、线缆规格型号、一端到另一端的位置及连接器点位、线槽布置区域、电压等级、线缆的根数、序列号（2个设备之间的电缆不止一束，要加序列号加以区分）；端部出线的长度等信息。②输出工艺布线表。布线表需要提供线槽、线束号、线缆数量、线型、线号、线缆长度、设备位置、连接器点位及名称说明、线缆线槽走线路径等信息。③输出中央线槽组装的工艺规程，包含中央线槽组装的物料及组装尺寸等信息（如“L”形金属隔板、禁固螺栓、平垫、弹垫等），各个线槽出线口位置应标注信息。④线缆校线，根据布线表检查电缆线型是否正确、电缆标签是否有错误、电缆是否有绝缘层破损的现象、电缆长度是否正确、出线口是否正确、出线口预留长度是否正确。⑤线槽组装，将中央线槽摆放到组装台位后，按照中央线槽组装图样中的件号对隔板进行摆放，然后用螺栓紧固件将隔板固定，画好防松标记，安装完成后，在AB区之间的隔板套上整条密封条，隔板端部缝隙用西卡胶进行密封。按照中央线槽组装图样中的件号依次安装软管接头、电缆旋紧件、减径环、封堵、金属锁紧螺母等布线配件。对封闭一侧的布线区域需要粘贴扎带座，粘贴扎带座之前，先用无纺布和酒精对线槽进行清洁，B区贴2列扎带座，行距为300 mm，C区贴1列扎带座，行距为300 mm，用打胶器将西卡胶均匀涂在扎带座底部，然后粘贴到线槽上，12 h内不允许触动扎带座，以保证粘贴牢固。⑥按照线槽分区（H、A、B、C）的顺序依次对各个线槽分区进行布线。在各分区布线时，应按照先布线径较大的电缆，再布线径较小的电缆，先布长度较长的电缆再布电缆，长度较短的电缆的原则进行布置，电缆布线时要避免交叉，整体平齐美观，不能有凌乱感，线槽端部及中部根据布线表及机械组装时画好的出线口位置进行布置。⑦电缆绑扎。每个线槽分区的电缆布线完成后，从端部开始使用扎带以每段间隔300 mm的距离进行绑扎，线缆绑扎要牢固，确保在预期的冲击、振动、车体运动中也不会松动。使用扎带枪将多余的扎带剪掉。检查扎带的剪口是否平齐，不能有划伤线缆的隐患。

4 布线的防护及注意事项

（1）线缆在整个布线过程中不应有被重物挤压、磨、刮、蹭、拖等造成的损伤。

（2）线缆布线前应确保表皮没有鼓包、龟裂、破皮。同时，线缆不得有断股、断裂的情況。

（3）线缆标签应显示清晰，不能有油污、模糊等影响信息辨认的异常。

（4）线槽布线区域、端部、分线盒均保持清洁，不能有灰尘。确保线槽平整，不能弯曲变形，内壁无毛刺、无金属异物，“L”形金属隔板的接缝处紧密平直，线槽端部不能有翘脚，避免刮伤线缆。

（5）线缆穿过中央线槽的线槽边缘、“L”形隔板的连接处及各出线口的位置容易发生较大的摩擦，容易造成线缆破皮。可以通过在上述位置处粘贴布基胶布、保护胶条或带骨保护条等方式，防止线缆与上述位置发生接触，保护线缆不被划伤、破皮。同时，需要注意检查所有保护胶条是否黏接牢固，避免增加新的摩擦源。

（6）电缆束穿过分线盒出线孔时，由于电缆束外径和出线孔截面相差不多，因此必须2个人同时配合操作，保证电缆束和出线孔呈垂直状，然后慢慢抽动直至穿越完成。整个穿越过程中，必须保证电缆和出线孔边缘不能出现相互摩擦，并且还应该检查出线孔周围电缆表面是否有破损现象，如果出现破损则必须进行更换处理，也可以采用编织网辅助法，就是先用编织网将电缆束绑扎紧凑，穿越完成后将辅助用编织网退出。

（7）控制线缆及信号线缆在端部出线时，采用密封模块芯层紧箍住波纹管，安装在中央线槽端部安装框架内，然后采用将端部电缆穿出波纹管的方式来避免线缆与尖锐金属接触，从而起到保护线缆的作用。

（8）对于电缆的保护，还有PMA管保护、编织网保护、胶皮胶带保护的方法。PMA管（波纹管）的作用是保护、防水、防尘；编织网主要是用来保护电缆、防摩；橡胶皮主要是用来保护电缆、防摩；蛇形管主要用来保护电缆、防摩；胶皮保护条一般用于线槽电缆保护。

（9）布线完成后，需要使用白布带或绝缘胶布对线槽端部及各出线口的线缆进行临时绑扎，线缆摆放时不能直接摆放在地面上，需要在地板上放置保护胶皮，线缆布线后摆放在保护胶皮上。摆放时注意平整，避免打绞造成应力损伤。

5 结论

轨道车辆设备连接的线缆大都布置在中央线槽并安装在车辆的底架上，线缆的种类、数量非常多，如果线缆在使用过程中出现异常，更换维护会存在非常大的困难。这就要求我们在线槽布线过程中严格按照工艺标准要求及步骤作业，并在布线过程中注意线缆的防护，规避质量风险，保证布线质量，避免出现因布线的不规范操作导致返工维修或质量事故，保证质量生产安全。

参 考 文 献

[1]EN 50343—2003，铁路应用机车车辆布线规则[S].

[2]曾青中，韩曾盛.城市轨道交通车辆[M].成都：西南交通大学出版社，2016.

[3]高爽.地铁车辆构造与维修管理[M].北京：中国铁道出版社，2003.

[责任编辑：钟声贤]