城市轨道车辆电缆敷设与电磁兼容设计

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林 长春 130000

正文：

一 引言

随着城市轨道车辆电气化、智能化程度的提高，车载电气、电子设备很多，在进行电缆和设备布局设计的时候首先需要满足机械安装要求。在此基础上，如果空间允许，尽可能的利用好空间，将电缆和设备按照电磁干扰度和敏感度大小进行布局设计，电磁干扰比较大的设备应远离比较敏感的设备，以减少敏感设备受到干扰的可能性。

二 电缆敷设与电磁兼容设计

（1）电缆分类

将车辆上所有电缆电路依据其敏感性（以敏感性递减的原则）做如下分类：

（2）不同种类线缆的最小布线间距

（3） 电缆敷设

在电缆敷设安装作业中要考虑电缆的功能、电磁兼容、机械强度、耐热及维修保养、电气绝缘等方面。电缆在进行敷设时，至少应当考虑以下几个因素：

1）EMC要求

应尽可能保持不同种类的电缆单独敷设。在不同种类电缆的最小间距无法达到的情况下，电缆应用线管分腔、线槽隔板等进行隔离。在轨道列车中，车下、车内有远距离线槽，用于敷设各种型号的线缆。线缆根据第（1）节的规定进行分类，同类的线缆可以捆扎在一起敷设到线缆槽中。如图1 所示，错误的敷设方法是线缆不进行分类的敷设在线缆槽中，正确的敷设方法是按照传输信号性质的不同进行分类，线缆槽中间加入隔板，不同类型的线缆敷设在不同的线槽格内，并尽可能的远离彼此。

图1 线槽内线缆布局

2）散热要求

布线时应注意使电缆远离发热元件，尽可能的保证通风良好。

3）绝缘级别

电缆分组时，应根据实际情况将承载不同功率等级或不同电压电缆分别布置。应通过绝缘隔离板、距离或接地金属隔板等实现分离。

4）机械方面

布线时要考虑线束强度，线束重量和可用的安装空间。特别是活动部位的电缆，在车辆经过曲线时，电缆活动后是否与车辆其它结构干涉，是否超限界等。如果需要把具有不同横截面面积的电缆捆成一个线束，这时还应当考虑机械应力问题。

（4） 电磁兼容效果最有效的布线措施

按电磁兼容效果最有效的几何方式布线，会使得导线产生的磁场大部分互相抵消。具体措施包括：

1）供电电缆和回路电缆尽可能靠近地铺设，避免因为较大距离产生较大的电流回路，从而成为强磁场干扰源并导致涡流效应。此类电缆包括变压器电缆、制动电阻电缆等。

该条规则同样适用与其它类型的信号线缆。

2）高电压/大电力电缆的敷设

若在旅客包房或司机室必须敷设高电压/大电力电缆，应尽量把它们安装在贴紧接地金属管的地方或者金属罩的后边。

3）在功率传输电缆和天线间保持尽可能大的间距，尤其注意转向架区域，这里列车保护系统的天线非常接近牵引电机。

4）三相电缆按三角形对布局称敷设。

5）如果有四根电缆一组，两两组成同相回路，则线缆需按四方形形式布局，不允就近铺设同相电缆。

6）必须在整个布线路径上遵循布线的几何要求，否则可能产生更强的磁场。

7）如果不能保证不同类电缆的最小线间距要求（尤其是和C类电缆的距离），可以使用车体连接的金属套管，金属板，导管等进行隔离。

8）如果不能保证与强干扰电缆之间的最小距离，对于干扰尤其敏感的1类、2类电缆必须装入套管或使用分区、与车体连接的线缆管道等进行隔离。车体与管道之间应有尽量多的低阻抗、低电感连接，至少保证要在管道的两个端头处与车体的连接。

9）1、2类电缆必须是屏蔽电缆。

10）在穿孔处，走线密集，尽量避免走线交叉，对于电缆交叉处的处理有2三种方式：

- 无法分开的电缆，可使用金属管、金属薄膜、金属电线槽、外形罩板等把它们隔开；

- 交叉电缆的交叉角度尽量保持在90°。

三 结束语

随着轨道车辆用电缆及其敷设安装、车辆电气化程度等的要求越来越高，电缆的种类会增多，纵横驰交错，结构复杂，所以应对城市轨道车辆用电缆的选择、敷设和电磁兼容设计等应进行不断的深入研究。电缆的安全可靠与电磁兼容设计，对车辆安全运行有着重大影响。