高铁电气布线工业化品质探析

胡俊祥 赵辉 王岩

摘要：本文通过对高铁电气布线线束布置基本原则、空间布置要求、弯曲半径标准、捆扎防护方法四方面进行阐述，为手工作业条件下高铁电气布线工作如何形成工业化品质产品提供了参考依据和标准。

关键词：高铁;线束布置;工业化;品质

电气布线是高铁生产过程中的重要工序，布线质量将直接影响到车辆行驶过程中的各个信号传输质量，进而影响车辆的运行情况。目前轨道车辆电气布线尚采取手工作业形式施工，手工作业时由于作业者不同会导致产品存在一定的差异性，而工业化生产应该具备标准化、规范化、规模化、可控性、可检验性的特征，因此标准化作业是工业化的第一基础。这个基础为不同的手工作业者提供统一执行标准，遵循标准才能达成生产过程的规范化，为规模化生产提供保证，实现生产过程可控，为产品的检验、测试提供依据，最终实现手工作业产品的一致性，从而达到工业化生产标准。

一、电气布线线束布置基本原则

1、针对不同电压等级、不同电源属性、不同信号频率的导线禁止布置在同一电缆、线槽或线束内。

2、电源与信号线束要避免布置在同一走线槽内或相互靠近，无法避免交叉时，要相互垂直跨越。

3、在不产生线间耦合和相互干扰的情况下，同一走向的电线、电缆和屏蔽电缆可以扎成线束布置，要尽量不要相互交叉穿行，保持平顺的均匀分布。

4、在设备内部空间受限时，电缆必须交叉走线不能平直布置时，要避免与电源耦合，高频高电位元器件与高频地电位元器件应分区布置。

5、在高功率振荡源高压组件中使用的电线、电缆要尽量短而粗，相邻电线、电缆之间至少保持100mm间距，避免高电位打火或产生飞狐。

6、线束的走向必须注意散热、抗振动、拆装维修方便，设备内走线尽量平直、排列整齐，走向合理且尽量短，以减少电容电感耦合。

7、电线、电缆的布置应远离设备内的发热元器件或部件，不能影响机柜内的冷却风道。

二、电气布线线束空间布置要求

高铁车辆电线电缆分为以下四个等级。高压：电压等级H，涵盖25KV高压电缆;中压：电压等级A，涵盖制动电缆、牵引电机电缆、三相中压电缆;低压：电压等级B，涵盖控制电缆、直流电缆;电子：电压等级C，涵盖信号电缆、测量电缆、天线、通讯电缆。

对于高铁车辆H电压等级电线电缆布入车体型腔中，不与A、B、C电压等级电线电缆发生影响。型腔外高压电缆要尽量远离A、B、C电压等级电线电缆。如果受结构位置影响，与A、B、C电压等级电线电缆近距离接触，A、B、C电压等级电线电缆要用带金属屏蔽层的编织网管防护好并注意接地;A、B、C电压等级电线电缆采用线槽布线，A电压等级电线电缆布入A线槽;B电压等级电线电缆布入B线槽;C电压等级电线电缆布入C线槽。WTB、MVB电缆单独布入到特殊的网络线槽。A、B、C电线电缆间的距离应不小于表1的规定。

端子接线区域或设备箱的开口处受到空间的限制时以及采用金属线槽管布线或交叉布线时，可不按表1规定布线，但应做好屏蔽（电线电缆用带金属屏蔽層的编织网管防护）和接地。

布线时应注意使电线电缆尽量远离发热器件，同时发热温度与发热器件和电线电缆与之距离要遵循如下规则：低于100℃应保持在20mm以上;100℃至300℃应保持在30mm以上;如有防火、隔热措施，则以隔热的实际温度为准，不满足距离要求的可以选用耐高温电线电缆或穿瓷套解决。

布线用的线槽、线管要牢固安装。端口需加绝缘套（有油处应耐油）或用绝缘物包扎。穿入线槽、线管的电线电缆，外径面积之和不要超过线槽、线管内孔横截面积的70%（一根电线的可以例外）。为避免外界干扰和涡流效应，同一回路的导线要紧邻布置，共管、槽铺设，交流回路电线电缆要选用非导磁材料的管、槽铺设。

电子、电气设备的箱体屏蔽接地线的长度不大于350mm。静态或低频信号电线电缆要采用单端接地。高频信号电线电缆要采用双端接地。金属线槽、线管，尤其是有间断点的线槽、线管要多点接地，以保证整体接地良好。防护电线电缆的金属屏蔽编织网管的屏蔽接地线需要压接地线端子，然后用相应的紧固件就近接到线槽或接地座上，按照要求施加扭矩，涂打防松标记。每根金属屏蔽编织网接地线都要单独压接一个端子，每个接地点最多允许同时接两根地线。屏蔽地线要安装在距线槽口400mm以内的地方。

三、电气布线线束弯曲半径标准

当额定电压3KV及以下的电线电缆外径小于或等于10mm时，布线时的弯曲半径应不小于电缆外径的2倍;当电缆直径大于10mm而小于或等于20mm时，布线时的弯曲半径不小于电缆外径的4倍;当电缆直径大于20mm时，布线时的弯曲半径不小于电缆外径的6倍。对于额定电压30KV的电力电缆布线时电缆的最小弯曲半径为电缆标称直径的8倍。对于通讯网络用电缆（如MVB、WTB电缆），允许的最小弯曲半径是：固定铺设时，不小于电缆外径的3倍;非固定铺设时，不小于电缆外径的5倍。光缆的弯曲线弯角应不小于90度。光缆的弯曲半径应不小于50mm。

四、电气布线线束防护捆扎方法

对于高铁车辆线槽出口处的线束要用编织网管保护。A电压等级、C电压等级电线电缆在出入线槽端部、贯穿过线孔处时要用带金属屏蔽层的编织网管保护，编织网管进入线槽内200mm。线槽外部不同电压等级的线束，并行距离如果超过1米，就要穿金属屏蔽编织网管保护，以防止产生或减弱电磁干扰。线槽出口处，交流线、直流线要分别用尼龙编制网管防护，信号线要用金属屏蔽层管进行防护。用金属屏蔽编织网管防护导线时，拉链或尼龙搭扣方向朝外，便于后期如有需要而进行更换电线、电缆。

线槽内线束不得绞劲，必须理顺，同一线束的不同位置线束直径基本均匀。为了不影响线槽内部导线散热，线槽内线束若图纸等技术文件无要求，可以不用扎带捆扎固定，但每隔500mm内需用铝箔胶带固定一次。线槽外部线束布线时两个固定点间距不大于300mm。

在用扎带紧固导线线束时，在保证导线固定牢固，不能移动的前提下，不能使导线外部有明显的凹陷或者变形。扎带锁紧时扎带头部剪切后，扎带末端应与扎带扣的表面基本齐平，以免锋利边缘损伤线束、部件或施工人员。单根导线或多根导线在线束中分出时，每个分叉点前后及分叉点都应使用扎带扎紧，扎带扎紧后要保证不会对分叉的导线产生应力。扎带的捆扎位置距离导线分叉点应不大于线束直径的3倍。扎带捆扎位置不应在线束中导线扭曲和交叉位置。

备用线尾部缩封使用的热缩管伸出导线位端的长度应不小于导线直径的2倍，热缩管包覆导线绝缘皮的长度至少为导线直径的4倍。备用线尾部缩封热缩管应用扎带固定在线束上。

结束语：

高铁现在已经成为广大人民群众出行乘坐的重要交通工具，是电气化程度最高的交通运输装备，车辆电气线路布置的每一个细节都会直接作用于相关的电气系统的安全稳定运行。从业者需要严格遵循电气设计原则，按照技术要求严谨的执行工艺标准，通过正确方法的具体实施，确保施工环节标准化、规范化、可控性从而展现现代化工业品质之美，确保旅客生命财产安全，为祖国的建设提速。

参考文献

[1]EN  50343  铁路应用机车车辆布线规则，2003;

[2]EN  50121  铁路应用电磁兼容性，2006;

[3]TB  1759  铁道客车配线布线规则，2016;

[4]IPC/WHMA-A-620B  线缆及线束组件的要求与验收，2012

[5]GB/T  34571 轨道交通机车车辆布线规则，2017

（作者单位：中车长春轨道客车股份有限公司）