高鐵電氣布線工業(yè)化品質探析

胡俊祥 趙輝 王巖

摘要：本文通過對高鐵電氣布線線束布置基本原則、空間布置要求、彎曲半徑標準、捆扎防護方法四方面進行闡述，為手工作業(yè)條件下高鐵電氣布線工作如何形成工業(yè)化品質產品提供了參考依據(jù)和標準。

關鍵詞：高鐵;線束布置;工業(yè)化;品質

電氣布線是高鐵生產過程中的重要工序，布線質量將直接影響到車輛行駛過程中的各個信號傳輸質量，進而影響車輛的運行情況。目前軌道車輛電氣布線尚采取手工作業(yè)形式施工，手工作業(yè)時由于作業(yè)者不同會導致產品存在一定的差異性，而工業(yè)化生產應該具備標準化、規(guī)范化、規(guī)模化、可控性、可檢驗性的特征，因此標準化作業(yè)是工業(yè)化的第一基礎。這個基礎為不同的手工作業(yè)者提供統(tǒng)一執(zhí)行標準，遵循標準才能達成生產過程的規(guī)范化，為規(guī)模化生產提供保證，實現(xiàn)生產過程可控，為產品的檢驗、測試提供依據(jù)，最終實現(xiàn)手工作業(yè)產品的一致性，從而達到工業(yè)化生產標準。

一、電氣布線線束布置基本原則

1、針對不同電壓等級、不同電源屬性、不同信號頻率的導線禁止布置在同一電纜、線槽或線束內。

2、電源與信號線束要避免布置在同一走線槽內或相互靠近，無法避免交叉時，要相互垂直跨越。

3、在不產生線間耦合和相互干擾的情況下，同一走向的電線、電纜和屏蔽電纜可以扎成線束布置，要盡量不要相互交叉穿行，保持平順的均勻分布。

4、在設備內部空間受限時，電纜必須交叉走線不能平直布置時，要避免與電源耦合，高頻高電位元器件與高頻地電位元器件應分區(qū)布置。

5、在高功率振蕩源高壓組件中使用的電線、電纜要盡量短而粗，相鄰電線、電纜之間至少保持100mm間距，避免高電位打火或產生飛狐。

6、線束的走向必須注意散熱、抗振動、拆裝維修方便，設備內走線盡量平直、排列整齊，走向合理且盡量短，以減少電容電感耦合。

7、電線、電纜的布置應遠離設備內的發(fā)熱元器件或部件，不能影響機柜內的冷卻風道。

二、電氣布線線束空間布置要求

高鐵車輛電線電纜分為以下四個等級。高壓：電壓等級H，涵蓋25KV高壓電纜;中壓：電壓等級A，涵蓋制動電纜、牽引電機電纜、三相中壓電纜;低壓：電壓等級B，涵蓋控制電纜、直流電纜;電子：電壓等級C，涵蓋信號電纜、測量電纜、天線、通訊電纜。

對于高鐵車輛H電壓等級電線電纜布入車體型腔中，不與A、B、C電壓等級電線電纜發(fā)生影響。型腔外高壓電纜要盡量遠離A、B、C電壓等級電線電纜。如果受結構位置影響，與A、B、C電壓等級電線電纜近距離接觸，A、B、C電壓等級電線電纜要用帶金屬屏蔽層的編織網管防護好并注意接地;A、B、C電壓等級電線電纜采用線槽布線，A電壓等級電線電纜布入A線槽;B電壓等級電線電纜布入B線槽;C電壓等級電線電纜布入C線槽。WTB、MVB電纜單獨布入到特殊的網絡線槽。A、B、C電線電纜間的距離應不小于表1的規(guī)定。

端子接線區(qū)域或設備箱的開口處受到空間的限制時以及采用金屬線槽管布線或交叉布線時，可不按表1規(guī)定布線，但應做好屏蔽（電線電纜用帶金屬屏蔽層的編織網管防護）和接地。

布線時應注意使電線電纜盡量遠離發(fā)熱器件，同時發(fā)熱溫度與發(fā)熱器件和電線電纜與之距離要遵循如下規(guī)則：低于100℃應保持在20mm以上;100℃至300℃應保持在30mm以上;如有防火、隔熱措施，則以隔熱的實際溫度為準，不滿足距離要求的可以選用耐高溫電線電纜或穿瓷套解決。

布線用的線槽、線管要牢固安裝。端口需加絕緣套（有油處應耐油）或用絕緣物包扎。穿入線槽、線管的電線電纜，外徑面積之和不要超過線槽、線管內孔橫截面積的70%（一根電線的可以例外）。為避免外界干擾和渦流效應，同一回路的導線要緊鄰布置，共管、槽鋪設，交流回路電線電纜要選用非導磁材料的管、槽鋪設。

電子、電氣設備的箱體屏蔽接地線的長度不大于350mm。靜態(tài)或低頻信號電線電纜要采用單端接地。高頻信號電線電纜要采用雙端接地。金屬線槽、線管，尤其是有間斷點的線槽、線管要多點接地，以保證整體接地良好。防護電線電纜的金屬屏蔽編織網管的屏蔽接地線需要壓接地線端子，然后用相應的緊固件就近接到線槽或接地座上，按照要求施加扭矩，涂打防松標記。每根金屬屏蔽編織網接地線都要單獨壓接一個端子，每個接地點最多允許同時接兩根地線。屏蔽地線要安裝在距線槽口400mm以內的地方。

三、電氣布線線束彎曲半徑標準

當額定電壓3KV及以下的電線電纜外徑小于或等于10mm時，布線時的彎曲半徑應不小于電纜外徑的2倍;當電纜直徑大于10mm而小于或等于20mm時，布線時的彎曲半徑不小于電纜外徑的4倍;當電纜直徑大于20mm時，布線時的彎曲半徑不小于電纜外徑的6倍。對于額定電壓30KV的電力電纜布線時電纜的最小彎曲半徑為電纜標稱直徑的8倍。對于通訊網絡用電纜（如MVB、WTB電纜），允許的最小彎曲半徑是：固定鋪設時，不小于電纜外徑的3倍;非固定鋪設時，不小于電纜外徑的5倍。光纜的彎曲線彎角應不小于90度。光纜的彎曲半徑應不小于50mm。

四、電氣布線線束防護捆扎方法

對于高鐵車輛線槽出口處的線束要用編織網管保護。A電壓等級、C電壓等級電線電纜在出入線槽端部、貫穿過線孔處時要用帶金屬屏蔽層的編織網管保護，編織網管進入線槽內200mm。線槽外部不同電壓等級的線束，并行距離如果超過1米，就要穿金屬屏蔽編織網管保護，以防止產生或減弱電磁干擾。線槽出口處，交流線、直流線要分別用尼龍編制網管防護，信號線要用金屬屏蔽層管進行防護。用金屬屏蔽編織網管防護導線時，拉鏈或尼龍搭扣方向朝外，便于后期如有需要而進行更換電線、電纜。

線槽內線束不得絞勁，必須理順，同一線束的不同位置線束直徑基本均勻。為了不影響線槽內部導線散熱，線槽內線束若圖紙等技術文件無要求，可以不用扎帶捆扎固定，但每隔500mm內需用鋁箔膠帶固定一次。線槽外部線束布線時兩個固定點間距不大于300mm。

在用扎帶緊固導線線束時，在保證導線固定牢固，不能移動的前提下，不能使導線外部有明顯的凹陷或者變形。扎帶鎖緊時扎帶頭部剪切后，扎帶末端應與扎帶扣的表面基本齊平，以免鋒利邊緣損傷線束、部件或施工人員。單根導線或多根導線在線束中分出時，每個分叉點前后及分叉點都應使用扎帶扎緊，扎帶扎緊后要保證不會對分叉的導線產生應力。扎帶的捆扎位置距離導線分叉點應不大于線束直徑的3倍。扎帶捆扎位置不應在線束中導線扭曲和交叉位置。

備用線尾部縮封使用的熱縮管伸出導線位端的長度應不小于導線直徑的2倍，熱縮管包覆導線絕緣皮的長度至少為導線直徑的4倍。備用線尾部縮封熱縮管應用扎帶固定在線束上。

結束語：

高鐵現(xiàn)在已經成為廣大人民群眾出行乘坐的重要交通工具，是電氣化程度最高的交通運輸裝備，車輛電氣線路布置的每一個細節(jié)都會直接作用于相關的電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。從業(yè)者需要嚴格遵循電氣設計原則，按照技術要求嚴謹?shù)膱?zhí)行工藝標準，通過正確方法的具體實施，確保施工環(huán)節(jié)標準化、規(guī)范化、可控性從而展現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè)品質之美，確保旅客生命財產安全，為祖國的建設提速。

參考文獻

[1]EN ?50343 ?鐵路應用機車車輛布線規(guī)則，2003;

[2]EN ?50121 ?鐵路應用電磁兼容性，2006;

[3]TB ?1759 ?鐵道客車配線布線規(guī)則，2016;

[4]IPC/WHMA-A-620B ?線纜及線束組件的要求與驗收，2012

[5]GB/T ?34571 軌道交通機車車輛布線規(guī)則，2017

（作者單位：中車長春軌道客車股份有限公司）