城市軌道車輛電纜敷設與電磁兼容設計

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正文：

一 引言

隨著城市軌道車輛電氣化、智能化程度的提高，車載電氣、電子設備很多，在進行電纜和設備布局設計的時候首先需要滿足機械安裝要求。在此基礎上，如果空間允許，盡可能的利用好空間，將電纜和設備按照電磁干擾度和敏感度大小進行布局設計，電磁干擾比較大的設備應遠離比較敏感的設備，以減少敏感設備受到干擾的可能性。

二 電纜敷設與電磁兼容設計

（1）電纜分類

將車輛上所有電纜電路依據其敏感性（以敏感性遞減的原則）做如下分類：

（2）不同種類線纜的最小布線間距

（3） 電纜敷設

在電纜敷設安裝作業中要考慮電纜的功能、電磁兼容、機械強度、耐熱及維修保養、電氣絕緣等方面。電纜在進行敷設時，至少應當考慮以下幾個因素：

1）EMC要求

應盡可能保持不同種類的電纜單獨敷設。在不同種類電纜的最小間距無法達到的情況下，電纜應用線管分腔、線槽隔板等進行隔離。在軌道列車中，車下、車內有遠距離線槽，用于敷設各種型號的線纜。線纜根據第（1）節的規定進行分類，同類的線纜可以捆扎在一起敷設到線纜槽中。如圖1 所示，錯誤的敷設方法是線纜不進行分類的敷設在線纜槽中，正確的敷設方法是按照傳輸信號性質的不同進行分類，線纜槽中間加入隔板，不同類型的線纜敷設在不同的線槽格內，并盡可能的遠離彼此。

圖1 線槽內線纜布局

2）散熱要求

布線時應注意使電纜遠離發熱元件，盡可能的保證通風良好。

3）絕緣級別

電纜分組時，應根據實際情況將承載不同功率等級或不同電壓電纜分別布置。應通過絕緣隔離板、距離或接地金屬隔板等實現分離。

4）機械方面

布線時要考慮線束強度，線束重量和可用的安裝空間。特別是活動部位的電纜，在車輛經過曲線時，電纜活動后是否與車輛其它結構干涉，是否超限界等。如果需要把具有不同橫截面面積的電纜捆成一個線束，這時還應當考慮機械應力問題。

（4） 電磁兼容效果最有效的布線措施

按電磁兼容效果最有效的幾何方式布線，會使得導線產生的磁場大部分互相抵消。具體措施包括：

1）供電電纜和回路電纜盡可能靠近地鋪設，避免因為較大距離產生較大的電流回路，從而成為強磁場干擾源并導致渦流效應。此類電纜包括變壓器電纜、制動電阻電纜等。

該條規則同樣適用與其它類型的信號線纜。

2）高電壓/大電力電纜的敷設

若在旅客包房或司機室必須敷設高電壓/大電力電纜，應盡量把它們安裝在貼緊接地金屬管的地方或者金屬罩的后邊。

3）在功率傳輸電纜和天線間保持盡可能大的間距，尤其注意轉向架區域，這里列車保護系統的天線非常接近牽引電機。

4）三相電纜按三角形對布局稱敷設。

5）如果有四根電纜一組，兩兩組成同相回路，則線纜需按四方形形式布局，不允就近鋪設同相電纜。

6）必須在整個布線路徑上遵循布線的幾何要求，否則可能產生更強的磁場。

7）如果不能保證不同類電纜的最小線間距要求（尤其是和C類電纜的距離），可以使用車體連接的金屬套管，金屬板，導管等進行隔離。

8）如果不能保證與強干擾電纜之間的最小距離，對于干擾尤其敏感的1類、2類電纜必須裝入套管或使用分區、與車體連接的線纜管道等進行隔離。車體與管道之間應有盡量多的低阻抗、低電感連接，至少保證要在管道的兩個端頭處與車體的連接。

9）1、2類電纜必須是屏蔽電纜。

10）在穿孔處，走線密集，盡量避免走線交叉，對于電纜交叉處的處理有2三種方式：

- 無法分開的電纜，可使用金屬管、金屬薄膜、金屬電線槽、外形罩板等把它們隔開；

- 交叉電纜的交叉角度盡量保持在90°。

三 結束語

隨著軌道車輛用電纜及其敷設安裝、車輛電氣化程度等的要求越來越高，電纜的種類會增多，縱橫馳交錯，結構復雜，所以應對城市軌道車輛用電纜的選擇、敷設和電磁兼容設計等應進行不斷的深入研究。電纜的安全可靠與電磁兼容設計，對車輛安全運行有著重大影響。