地鐵車輛車下布線工藝分析

毛明志 苗浩強

摘 要：地鐵車輛布線是地鐵制造工藝重要環節，地鐵車輛布線按照空間位置分為車內布線、車頂布線、車下布線，而車下布線是所有布線工藝環節中的最復雜的，所以對地鐵車輛車下布線工藝性進行分析是很有必要的。

關鍵詞：地鐵車輛；車下布線；工藝分析

1 概述

地鐵車輛為了輕量化大多采用鋁合金結構，結合車下車輛電氣部件模塊化安裝結構，地鐵車輛一部分線纜排布在地板夾層，即型腔布線；一部分線纜排布在車下線槽內；還有一些線纜排布采用金屬管和車下吊架固定方式排布。多種工藝相結合，豐富了車下線纜的排布方式。

列車編組圖如下：

=Tc-Mp-M+M-Mp-Tc=

= 全自動車鉤

+ 半自動車鉤

- 半永久車鉤

有帶司機室的拖車（Tc01/Tc06車）和具有動力的動車（分為帶受電弓的Mp02/ Mp05車、不帶受電弓的M03/M04車）兩種車型，由一輛拖車和兩輛動車組成一個列車單元。由兩個列車單元（*Tc+Mp+M=）組成的4M2T六輛編組列車，每個*Tc+Mp+M=為最小可動單元，當整列車解編為兩個*Tc+Mp+M=最小可動單元時，每個*Tc+Mp+M=單元可在人工簡單操作下可迅速形成端車回路，Tc車可操控*Tc+Mp+M=單元。

2 地鐵車輛主要線纜布線方式

2.1 車下線槽布線

地鐵車輛所用線纜根據電壓等級分類，可分為H、A、B、C、E五類。按照《GB/T 34571-2017 軌道交通 機車車輛布線規則》不同電壓等級線纜采用屏蔽或者鋁合金線槽隔板隔離，由于線槽整體使用地線連接到車體，車輛運行時，鋁合金線槽各點相當于接地狀態。車下線槽內部隔斷將線槽分成高中低電壓三個區域，車下線槽布線優先布置中低壓及中低功率電纜，控制電纜布置到線槽控制隔斷內，信號線布置到信號隔斷內。線槽出線后開在兩側和兩個端部，不同電壓等級線束出口不同，實現安全隔離，有效避免電磁干擾。

列車上不同電纜之間會產生寄生電容和寄生電感，因此要注意電纜之間的電容耦合和電感耦合。列車中電纜種類與電纜種類之間的距離分別如表1和表2：

車下線槽每個區域線束布置完畢，在線槽腔內卡槽安裝綁線架，使用扎帶綁扎牢固，按照布線要求，線槽內布線線纜綁扎間距按照如下要求：

1）電力電纜、多芯電纜和電纜束安裝要求：

-電纜水平敷設時安裝間距不大于300mm；

-電纜垂直敷設時安裝間距不大于500mm。

2）低壓電源用單芯電纜單獨安裝要求：

-電纜水平或垂直敷設時兩固定附件之間安裝間距不大于150mm；

-終端接觸點與第一個固定附件之間安裝間距不大于150mm。

在扎線架端部、分岔電纜束根部及電纜束拐彎處均應有綁扎帶緊固。線槽出口一般安裝金屬接頭和尼龍軟管接頭，接頭根部較為尖銳，如果線槽內部沒有設計多接地點，出線槽口線束用網狀伸縮網管防護到位，并在靠近線槽內部綁扎帶，根據扎帶槍使用規格調整綁扎力，避免拉力過大將線纜絕緣皮損壞。

線槽內部布線不可縱向扭曲布置，布線滿足彎曲半徑要求：

當電纜外徑不大于20mm時，電纜敷設的最小彎曲半徑不小于電纜外徑的3倍；當電纜外徑大于20mm時，電纜敷設的最小彎曲半徑不小于電纜外徑的5倍。屏蔽電纜敷設的最下彎曲半徑不宜小于電纜外徑的10倍。

采用車下線槽布線，可以在車輛生產前，在布線工區提前將線束布置到線槽內，然后安裝線槽接頭，如果現車量好連接線槽與車下電氣設備的軟管的距離，可以安裝尼龍軟管，并制作電氣連接器，這樣方便操作。

對于鋁合金車體結構的車輛，車下電氣布線吊裝采用橫梁吊裝式結構，車下線槽安裝在橫向上面，使用吊架連接。因此線槽在布線后使用升降小車將線槽整體運到車體底面下，升降小車升起，使用掛線槽工裝將線槽掛在車體底架下表面，按照施工圖紙調整線槽與主橫梁安裝吊架位置，待車體橫梁安裝后可直接安裝吊架，安裝后取下掛線槽工裝和緊固件即可。

總的來說，地鐵車輛車下線槽布線根據車下布線排布整體布線情況而定，根據線纜高低壓和頻率決定線纜排布位置。若線槽線纜內全部由電壓等級為H何A線纜組成，則可將B類和C類線纜采用型腔或者線管內布置，不同電壓等級線排布到不同腔或者管內，即滿足電纜布線電磁兼容性，有方便后期對線纜維護。

2.2 型腔布線

地鐵車輛為了輕量化大多采用鋁合金結構，為了合理利用車輛模塊化安裝結構，地鐵車輛一部分布線排布在地板夾層，即型腔內布線。型腔以車體縱向中心為基準，分為左右兩個部分，高低壓線纜走線可分別左右兩側分開布置，既減少高低壓線纜之間的電磁干擾，又方便布線通道出口后接線方便。相鄰型腔口成三角形彼此相錯，如圖3所示，增加了車體結構，且豐富了布線空間。

地板組成由3種斷面共5塊大型中空擠壓鋁型材通過3V焊縫焊接而成。焊接完成后進行機加工，主要加工電氣過線孔，銑除安裝枕梁和牽緩位置的C型槽，制動管路的通過孔?，F有兩種地板組成：分別為拖車地板組成、動車地板組成，如圖1、2所示。

型腔布線前，需要將型腔內的雜物清理干凈，型腔內不準留有油漆凸點，防止穿線過程中將線纜絕緣皮損傷。

型腔出口用鋁箔或者錫箔膠帶防護，標記各個型腔出口位置，按照布線圖和布線表排布線纜。

按照布線表要求將各線束穿入指定型腔內，并根據電纜預留長度值，在進、出線口處做好連接至設備長度的線束預留。

進行型腔穿線時。線纜要涂抹潤滑劑，防止線纜穿線過程中磨損絕緣皮，型腔布線完畢后，將型腔口的線束用伸縮網管或者夾布膠管防護到位，用扎帶綁扎牢固，綁扎時要在型腔外綁扎，以防止線纜因振動或者維修換線磨損絕緣皮。

從型腔出口去設備的線，需要車下分線箱來將線束分到各個設備位置，分線箱接口用金屬接頭或者尼龍軟管接頭，高壓線用直接穿出接頭連接至設備，中低壓線穿尼龍軟管連接排布到相應設備位置。

型腔內布線在設計階段會根據型腔截面積和型腔內線束截面積之和進行模擬對比來設計線束走線路徑，生產實際會有偏差，需要對實際走線路徑進行優化。由于穿入線管內的電線電纜，外徑面積之和不應超過線管內孔橫截面積的70%。同理穿入型腔的線束也同樣不能滿滿的擠進型腔內，這樣對后期的檢修與維護都帶來不便。對型腔內線纜過多的路徑進行優化，將線纜分配到其它型腔，減少型腔內的線纜數量，降低穿線難度，保證線纜質量。

2.3 金屬線管及吊架布線

根據車下的布線空間，車下電機線纜和軸端接地等線纜可以排布到車下金屬線管內，線管可靠接地，可以起到布線路徑環境過程的電磁屏蔽，同時也方便線纜的維護。

出車下線槽與車下分線線箱的線纜，使用電纜夾和管卡固定到車下金屬吊架上，線纜彎曲半徑按照《GB/T 34571-2017 軌道交通 機車車輛布線規則》標準，可參照車下線槽布線執行，線纜至設備接口留出防水彎，防止雨水沿線纜方向進入設備內，連接至車下設備的線纜設計初應該將處線槽和分線箱接口與設備接口位置對應，方便線纜在車外排布，保證線纜不至于交叉打結，保證美觀。為保證車外線纜活動部分不因車輛運行時振動而彼此磨蹭，線纜之間用扎帶或者線纜夾綁扎固定。

3 結語

文章介紹了地鐵車輛車下主要的幾種布線方式。隨著車下電氣日益改造更新，車下布線方式也不斷完善，布線標準也不斷更新，對防護標準，彎曲標準，線纜排布路徑等標準提出更嚴格要求。結合這些標準，無論是在車下線槽內排布中低壓線纜，型腔內排布中低壓和高壓線纜；還是在線槽內排布高壓線纜，型腔內排布中低壓線纜，我們都能更游刃有余的解決地鐵車輛車下線纜的布線問題。

參考文獻：

[1] GB/T34571-2017 軌道交通 機車車輛布線規則[S].北京：中國標準出版社，2017

[2]張亮 電磁兼容（EMC）技術及應用實例詳解[M].北京：電子工業出版社，2014.4

作者簡介：

毛明志（1987-）男，助理工程師，從事地鐵車輛電氣工藝技術工作。