地铁车辆车下布线工艺分析

毛明志 苗浩强

摘 要：地铁车辆布线是地铁制造工艺重要环节，地铁车辆布线按照空间位置分为车内布线、车顶布线、车下布线，而车下布线是所有布线工艺环节中的最复杂的，所以对地铁车辆车下布线工艺性进行分析是很有必要的。

关键词：地铁车辆；车下布线；工艺分析

1 概述

地铁车辆为了轻量化大多采用铝合金结构，结合车下车辆电气部件模块化安装结构，地铁车辆一部分线缆排布在地板夹层，即型腔布线；一部分线缆排布在车下线槽内；还有一些线缆排布采用金属管和车下吊架固定方式排布。多种工艺相结合，丰富了车下线缆的排布方式。

列车编组图如下：

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

= 全自动车钩

+ 半自动车钩

- 半永久车钩

有带司机室的拖车（Tc01/Tc06车）和具有动力的动车（分为带受电弓的Mp02/ Mp05车、不带受电弓的M03/M04车）两种车型，由一辆拖车和两辆动车组成一个列车单元。由两个列车单元（*Tc+Mp+M=）组成的4M2T六辆编组列车，每个*Tc+Mp+M=为最小可动单元，当整列车解编为两个*Tc+Mp+M=最小可动单元时，每个*Tc+Mp+M=单元可在人工简单操作下可迅速形成端车回路，Tc车可操控*Tc+Mp+M=单元。

2 地鐵车辆主要线缆布线方式

2.1 车下线槽布线

地铁车辆所用线缆根据电压等级分类，可分为H、A、B、C、E五类。按照《GB/T 34571-2017 轨道交通 机车车辆布线规则》不同电压等级线缆采用屏蔽或者铝合金线槽隔板隔离，由于线槽整体使用地线连接到车体，车辆运行时，铝合金线槽各点相当于接地状态。车下线槽内部隔断将线槽分成高中低电压三个区域，车下线槽布线优先布置中低压及中低功率电缆，控制电缆布置到线槽控制隔断内，信号线布置到信号隔断内。线槽出线后开在两侧和两个端部，不同电压等级线束出口不同，实现安全隔离，有效避免电磁干扰。

列车上不同电缆之间会产生寄生电容和寄生电感，因此要注意电缆之间的电容耦合和电感耦合。列车中电缆种类与电缆种类之间的距离分别如表1和表2：

车下线槽每个区域线束布置完毕，在线槽腔内卡槽安装绑线架，使用扎带绑扎牢固，按照布线要求，线槽内布线线缆绑扎间距按照如下要求：

1）电力电缆、多芯电缆和电缆束安装要求：

-电缆水平敷设时安装间距不大于300mm；

-电缆垂直敷设时安装间距不大于500mm。

2）低压电源用单芯电缆单独安装要求：

-电缆水平或垂直敷设时两固定附件之间安装间距不大于150mm；

-终端接触点与第一个固定附件之间安装间距不大于150mm。

在扎线架端部、分岔电缆束根部及电缆束拐弯处均应有绑扎带紧固。线槽出口一般安装金属接头和尼龙软管接头，接头根部较为尖锐，如果线槽内部没有设计多接地点，出线槽口线束用网状伸缩网管防护到位，并在靠近线槽内部绑扎带，根据扎带枪使用规格调整绑扎力，避免拉力过大将线缆绝缘皮损坏。

线槽内部布线不可纵向扭曲布置，布线满足弯曲半径要求：

当电缆外径不大于20mm时，电缆敷设的最小弯曲半径不小于电缆外径的3倍；当电缆外径大于20mm时，电缆敷设的最小弯曲半径不小于电缆外径的5倍。屏蔽电缆敷设的最下弯曲半径不宜小于电缆外径的10倍。

采用车下线槽布线，可以在车辆生产前，在布线工区提前将线束布置到线槽内，然后安装线槽接头，如果现车量好连接线槽与车下电气设备的软管的距离，可以安装尼龙软管，并制作电气连接器，这样方便操作。

对于铝合金车体结构的车辆，车下电气布线吊装采用横梁吊装式结构，车下线槽安装在横向上面，使用吊架连接。因此线槽在布线后使用升降小车将线槽整体运到车体底面下，升降小车升起，使用挂线槽工装将线槽挂在车体底架下表面，按照施工图纸调整线槽与主横梁安装吊架位置，待车体横梁安装后可直接安装吊架，安装后取下挂线槽工装和紧固件即可。

总的来说，地铁车辆车下线槽布线根据车下布线排布整体布线情况而定，根据线缆高低压和频率决定线缆排布位置。若线槽线缆内全部由电压等级为H何A线缆组成，则可将B类和C类线缆采用型腔或者线管内布置，不同电压等级线排布到不同腔或者管内，即满足电缆布线电磁兼容性，有方便后期对线缆维护。

2.2 型腔布线

地铁车辆为了轻量化大多采用铝合金结构，为了合理利用车辆模块化安装结构，地铁车辆一部分布线排布在地板夹层，即型腔内布线。型腔以车体纵向中心为基准，分为左右两个部分，高低压线缆走线可分别左右两侧分开布置，既减少高低压线缆之间的电磁干扰，又方便布线通道出口后接线方便。相邻型腔口成三角形彼此相错，如图3所示，增加了车体结构，且丰富了布线空间。

地板组成由3种断面共5块大型中空挤压铝型材通过3V焊缝焊接而成。焊接完成后进行机加工，主要加工电气过线孔，铣除安装枕梁和牵缓位置的C型槽，制动管路的通过孔。现有两种地板组成：分别为拖车地板组成、动车地板组成，如图1、2所示。

型腔布线前，需要将型腔内的杂物清理干净，型腔内不准留有油漆凸点，防止穿线过程中将线缆绝缘皮损伤。

型腔出口用铝箔或者锡箔胶带防护，标记各个型腔出口位置，按照布线图和布线表排布线缆。

按照布线表要求将各线束穿入指定型腔内，并根据电缆预留长度值，在进、出线口处做好连接至设备长度的线束预留。

进行型腔穿线时。线缆要涂抹润滑剂，防止线缆穿线过程中磨损绝缘皮，型腔布线完毕后，将型腔口的线束用伸缩网管或者夹布胶管防护到位，用扎带绑扎牢固，绑扎时要在型腔外绑扎，以防止线缆因振动或者维修换线磨损绝缘皮。

从型腔出口去设备的线，需要车下分线箱来将线束分到各个设备位置，分线箱接口用金属接头或者尼龙软管接头，高压线用直接穿出接头连接至设备，中低压线穿尼龙软管连接排布到相应设备位置。

型腔内布线在设计阶段会根据型腔截面积和型腔内线束截面积之和进行模拟对比来设计线束走线路径，生产实际会有偏差，需要对实际走线路径进行优化。由于穿入线管内的电线电缆，外径面积之和不应超过线管内孔横截面积的70%。同理穿入型腔的线束也同样不能满满的挤进型腔内，这样对后期的检修与维护都带来不便。对型腔内线缆过多的路径进行优化，将线缆分配到其它型腔，减少型腔内的线缆数量，降低穿线难度，保证線缆质量。

2.3 金属线管及吊架布线

根据车下的布线空间，车下电机线缆和轴端接地等线缆可以排布到车下金属线管内，线管可靠接地，可以起到布线路径环境过程的电磁屏蔽，同时也方便线缆的维护。

出车下线槽与车下分线线箱的线缆，使用电缆夹和管卡固定到车下金属吊架上，线缆弯曲半径按照《GB/T 34571-2017 轨道交通 机车车辆布线规则》标准，可参照车下线槽布线执行，线缆至设备接口留出防水弯，防止雨水沿线缆方向进入设备内，连接至车下设备的线缆设计初应该将处线槽和分线箱接口与设备接口位置对应，方便线缆在车外排布，保证线缆不至于交叉打结，保证美观。为保证车外线缆活动部分不因车辆运行时振动而彼此磨蹭，线缆之间用扎带或者线缆夹绑扎固定。

3 结语

文章介绍了地铁车辆车下主要的几种布线方式。随着车下电气日益改造更新，车下布线方式也不断完善，布线标准也不断更新，对防护标准，弯曲标准，线缆排布路径等标准提出更严格要求。结合这些标准，无论是在车下线槽内排布中低压线缆，型腔内排布中低压和高压线缆；还是在线槽内排布高压线缆，型腔内排布中低压线缆，我们都能更游刃有余的解决地铁车辆车下线缆的布线问题。

参考文献：

[1] GB/T34571-2017 轨道交通 机车车辆布线规则[S].北京：中国标准出版社，2017

[2]张亮 电磁兼容（EMC）技术及应用实例详解[M].北京：电子工业出版社，2014.4

作者简介：

毛明志（1987-）男，助理工程师，从事地铁车辆电气工艺技术工作。