地铁司机室控制柜预布线工艺方法推广应用研究

(中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412001)

0 引言

司机室控制柜是地铁电气柜中布线数量最多的一种电气柜，其布线在1 000根线左右，受控制柜骨架的限制，目前落后的布线作业方式为骨架至现场后，2个工作者围绕骨架进行布线，且受器件位置分布与骨架空间限制的影响，无法多人同时进行布线作业。

传统预布线工艺方式主要是“线性”方式，即将其布线转为N束“线性”的布线，然后将N束线束在屏柜骨架上进行合成。线性的合成必然造成线性的叠加，因此受线束合成过程中“线性”叠加误差的影响，合成效果不佳，且其制作过程为：柜上布线-骨架分析-线束拆解-线束分析-线束测量-线长的测量-线束图制作-线束制作-线束上柜合成-线束的整理，周期较长，工作量较大，未得到应用及推广。

本文提出新的预布线思路，并对此方法进行研究及应用推广。

1 地铁项目司机室控制柜骨架结构分析

从面的角度分析如下：将骨架分为正面、背面。正面包括门板、上连接器安装板、正面继电器安装板、右侧端子排AC侧。背面包括背面继电器安装板、模块安装板、机柜安装板、下连接器安装板，端子排BD侧。

2 预布线思路

受控制柜骨架结构影响，司机室控制柜预布线必然将分2束或以上的线束，为了减少线束线性的叠加，制作2束线对于司机室控制柜预布线研究是较为理想的情况。

根据司机室控制柜骨架结构及控制柜布线情况分析。以面为单位将司机室控制柜的布线分为正面布线、背面布线并以此为方向研究如何实现将柜上的布线转化为柜外的布线，并将其上柜。

2.1 预布线线束分类分离

要实现预布线，必须以某种共性将线缆分类分开。本文以面为单位将线缆分为两束。为保证上连接器安装板的布线美观效果，根据位置分布，将其全部接线归属于正面线束，正面继电器、门板、端子排AC点之间的接线归属为正面线束。背面继电器、背面模块、下连接器安装板、模块、机柜、端子排BD点之间的接线以及背面继电器与正面继电器之间的接线归属为背面接线。通过以上分类实现以面为单位将司机室控制柜的布线分类分离。

2.2 预布线线表制作

区别于以往下线表文件编制，司机室控制柜的下线表根据线束的分类，将其分为预布线正面线束下线表、预布线背面线束下线表、右侧端子排内连线下线表。并且将整个司机室控制柜的线分作“三个柜子”来进行下线。

对于预布线正面线束下线表和预布线背面线束下线表而言，仍需对其进行排序并分束，其方法为首先挑出“穿板线”，并根据在主线束布线路径上的长短进行排序分束，待所有“穿板线”排序完成后，接着对“非穿板线”进行排序，其排序方法也是根据其在主线束路径上的长短所进行的。排序完成后对每束线根据先后顺序用数字从小到大的顺序进行命名线束号。例如：穿板1、穿板2等。

2.3 线束数据测量方法及平面预布线图纸制作

与以往制作方法不同，此种预布线方法无需拆解原控制柜的布线，只需要在指导现场第一列司机室控制柜布线完成后，根据布线效果实物，以面为单位，制作正面线束图(图1)与背面线束图(图2)，具体方法如下：

1)分别测量背面实物线束和正面实物线束主线束路径节点之间的距离并进行数据记录。

2)分别测量主线束节点至分线束第一个器件之间的距离，进行数据记录。

3)分别测量分线束上器件与器件的间距。

4)利用制图软件，根据测量数据将正面线束与背面线束1:1进行还原，图纸中穿板线用绿色虚线表示，非穿板线用白色实线表示，文字用棕色实线表示。

5)将制作的平面线束图纸1:1打印。

6)规定布线顺序。

7)制作正面及背面线束。

图1正面线束图

图2 背面线束图

2.4 布线顺序的规定及出线方向控制

为保证线束顺利上柜，规定首先布“穿板线”，即平面布线图纸中绿色虚线部分的线，根据线缆在主线束路径上经过越短的线优先布线、在主线束路径上经过越长的线越靠后布线的原则将“穿板线完全布线完成后，再根据同样的原则将“非穿板线”即平面线束图中白色实线部分的线进行布线。

对于连接器(一般为46芯连接器)而言，需将连接器至门板的线、连接器至端子排2/3AC点的线预留最后进行布线。

在遵循以上布线规则的前提下规定布线从机柜、模块连接器端开始布线。并规定在布线过程中根据器件位置分布进行布线，例如：连接器至继电器的线走主线束的内侧，连接器至门板的线走主线束的外侧。

2.5 方案实施

借鉴以往预布线方式，采用布线板及钢钉来控制线束的成形及控制布线方向。待线束(见图3、图4)制作完成后，将线束上柜，最后进行线束分支的整理及接线。

根据成熟布线图进行量线，进行线长的优化，减少线缆的消耗。

图3 正面线束

图4 背面线束

3 预布线工艺在各项目的推广应用

此种预布线工艺方法已成功在宁波4号线地铁项目司机室控制柜、南宁4号线地铁项目司机室控制柜、昆明4号线地铁项目司机室控制柜上进行批量成功应用，表明此种工艺方法可以在新型骨架上进行预布线的制作并完成上柜(见图5、图6)。

图5 正面线束上柜效果

图6 背面线束上柜效果

4 结语

此种预布线工艺方法，实现了线束制作与司机室控制柜骨架分离的目的，将司机室控制柜柜内“半封闭式”的布线一定程度上转化为柜外“敞开式”的布线，一定程度上摆脱了布线空间的限制，为多人同时参与布线提供了可能，且为地铁项目电气柜工位制节拍化生产提供了基础。