研究城轨车辆电气布线模块化组装工艺

研究城轨车辆电气布线模块化组装工艺

桑浩然  ,郝建富

单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司 266111

摘要：本文尝试对城轨车辆电气布线模块化组装工艺原则以及实施要点进行分析，首先对电气布线模块化组装工艺的基本要求与原则进行分析，然后从前期设计、组装施工以及后期完善这三个阶段入手，对模块化组装工艺的应用与实现要点进行分析，认为通过模块化组装工艺的应用能够促进电气产品布线质量的提升，同时通过实施地面电气布线准备工艺的方式，使电气系统总装现场工序流程更为有序，管理更加便捷。以上相关研究望能够为城轨车辆电气布线模块化组装工作的开展提供参考与支持。                   

关键词：城轨车辆；电气布线；模块化组装

    随着社会各行业领域发展速度的加快以及建设规模的持续提升，当前社会经济发展体系中对交通运输的建设力度也有所提升。城市化建设过程中人口剧增，对交通出行方式的要求更加严格，城轨车辆作为当前交通运输系统中缓解交通紧张压力的重要方案之一，如何确保其建设运行的质量与安全性水平成为有关人员着重思考的一项课题。在城轨车辆生产建设过程中，有关电气布线系统模块化组装目的的实现是非常重要的一个环节，会直接对其后期投入运行的安全性水平产生影响。在这一背景下，为确保城轨车辆的高效、稳定运行，就必须围绕电气布线系统的模块化组装工艺设计及其实现问题展开深入研究，这对于整个电气系统的安全可靠运行有非常重要的意义。                    

1 城轨车辆电气布线模块化组装工艺原则

针对城轨车辆电气布线进行的模块化组装需要实现对电气模块准备、电气模块装配、电气线路检测以及电气线路末端连接等在内关键工序的集成化处理。其中，有关电气模块的准备工作可以直接在车下场地完成，通过模块化组装的方式，在满足组装要求的同时大大节约总总装场地以及耗时。在此过程中，完成模块化组装的基本工艺流程如下：第一步，根据城固车辆实际情况，对车上电气布线系统进行拆分，形成多个电气模块构成单元；第二步，考虑电气模块线槽布局方案以及布线线槽结构等结构化特征，对线束形式进行合理设计与优化；第三步，遵循模块化组装设计图纸，考虑城轨车辆设备电气结构布设方案，对线束出线口位置进行合理规划，同时在城轨列车试制环节对线束走线方式以及出线长度方案进行合理考量与确认，同时确认线束配套防护信息，编制形成相关文件；第四步，考虑城轨车辆电气布线总投要求，沿线槽敷设线束并形成整体电气模块，以满足整装要求。

在此过程当中，轨道车辆电气布线进行模块化组装必须严格遵循一定的基本要求与原则：首先，在对城轨车辆车上电气布线系统进行拆分的过程中必须充分考虑车辆电气结构的影响，合理拆分电气系统，注意不得在拆分过程中出现遗漏或交叉的问题；其次，需要对电气布线系统电气设备接口情况进行充分考量，尤其是对连接末端需要进行现车制作的单位进行可靠控制；再次，考虑电气布线均匀分布重量的有关要求，确保模块化组装电气布线系统过程中所拆分单元内车辆负重保持一致状态，方便城轨车辆的制动与牵引，提高车辆自身稳定性；再次，电气布线模块化组装工艺的设计方案应当考虑经济型原则，对空间大小进行合理品谷，遵循平直布线的基本原则与要求，避免迂回，同时通过对模块化组装工艺的应用，达到提升组装效率同时降低成本的目的；再次，针对城轨车辆电气布线系统所进行的模块化组装工艺必须具备良好的安全性与可靠性。城轨车辆具有典型的动力分散特征，电气布线方案实现过程中除了需要充分考虑车辆乘客的安全性，同时还应通过完善防护设施的方式提高其安全性水平。如在电缆采购时除了需要相关性能符合设计标准以外，还应具备良好的防火性能。最后，必须考虑城轨车辆运行需求，对电气模块整装工艺以及操作要点进行合理设计，以促进工作效率的提高，同时合理降低操作难度，保证模块化组装工艺的顺利实现。

2 城轨车辆电气布线模块化组装工艺要点

    1）前期设计准备阶段。在针对城轨车辆电气布线系统进行模块化组装的过程中，实际操作前必须针对电气布线系统形成针对性的组装设计方案，工作人员需要充分考虑城轨列车的实际运行需求，拆分电气布线系统并形成多个单元，所拆分电气模块单元应考虑其特征参数并对线路连接方式进行合理设计。在此基础之上，设计人员需要考虑所拆分电气模块接口的设置方案对线束出现位置进行合理确定，尽快生成面向模块单元的线束走线以及出线方案，匹配与之相对应的防护信息，编辑形成专门文件。在此过程中，设计人员需要考虑电气布线系统拆分模块单元所对应的线槽布局方案，将线束设置至电气模块相应线槽中，基于模块化组装单元生成完整电气布线系统，最终实现整装目的。在设计方案的形成过程中，需要安排专人重视对线缆长度的计算与规划，深入分析城轨车辆设计图纸，明确模块化单元线槽内配线长度并对预留分线长度进行准确计算，基于该参数对电气布线系统布线表进行合理编制，以设计图纸信息为依据，在布线表中涵盖线缆类型、线号、始末端位置、走线路径以及预留长度等关键信息，作为形成模块化组装设计方案的重要依据。同时，在面向城轨车辆形成电气布线系统模块化组装设计方案后，需要由相关部门人员对设计方案合理性以及可操作性进行严格审核，达到合格标准后方可展开后续施工作业。在所拆分电气模块单元进行组装操作前，需要安排专人负责对电气布线系统以及电气模块单元进行检查，做好前期防护工作。基于设计图纸对布线方案进行合理研究，确定电气模块拆分单元线束正确走向。结合设计图纸要求对线缆等耗材进行充分配置，确保设计图纸参数要求与现场配置线缆数量、型号以及长度的一致性。同时进场线缆需要进行质量检查与验收，避免出现划痕、破损或弯曲等质量问题，以免对线缆后续布设质量产生影响。进场等待安装线缆需要由专人负责对其进行保管，线缆表面存在水分、污渍需要及时进行清理，以保证布线应用线缆的整体清洁性。

    2）模块化组装阶段。在完成电气布线模块化组装工艺前期准备工作后，需要立即交由施工人员对电气模块展开组装操作，相关流程必须严格遵循设计图纸中的有关标准与要求。在此期间，为确保组装质量，首先需要安排专人对各个线束的距离进行评估，确保其与设计方案保持一致关系，同时重视对高低压电线间距的控制，建议控制标准为10.0cm以上。同时，电气布线系统中相关信号电线与高压电线的布设间距应当达到20.0cm以上，与低压电线的布设间距则应满足＞10.0cm的要求。考虑到不同类型电线在布局方案上存在的差异性，电线布设环节中操作人员需要充分考虑设计图纸中的有关要求，杜绝电线交叉问题的产生。条件限制下可以尝试应用垂直交叉法保证电气布线方案的合理性。同时，布线方案中必须重视对电线平直性的控制，电气模块单元在组装前必须确保线槽内部电线不存在翘起现象，模块化组装过程中严禁出现拉扯电线的操作，以免诱发安全事故。在正式进行布线操作前，技术人员必须对电气布线系统中相关紧固件的安装位置进行合理确定，以免紧固件安装位置与城轨车辆内部配线系统敷设方案产生冲突，后续对电缆安全产生不良影响。布线进入城轨车辆内部后，需要注意保证线束接口的密封性，以免车辆内部受到灰尘或杂质影响。布线环节结束后还需要由专人根据模块化组装要求对线束进行合理绑扎，出口部位电线必须做好安全防护工作。

    3）后期完善阶段。在完成现场电气布线模块化组装工作后，还需要由专人负责对电气布线系统进行可靠防护，最大限度规避电气系统面临的风险。施工人员需要根据前期设备方案，安装与电气布线系统相匹配的防护设备。尤其是对于临空布线的线束，除了需要保证线束绑扎稳定且呈平整状态以外，还需要注意安装防护设备以避免线束在后期电气系统运行中出现滑落的问题。同时，临空布线线束需要对其地面距离进行控制，为满足系统运行要求，该间距应当控制在100.0cm以上，且避免对系统周边其他设备运行产生影响。同时，操作人员需要遵循一定原则对电气布线方案中存在的薄弱之处进行加固以及防火处理。现场非临空布设线束必须由专人利用帆布进行包裹与覆盖，在不影响线束密封性的同时满足城轨车辆运行的美观性要求，同时线束密封区域周边应张贴警示标语，避免出现线束踩踏受损的问题。

3 结束语

    城轨车辆电气布线系统中对模块化组装工艺的应用能够确保城轨车辆电气布线系统地面准备以及组装工艺的有效集成，通过电气模块整体吊挂安装以及线束集成化处理的方式完成模块化组装任务，从而促进城轨车辆整体电气系统性能水平的提升，对保障车辆的安全可靠运行有重要意义。本文上述分析中尝试对城轨车辆电气布线模块化组装工艺原则以及实施要点进行分析，认为通过模块化组装工艺的应用能够促进电气产品布线质量的提升，同时通过实施地面电气布线准备工艺的方式，使电气系统总装现场工序流程更为有序，管理更加便捷。以上相关研究望能够为城轨车辆电气布线模块化组装工作的开展提供参考与支持。

参考文献：

[1] 庄楚. 城市轨道交通关于电气自动化布线的技术分析[J]. 北京电力高等专科学校学报（自然科学版）,2012,29(10):707,709.

[2] 陈亚民. 城市轨道交通车辆电气配线系统设计研究[J]. 农家科技（下旬刊）,2020(6):185.

[3] 洪金凤,夏冰,王大朋. 城轨地铁车辆司机室电气柜模块化设计[J]. 中国科技纵横,2017(6):77-78.

[4] 郝宏海. 复杂电磁环境下城市轨道交通的电磁兼容设计[J]. 科技风,2020(18):153-156.

[5] 孟军锋,卢锋. 城市轨道交通工程车站供配电设计优化计算[J]. 工程技术研究,2020,5(15):221-222.

[6] 郝雪峰,邸建财,陈显东. 地铁车辆布线模板在电气工业化实施中的应用[J]. 探索科学,2018(5):194.