电力机车布线设计.docVIP

精品论文 参考文献 电力机车布线设计 (中车大同电力机车有限公司 山西大同 037038) 摘要：基于电力机车布线设计原则，重点阐述了电力机车布线设计中应该考虑的电磁兼容、预布线设计及如何充分利用CATIA三维软件实现电力机车布线设计，完成设计输出，以更好的指导现场施工，提高生产效率。 关键词：电力机车布线 电磁兼容 预布线 CATIA三维软件 1 前言 近几年来，通过引进、消化、吸收再创新，实现了我国轨道交通研发、制造业的快速发展，尤其在大功率交流传动电力机车的开发领域，取得了长足的进步，一改以往完全依赖进口的局面。随着大功率交流传动电力机车的广泛应用，激烈竞争的市场对产品的质量保证能力和交付能力的苛刻要求，使得对线缆加工和敷设技术也提出了更高的要求。 2 机车布线设计要求 电力机车布线是指机车各个电气设备之间，???电路要求用电缆、电线连接起来所形成的完整系统，使各个电气设备按逻辑控制，保证机车按指令工作。机车布线作为机车实现功能的传输载体，在机车设计、生产中均占着举足轻重的地位，机车布线设计的合理与否直接影响着机车安全性、可靠性，影响着机车的质量；现场机车布线是一个繁琐而又耗时的工作，机车上布线线缆有成千上万根，稍有不慎就会出现漏布或布错的可能，如何从设计源头上减少这种状况的发生，提高工作效率，生产出高品质的机车，成为机车制造行业不懈的追求。因此研究电力机车布线具有十分重要的意义，如何更好的把握当前电气布线，是对未来电气研究的一项重要挑战。 机车布线设计原则：满足机车电磁兼容要求；最大化的实现机车预布线；确保机车电缆连接可靠，规范机车电缆、连接器、接线端子、端子排等的规格；机车布线应美观可靠，并便于检修维护；遵循机车布线相关标准。 2.1 电力机车布线的电磁兼容性设计 电磁兼容的机理及措施： 电磁干扰三要素及其关系如图1所示: 图1 电磁干扰三要素及其关系模型 干扰源：产生电磁干扰的源头，对于交流传动电力机车而言，主要为主变流器、辅变流器。110V充电器等。 偶合途径：耦合通道，空间耦合及传导耦合，主要表现为线线窜扰及辐射干扰。 敏感设备：主要指微机、网络控制设备和通信、信号设备，通常为弱电设备。 从电磁兼容的机理可知，只要消除电磁干扰三要素中的任何一个要素就可实现电磁兼容，而要消除电磁干扰三要素中的任何一个要素，其措施常为：屏蔽、滤波和接地。 从以上的分析中可以看出解决电磁干扰的一些方法，依照此方法，总结出以下电力机车布线中应遵循的电磁兼容设计原则。 (1)电缆分离布置 在电力机车布线电缆敷设时，所有的电缆均先按电磁兼容性进行分类，不同电压等级的线在线槽中按规定分开布置，隔开一定的距离，需要的地方加金属保护管防护。电磁兼容性电缆类别按其电压等级进行划分，分类见表1，隔开最小距离见表2。 (2)导电结构的使用 电缆安装靠近车辆的导电结构（金属车身板、金属电缆导管、金属套管等通过导电方式与车身连接的部分），最大限度的利用从金属表面反射的反向电场，以消除电缆产生的电场。如辅助电路导线与牵引电机线重合时尽量远离牵引电机线并且采用金属保护管进行电场屏蔽防护。 (3)屏蔽与接地 信号电缆进行屏蔽，以提高抗干扰性，在预期的电磁干扰很强烈的情况下，所有类别的电缆均应进行屏蔽，如中央低压布线时，靠近高压电缆处，都需加金属屏蔽管，并可靠接地。 屏蔽接地时，在尽可能大的面积上进行。同一线束的几个屏蔽线通过桥接方式连接，再接到插头、插座的相同点位，使屏蔽连续，并在过渡端子排处将其屏蔽层通过接地端子接到大面积的安装底板上，插座外壳就近通过安装处的接地座连到车体。 布线槽采用铝制线槽各线槽间用编织线互连线槽就近多点接地;各设备(包括电气屏柜、机车顶盖、各风机外壳、各插座外壳)的金属外壳就近接地，所有的金属外壳都要通过编织线就近接地。接地线安装时一定要涂上电接触油脂，以保证良好接地并且接地线尽可能得短。 2.2电力机车布线的预布线设计 电力机车布线设计中，提前将预布线考虑在内。机车预布线技术是机车整体设计理念和先进工业化施工工艺设计技术互相结合的一种技术，根据设备的安装位置将控制电路结构化、模块化。为实现机车控制回路的预布线，机车各个屏柜的控制回路出线方式采用连接器形式，设备与设备