动车组布线模块化设计.docx

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动车组布线模块化设计

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李洪德高丹栾爱民张宏应

摘要：本文在对动车组布线工程设计总体内容全面分解剖析的基础上，从动车组布线机械结构设计模块化，线束设计模块化，模块化布线设计对布线工艺的作用等方面介绍了布线模块化设计的思路；并从工作实践出发，针对各布线模块的特点论述了动车组布线工程设计中需要考虑的关键要素，为轨道交通车辆及类似行业布线工程化设计提供有用借鉴。

关键词：动车组布线设计模块化线束

中图分类号：U266文献标识码：A文章编号：1674-098X（2019）03（b）-0098-02

随着动车组上各项功能不断完善，乘客需求越来越高，对动车组车辆上线缆布线设计提出了更高的要求。动车组上每节车线缆数量达2000～3000根，以一列8节编组动车组计算，整车线缆数量达到20000多根；而且这20000多根电缆中包含了各类不同电压等级的动力电缆，控制用电缆以及网络信号电缆，光纤等，遍布整车各个位置。对如此数量繁多的电缆，如何保证车上线束敷设的安全可靠，确保车辆功能不受影响，需要有一条清晰明了的思路对整车布线设计进行全局把控。动车组车辆线路看似杂乱无章，但是通过统筹考虑，也可以实现整车布线的模块化设计。本动车组布线模块化设计思路主要通过布线机械结构模块化设计及线束模块化实现。

1布线机械结构模块化设计

对整车复杂的线路连接，首要的应从车辆机械结构上对各个部分线路敷设进行模块化划分。划分方法如下：

首先，由于整列车的每节车辆从结构上相对独立，因此，可将每节车辆定义为一个独立的模块。便于从机械结构对每节车布线结构进行单独设计。

其次，根据每节车内部布线结构，将每节车布线划分为底架布线模块，客室布线模块，车顶布线模块，车端布线模块，25kV高压布线模块。

下面将对各布线模块的特点及设计思路进行介绍。

（1）底架布线模块。

车辆底架主要安装变压器，变流器，蓄电池箱，制动控制模块，转向架，卫生间水箱，污物箱等设备。从电路结构上看，包括了主电路，辅助电路和控制信号电路，对该模块的设计思路是，设一个贯通整个车辆长度的主辅线槽和一个控制信号线槽，以此作为底架布线模块的主干，线缆主要从该线槽布线。线槽中线缆如需接到设备上，则可在设备旁的线槽位置进行开孔出线。对穿出线缆的布线，可以设置分支小线槽，以及扎线板进行布线。因此，底架布线模块结构简单来说就是两根主干线槽+支路出线，模块结构清晰明了。

底架的主要特点是环境相对恶劣，温度变化范围较大，且容易受到车辆外部雨水、洗车水的侵袭，受到铁路上石块等外物的击打，还有空气中盐雾的腐蚀。因此，整个底架布线模块需要采取特殊的防护措施。如对接线用连接器、接线盒设计的防水防尘等级应做到IP66以上。另外需要注意底架线缆、接线设备不应安装得离轨面过近，应用线槽、线管等进行机械防护。线槽线管应有防腐蚀措施，安装紧固件应用抗腐蚀能力较强的不锈钢材质等。

（2）客室布线模块。

车辆客室主要安装了控制屏柜，车内乘客信息系统设备，车门控制器，座椅插座，照明设等，电路结构主要有辅助电路，控制信号电路。跟底架布线模块类似，也采用贯穿整车主干线槽加支路布线的形式。根据车内空间大小，我们可在客室两侧顶部或者地板下部设置两根主线槽，屏柜进线处以及与车底线缆贯通处设置下线线槽，以这几处线槽作为干线，车内其它各个部位的接线，可以设置分支路径。因此，客室布线模块的结构是，车辆两侧两根主线槽（侧顶或地板下）+屏柜线槽+贯通车顶车底竖线槽+支路出线。

车辆客室内的主要特点是环境较外部要好许多，因此，客室内布线对防水防尘等设计等级要求较低；但是由于该部位离乘客界面很近，要重点考虑触电保护，确保乘客安全性。从乘客安全及美观性考虑，线缆应尽量不外露，如有不可避免地有外露部分，应用专用的线缆防护装置进行防护。

（3）车端布线模块。

车端布线模块主要指两节车辆间的电缆连线，跨接方式可有端墙两侧跨接，底架跨接，顶部跨接，通过综合考虑车体的断面结构的及车辆过弯道运动特点，两车端距离，车辆贯通道的宽度等参数选择合适的跨接方式。

由于两节车之间会发生长期相对运动，因此，需要考虑电缆的柔性以及车辆的相对运动过程中线缆固定点间的位置，必须使各个状态下线缆及保护软管的弯曲半径能满足本身的弯曲半径要求而不至使发生疲劳损坏，且不与车辆其他部位发生摩擦。

（4）25kV高压电缆布线模块。

25kV高压电缆布线模块主要是指电网输入侧的布线。由于该电路电压等级较其他电路高很多，如果与其他线缆一起布线会对其他线路产生很强的电磁干扰，因此，需要对该线路电缆布线进行单独设计。包括高压设备间的连线、车顶受电弓间的连接、两节车之间的高压跳线。

高压设备一般安装于车顶，且导电部位裸露在外，车顶高压设备连线主要用裸露的软铜绞线连接，需要着重考虑电气间隙及爬