蓄电池电力工程车布线设计研究

3蓄电池电力工程车底架布线设计

底架布线基于不同电压等级电缆分区原则，将主、辅、控电缆分区布置。同时保证不同类电缆间敷设时应保留一定的间距，例如主电路电缆(如电机电缆、牵引逆变器电缆等)与信号电缆之间至少要留有200mm以上的距离。电缆分区布置，可以防止电缆绝缘层损坏时，高压系统串入低压设备使设备损坏，同时避免杂乱布置使主电缆的散热条件变差。虽然电缆在整体上有一个分区，但由于蓄电池电力工程车底架设备布置位的分散性，同一设备电缆等级的多样性，难免会出现划分区域出现规定电缆以外的其他电缆，此时应采取以下相应措施。

1)当功率电缆与信号电缆需要交叉时，尽量设置为十字交叉，使磁力线尽量与电缆不匝链，避免产生感生电动势。

2)如功率电缆与信号电缆既不是垂直交叉，又由于空间受限，无法留出足够间距，此时可在功率电缆外套一层金属编织网管，金属编织网管需接地。牵引逆变器等功率电缆传输交流电流信号，携带高频谐波，会向外辐射电磁波。金属编织网管可选用镀锌的不锈钢金属套管，镀锌层电导率较高，可对电场起到很好的反射作用，防止电场向外辐射，同时高频信号在磁导率较高的镀锌表层，产生较大涡流形成反磁场而抵消辐射磁场，防止高频磁场外泄，不锈钢作为高磁导率的导磁材料，为低频磁场提供了低磁阻路径，将低频磁场束缚在其内部，防止低频磁场外泄。

在工程车的底架布线时，通常水平300mm以内，竖直500mm以内紧固一次。对于截面积小于16mm2的电缆使用尼龙编织软管进行防护，截面积较大的电缆在经过比较尖锐的地方使用橡胶皮进行防护。当电缆较多时，使用焊接支架进行支撑，支架上开有小孔，以便捆扎电缆，进行固定。

4蓄电池电力工程车机械间布线设计

机械间布线基于中央线槽布线原则，将主、辅、控电缆分区布置。线槽采用3mm厚的铝板作材料，铝板具有极高的电导率，对电场有很好的屏蔽作用，也对高频磁场具有极好的屏蔽作用，并且通过在铝板内的吸收和多次反射，透射过铝板的电磁波已经相当微弱。为了固定电缆，铝板底部开了许多腰形孔，对于电缆散热也具有很好的作用。线槽较长，为保证良好的屏蔽效果，每隔一段距离都进行接地。线槽内采用铝制隔板将线槽分隔成几个区间，辅助电缆、控制电缆、信号电缆均布置于不同的区域内。

综合考虑空间大小和屏蔽效果，信号电缆区间还单独采用0.8mm厚的不锈钢制作屏蔽电缆槽，防止低频磁场外泄。为了尽可能确保屏蔽线槽形成一个完整的屏蔽体，减少电磁泄漏，除了在屏蔽线槽底部开了安装孔之外，其余并无开孔，并且采用不锈钢材料为其制作了屏蔽线槽盖。以此来防止信号电缆受干扰，也防止高频信号向外辐射电磁波。主电缆则单独置于线槽下分散布置，合理地利用了空间。机械间设备的电缆从设备出来，尽可能以最短路径进入线槽相应区域，留在线槽外的电缆越短，干扰就越小。机械间顶盖内侧的设备(如照明设备)等电缆在顶上置于焊接在车体的线槽内，既可以统一支撑及固定，又可以进行电磁屏蔽。顶部电缆最终沿侧墙到底架上进入线槽。

5结语

蓄电池电力工程车作为一个涉及系统工程、电力电子学、微电子学、计算机科学、自动控制理论等多项学科的系统，系统复杂，导致整车布局及布线空间复杂、电磁环境复杂，只有在正确掌握布线的设计原则，结合EMC原理，才能选择合理的布线方式，为整车的安全可靠运行提供保证。

参考文献:

[1]EN50343-2014铁路应用机车车辆布线规则[S].

[2]钱照明，程肇基.电磁兼容设计基础及干扰抑制技术[M].杭州:浙江大学出版社，2004.

[3]朱文力，陈燕，郭远东.电子电器产品电磁兼容质量控制及设计[M].北京:电子工业出版社，2015.

作者:娄超         单位:中车株洲电力机车有限公司