蓄电池电力工程车布线设计研究

摘要: 介绍了蓄电池电力工程车布线的基本原则，并以蓄电池电力工程车底架布线、机械间布线作为具体设计进行了简要介绍，同时结合电磁兼容等原理说明了相关设计的优点。

关键词: 蓄电池;电力工程车;干扰;布线设计;电缆

随着轨道交通行业的发展，蓄电池电力工程车的需求随之也不断增多。在优先考虑设备布置的情况下，工程车的布线空间被越压越小。作为设计人员既要考虑布线的空间，也要综合考虑布线的合理性，这样才能为工程车的安全可靠运行保驾护航。中车株洲电力机车有限公司已完成多个蓄电池电力工程车项目，积累了相当丰富的经验。本文结合布线设计的基本原则，总结以往的经验，主要介绍蓄电池电力工程车在实际项目中的具体设计。

1蓄电池电力工程车布线简介

蓄电池电力工程车作为一个具备特定功能的系统，包含着许多设备，各种设备之间通过电气线路或者管路进行连接。要确保工程车能达到预期的功能，各系统和设备之间的布线应当布置合理。蓄电池电力工程车的布线按功能进行分可分为主电路布线、辅助电路布线及控制电路布线。按结构进行分类，主要可分为底架布线及机械间布线。

2蓄电池电力工程车布线的基本原则

工程车电缆的选择主要依据相关标准和相关设计原则进行选型。依据合同要求进行防火标准的选择，以及环保要求的选择，通常要求为低烟无卤。电缆应该依据整车功率进行电压等级选择，工程车电网电压一般为DC750V或者DC1500V，蓄电池供电为DC800V。辅助电压为AC380V和AC220V，控制电压绝大多数为DC110V。因此主电缆一般选取额定电压等级为DC1500V或DC750V的电缆。辅助电缆和控制电缆的额定电压一般选取为DC750V。

电缆的截面积选取需根据环境温度、电缆敷设形式、预期电缆寿命、电流持续时间、电流大小、电缆类别等因素，计算公式为:Icorr≥Icable×k1×k2×k3×k4×k5其中:Icorr———选取电缆的额定值Icable———设备工作电流k1———预期环境温度的修正系数k2———敷设类型的修正系数k3———电缆寿命预计的修正系数k4———短时负载的修正系数k5———多芯电缆校正系数工程车主电路电缆通常需要流过几百安培的电流，容易发热，因此散热是主电缆布线考虑的一个重要因素。在良好的散热环境条件下，电缆的截面积的选取也会相对较小，给布线带来方便。

主电缆在布线空间允许的情况下优先采用每根电缆之间保持一定距离的布线方式，使其具有良好的散热条件。采用多孔线卡可以提供良好的散热条件，也可以起到良好的支撑作用，同时便于利用整车立体空间。在电缆转弯处应当依据电缆本身的技术要求，折弯半径不应超过电缆的最小折弯半径，否则容易造成电缆断裂故障。设备之间应该尽量选择最短的路径布线，既使整车布线简化美观，也减少电缆的用量，节约成本。同时较短的电缆具有较小的电阻，可以有效降低电压损耗，保证系统可靠性。对于高频传输信号，较长的电缆拥有较大的杂散电感，不利于信号的传输。

同时布线路径越短，受电磁干扰的程度越小。对于易受干扰的信号电缆，应尽可能选择屏蔽线，屏蔽线的接地方式应依据具体电路情况而定。屏蔽层由于阻抗低，可以将外部的大部分噪声电流进行分流，降低干扰，能增强信号电缆抗扰度。布线原则应基于防止线缆被拉紧或摩擦，并且应避免过长的无支撑电缆。否则会出现以下问题。

1)电缆长距离未固定，导致机车在行进过程中电缆发生晃动，长时间容易导致电缆绝缘层磨损，严重时导致接地故障，影响机车的正常运行。

2)蓄电池电力工程车本身装有牵引逆变器、电抗器和电机等大功率设备，运行时主回路电流较大，由于牵引电机布局的分散性，导致电机等功率电缆的布置不得不贯穿整个机车底架，同时来自其他设备或电缆的电磁辐射，必然造成整车范围内存在较强的杂散磁场，晃动的电缆会切割磁力线，在电缆导体上产生感应电压，对于小信号或者低电平的电信号，可能会产生噪声信号，严重时可能导致某些系统接收到错误信号，造成系统误动作，给整车的安全运行带来隐患。