摘要: 介紹了蓄電池電力工程車布線的基本原則，并以蓄電池電力工程車底架布線、機(jī)械間布線作為具體設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，同時(shí)結(jié)合電磁兼容等原理說明了相關(guān)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞: 蓄電池;電力工程車;干擾;布線設(shè)計(jì);電纜

隨著軌道交通行業(yè)的發(fā)展，蓄電池電力工程車的需求隨之也不斷增多。在優(yōu)先考慮設(shè)備布置的情況下，工程車的布線空間被越壓越小。作為設(shè)計(jì)人員既要考慮布線的空間，也要綜合考慮布線的合理性，這樣才能為工程車的安全可靠運(yùn)行保駕護(hù)航。中車株洲電力機(jī)車有限公司已完成多個(gè)蓄電池電力工程車項(xiàng)目，積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)。本文結(jié)合布線設(shè)計(jì)的基本原則，總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)，主要介紹蓄電池電力工程車在實(shí)際項(xiàng)目中的具體設(shè)計(jì)。

1蓄電池電力工程車布線簡(jiǎn)介

蓄電池電力工程車作為一個(gè)具備特定功能的系統(tǒng)，包含著許多設(shè)備，各種設(shè)備之間通過電氣線路或者管路進(jìn)行連接。要確保工程車能達(dá)到預(yù)期的功能，各系統(tǒng)和設(shè)備之間的布線應(yīng)當(dāng)布置合理。蓄電池電力工程車的布線按功能進(jìn)行分可分為主電路布線、輔助電路布線及控制電路布線。按結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，主要可分為底架布線及機(jī)械間布線。

2蓄電池電力工程車布線的基本原則

工程車電纜的選擇主要依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行選型。依據(jù)合同要求進(jìn)行防火標(biāo)準(zhǔn)的選擇，以及環(huán)保要求的選擇，通常要求為低煙無鹵。電纜應(yīng)該依據(jù)整車功率進(jìn)行電壓等級(jí)選擇，工程車電網(wǎng)電壓一般為DC750V或者DC1500V，蓄電池供電為DC800V。輔助電壓為AC380V和AC220V，控制電壓絕大多數(shù)為DC110V。因此主電纜一般選取額定電壓等級(jí)為DC1500V或DC750V的電纜。輔助電纜和控制電纜的額定電壓一般選取為DC750V。

電纜的截面積選取需根據(jù)環(huán)境溫度、電纜敷設(shè)形式、預(yù)期電纜壽命、電流持續(xù)時(shí)間、電流大小、電纜類別等因素，計(jì)算公式為:Icorr≥Icable×k1×k2×k3×k4×k5其中:Icorr———選取電纜的額定值Icable———設(shè)備工作電流k1———預(yù)期環(huán)境溫度的修正系數(shù)k2———敷設(shè)類型的修正系數(shù)k3———電纜壽命預(yù)計(jì)的修正系數(shù)k4———短時(shí)負(fù)載的修正系數(shù)k5———多芯電纜校正系數(shù)工程車主電路電纜通常需要流過幾百安培的電流，容易發(fā)熱，因此散熱是主電纜布線考慮的一個(gè)重要因素。在良好的散熱環(huán)境條件下，電纜的截面積的選取也會(huì)相對(duì)較小，給布線帶來方便。

主電纜在布線空間允許的情況下優(yōu)先采用每根電纜之間保持一定距離的布線方式，使其具有良好的散熱條件。采用多孔線卡可以提供良好的散熱條件，也可以起到良好的支撐作用，同時(shí)便于利用整車立體空間。在電纜轉(zhuǎn)彎處應(yīng)當(dāng)依據(jù)電纜本身的技術(shù)要求，折彎半徑不應(yīng)超過電纜的最小折彎半徑，否則容易造成電纜斷裂故障。設(shè)備之間應(yīng)該盡量選擇最短的路徑布線，既使整車布線簡(jiǎn)化美觀，也減少電纜的用量，節(jié)約成本。同時(shí)較短的電纜具有較小的電阻，可以有效降低電壓損耗，保證系統(tǒng)可靠性。對(duì)于高頻傳輸信號(hào)，較長(zhǎng)的電纜擁有較大的雜散電感，不利于信號(hào)的傳輸。

同時(shí)布線路徑越短，受電磁干擾的程度越小。對(duì)于易受干擾的信號(hào)電纜，應(yīng)盡可能選擇屏蔽線，屏蔽線的接地方式應(yīng)依據(jù)具體電路情況而定。屏蔽層由于阻抗低，可以將外部的大部分噪聲電流進(jìn)行分流，降低干擾，能增強(qiáng)信號(hào)電纜抗擾度。布線原則應(yīng)基于防止線纜被拉緊或摩擦，并且應(yīng)避免過長(zhǎng)的無支撐電纜。否則會(huì)出現(xiàn)以下問題。

1)電纜長(zhǎng)距離未固定，導(dǎo)致機(jī)車在行進(jìn)過程中電纜發(fā)生晃動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間容易導(dǎo)致電纜絕緣層磨損，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致接地故障，影響機(jī)車的正常運(yùn)行。

2)蓄電池電力工程車本身裝有牽引逆變器、電抗器和電機(jī)等大功率設(shè)備，運(yùn)行時(shí)主回路電流較大，由于牽引電機(jī)布局的分散性，導(dǎo)致電機(jī)等功率電纜的布置不得不貫穿整個(gè)機(jī)車底架，同時(shí)來自其他設(shè)備或電纜的電磁輻射，必然造成整車范圍內(nèi)存在較強(qiáng)的雜散磁場(chǎng)，晃動(dòng)的電纜會(huì)切割磁力線，在電纜導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，對(duì)于小信號(hào)或者低電平的電信號(hào)，可能會(huì)產(chǎn)生噪聲信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致某些系統(tǒng)接收到錯(cuò)誤信號(hào)，造成系統(tǒng)誤動(dòng)作，給整車的安全運(yùn)行帶來隱患。