3蓄電池電力工程車(chē)底架布線設(shè)計(jì)

底架布線基于不同電壓等級(jí)電纜分區(qū)原則，將主、輔、控電纜分區(qū)布置。同時(shí)保證不同類(lèi)電纜間敷設(shè)時(shí)應(yīng)保留一定的間距，例如主電路電纜(如電機(jī)電纜、牽引逆變器電纜等)與信號(hào)電纜之間至少要留有200mm以上的距離。電纜分區(qū)布置，可以防止電纜絕緣層損壞時(shí)，高壓系統(tǒng)串入低壓設(shè)備使設(shè)備損壞，同時(shí)避免雜亂布置使主電纜的散熱條件變差。雖然電纜在整體上有一個(gè)分區(qū)，但由于蓄電池電力工程車(chē)底架設(shè)備布置位的分散性，同一設(shè)備電纜等級(jí)的多樣性，難免會(huì)出現(xiàn)劃分區(qū)域出現(xiàn)規(guī)定電纜以外的其他電纜，此時(shí)應(yīng)采取以下相應(yīng)措施。

1)當(dāng)功率電纜與信號(hào)電纜需要交叉時(shí)，盡量設(shè)置為十字交叉，使磁力線盡量與電纜不匝鏈，避免產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。

2)如功率電纜與信號(hào)電纜既不是垂直交叉，又由于空間受限，無(wú)法留出足夠間距，此時(shí)可在功率電纜外套一層金屬編織網(wǎng)管，金屬編織網(wǎng)管需接地。牽引逆變器等功率電纜傳輸交流電流信號(hào)，攜帶高頻諧波，會(huì)向外輻射電磁波。金屬編織網(wǎng)管可選用鍍鋅的不銹鋼金屬套管，鍍鋅層電導(dǎo)率較高，可對(duì)電場(chǎng)起到很好的反射作用，防止電場(chǎng)向外輻射，同時(shí)高頻信號(hào)在磁導(dǎo)率較高的鍍鋅表層，產(chǎn)生較大渦流形成反磁場(chǎng)而抵消輻射磁場(chǎng)，防止高頻磁場(chǎng)外泄，不銹鋼作為高磁導(dǎo)率的導(dǎo)磁材料，為低頻磁場(chǎng)提供了低磁阻路徑，將低頻磁場(chǎng)束縛在其內(nèi)部，防止低頻磁場(chǎng)外泄。

在工程車(chē)的底架布線時(shí)，通常水平300mm以?xún)?nèi)，豎直500mm以?xún)?nèi)緊固一次。對(duì)于截面積小于16mm2的電纜使用尼龍編織軟管進(jìn)行防護(hù)，截面積較大的電纜在經(jīng)過(guò)比較尖銳的地方使用橡膠皮進(jìn)行防護(hù)。當(dāng)電纜較多時(shí)，使用焊接支架進(jìn)行支撐，支架上開(kāi)有小孔，以便捆扎電纜，進(jìn)行固定。

4蓄電池電力工程車(chē)機(jī)械間布線設(shè)計(jì)

機(jī)械間布線基于中央線槽布線原則，將主、輔、控電纜分區(qū)布置。線槽采用3mm厚的鋁板作材料，鋁板具有極高的電導(dǎo)率，對(duì)電場(chǎng)有很好的屏蔽作用，也對(duì)高頻磁場(chǎng)具有極好的屏蔽作用，并且通過(guò)在鋁板內(nèi)的吸收和多次反射，透射過(guò)鋁板的電磁波已經(jīng)相當(dāng)微弱。為了固定電纜，鋁板底部開(kāi)了許多腰形孔，對(duì)于電纜散熱也具有很好的作用。線槽較長(zhǎng)，為保證良好的屏蔽效果，每隔一段距離都進(jìn)行接地。線槽內(nèi)采用鋁制隔板將線槽分隔成幾個(gè)區(qū)間，輔助電纜、控制電纜、信號(hào)電纜均布置于不同的區(qū)域內(nèi)。

綜合考慮空間大小和屏蔽效果，信號(hào)電纜區(qū)間還單獨(dú)采用0.8mm厚的不銹鋼制作屏蔽電纜槽，防止低頻磁場(chǎng)外泄。為了盡可能確保屏蔽線槽形成一個(gè)完整的屏蔽體，減少電磁泄漏，除了在屏蔽線槽底部開(kāi)了安裝孔之外，其余并無(wú)開(kāi)孔，并且采用不銹鋼材料為其制作了屏蔽線槽蓋。以此來(lái)防止信號(hào)電纜受干擾，也防止高頻信號(hào)向外輻射電磁波。主電纜則單獨(dú)置于線槽下分散布置，合理地利用了空間。機(jī)械間設(shè)備的電纜從設(shè)備出來(lái)，盡可能以最短路徑進(jìn)入線槽相應(yīng)區(qū)域，留在線槽外的電纜越短，干擾就越小。機(jī)械間頂蓋內(nèi)側(cè)的設(shè)備(如照明設(shè)備)等電纜在頂上置于焊接在車(chē)體的線槽內(nèi)，既可以統(tǒng)一支撐及固定，又可以進(jìn)行電磁屏蔽。頂部電纜最終沿側(cè)墻到底架上進(jìn)入線槽。

5結(jié)語(yǔ)

蓄電池電力工程車(chē)作為一個(gè)涉及系統(tǒng)工程、電力電子學(xué)、微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)控制理論等多項(xiàng)學(xué)科的系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜，導(dǎo)致整車(chē)布局及布線空間復(fù)雜、電磁環(huán)境復(fù)雜，只有在正確掌握布線的設(shè)計(jì)原則，結(jié)合EMC原理，才能選擇合理的布線方式，為整車(chē)的安全可靠運(yùn)行提供保證。

參考文獻(xiàn):

[1]EN50343-2014鐵路應(yīng)用機(jī)車(chē)車(chē)輛布線規(guī)則[S].

[2]錢(qián)照明，程肇基.電磁兼容設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及干擾抑制技術(shù)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社，2004.

[3]朱文力，陳燕，郭遠(yuǎn)東.電子電器產(chǎn)品電磁兼容質(zhì)量控制及設(shè)計(jì)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2015.

作者:婁超         單位:中車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司