轨道交通中的电气自动化布线方式的技术分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 9 轨道交通中的电气自动化布线方式的技术分析 关茜芷 田 博 沈阳地铁集团有限公司运营分公司，辽宁 沈阳 110100 摘要：摘要：现阶段，国家提出了对环境的保护要求，因为轨道交通运输需具备安全性、绿色性、节能性等特征，城市轨道交通在我国取得了普遍应用，进一步增加了路网规模，持续引入了全新的技术和产品，使得系统集成度有效提升，轨道交通运输也朝着网络化、自动化方向不断进步。所以需要轨道运输有着更强的安全性和可靠性。本文合理分析了轨道交通中电气自动化布线需遵循的原则，并且按照电气自动化布线的各种形式展开分析探讨，进一步维护轨道交通运营的安全和稳定程度。关键词：关键词：轨道交通；电气自动化；布线方式 中图分类号：中图分类号：TM615 1 轨道交通中电气自动化布线原则 1.1 独立性 轨道交通与其他交通方式中的差别较大，同时操作条件和具体运行过程中的独特性较强。因为轨道交通车辆有着固定的行驶轨道，同时还给基础设施运行提出了较高的执行标准，因此需要在项目开展过程中，合理协调电气自动化的布线敷设位置，再结合规范化的操作形式实施合理建设，同时避免与其他轨道交通路线产生交叉情况，对平常的轨道交通运行速度造成极大的影响。而在规划布置管线的操作流程时，还应合理结合独立自主的原则为管线的科学安装提供帮助，不得对附近的管线带来严重的影响和破坏，进而更好的提升轨道交通工程施工质量。例如，在规划管线的布置方式时，还应重视对同批管线设计同种外观呈现，并基于此进行细分，让管线具有更强的独立性。1.2 标准性 由于轨道交通里的空间开放程度不够宽，因此在合理管控综合管道的操作行为前还应重点计划和布置多种管道线路的地点，进而达到合理的施工条件，并能够在相对局限的空间中更规范的实施，并达到轨道工程项目的各种条件。同时在操作过程中还应重点管控吊顶管线的最高和最低位置，减少给环境造成的影响力度。1.3 科学性 轨道交通中使用的机电装置类别逐渐变得十分多样化，同时串联了各个环节，才能够保障车辆能够顺利工作。因此在规划安排综合管线期间较为复杂，同时在施工操作过程中需要结合具体的标准模式做好相应的设计，同时合理关联相应的方案，并增强管线设计的科学度，保障整个运行效率更加高效。另外，在安装综合管线期间还需要始终按照相应的规范条件试试，增强操作专业性。1.4 空间利用率高 通常情况下，城市轨道交通轨道都修建在地下，由于城市经济持续进步，也随之增加了交通工具的应用频率，从而使得地面公路变得尤其拥挤，同时提高了地价，城市轨道交通可以进一步开发城市地下空间，合理降低了城市交通运行压力，进一步持续开发与利用城市空间。2 轨道交通中的电气自动化布线方式 2.1 全面遵循电气自动化布线模块化思想 模块化思想重点是借助相应的标准或条件将体积较大且结构繁琐的系统进行分解，从而形成大量的小规模或小耦合性的模块。根据了解可以得知，轨道交通的整个周期中都会与模块化思想息息相关，也就是从设计工艺制造开拓市场售后服务完成等一连串的流程中都会与模块化思想存在关联。而各个环节都可以在模块化思想应用下防止产生重复劳动的现象，同时还对各功能的规范化十分有利，最后达到提升效率的目的，减少成本，并实现优化和养护。中国科技期刊数据库 工业 A 10 其中，针对电气自动化布线可以得知，模块化思想最为显著的特点为线束化和功能区域划分。其一，对于第一个特征，应在电气机械化设计理念使用基础下，除了大规模独立的空调控制柜与变流装置等设备之外，还可以合理划分车端电器柜、高压箱与中低压箱等功能模块，而各个环节的内部布线较为独立，各个功能板块之间还应在整车布线线槽的使用下与各个等级的线束关联起来，并将该电气原理为基础进行合理设计。对于电气原理图中关联的电器元件而言，不但应掌握其关键构成部分，还应充分了解所处区域中的电器，主要涵盖了车下高压箱、司机室隔墙电器柜与二位端电器柜等。应重视的是，元器件空间位置规格的合理程度，并且在各个功能区域中呈现出来的相对独立性，同时对电气自动化布线所展现出的模块化效果造成直接影响。2.2 全面掌握电气自动化布线的电磁兼容性 轨道交通中关联到的电气功能逐渐多样化，车辆电磁环境也随之产生改变，从而使得在电气自动化布线设计期间，需要充分掌握电磁的兼容性。并与相关经验相结合，可以得知干扰对象、干扰源与传输途径成为了电磁干扰的三要素，仅仅针对布线工艺设计来讲，其重点是通过削弱电磁干扰或掐断电磁干扰的方式处理好电磁的兼容性问题，但大不分情况下，还有两个要素并非由布线所决定，不管是降低或掐断电磁干扰传输方式，都会使用到电缆分级和屏蔽等形式。电缆分级主要代表着根据多种敏感度与干扰性因素合理规划电缆的等级，同时还应维持各个等级中的电缆间隔，或是对各种电缆实施敷设过程中，还需要尽量避免干扰耦合的情况产生。还能够根据合理的方式划分电缆等级，而级号越小就代表着干扰强度越弱，相应的灵敏程度也越高。一般能够将其划分成两种屏蔽类型：第一，防止由于本身因素而给外部环境带来较大的干扰性，例如牵引电机、电源线等设备；第二，防止由于外部环境而给电缆带来的影响，例如低压信号线等。在实际轨道交通电气自动化布线规划过程中最好选择合理的屏蔽方式，同时与电缆本身的屏蔽层、金属线槽以及金属软护套管相结合做好合理的分析与应用。在对屏蔽体进行接地设计期间，其质量会给屏蔽效果带来关键影响因素，并且成为了工艺设计过程中的困难点。一般情况下，最好需要对共模干扰敏感的电缆采取单点接地的方式，因为大部分接地点当中的电位差会在屏蔽体中形成电流，而该部分电流又会在电缆两端产生感生电动势，从而对电缆中的信号造成影响导致失真。2.3 合理增强电气自动化布线安全性 城市轨道交通的功能通常为载人所用，然而在实际的电气自动化布线过程中，不但需要对基本的设备安全进行考虑，还需要充分了解乘客、设备管理人员和维护人员的生命安全。仅仅从乘客安全角度做出考虑，还应该围绕触电与火灾等内容展开。在查阅到大量的文献资料后可以了解到，电缆过载持续性的发热也会在短期内增加温度，从而导致火灾问题出现，就算在某些时候并没有形成火灾，也会因为温度不断上涨而是的绝缘层的老化速度增加。为对电缆过载发热等情况进行处理，第一步就是合理分析电缆的运行温度、最长工作时间、电流大小、工作期限和敷设种类等，同时与对应的方式问题相结合对等效电缆电流 Ic 的大小进行确认。2.4 线槽防护 存在一些铝合金装置的地铁车辆车借助下线槽合理防护线缆设备，而位于车下的线槽通常应用的是不锈钢板进行焊接处理，同时需要对线槽安装线槽体和线槽盖板等装置，以确保线槽安装结束后成为更加密闭的零件。可以将吊耳安装在线槽体的外部，用于给线槽和车体中实现接口安装，整个线槽应用紧固件对车体进行优化。要想更加便利的实现检测和修理，一般会把后线槽盖安装到最下方部位，也便于操作人员将线槽内部线缆打开做好检查。将绑线架安装到线槽内部，从而更好的对线缆进行稳固，防止线缆在线槽当中持续晃动。并且，需要在线槽的内外表层都安装好接地座，将外部接地座当作和车体关联的部分，用来作为线槽的保护接地装置，并把线槽提形成的静电传导到车体当中。内部接地座用于对线缆接地接口的屏蔽装置，能够把金属屏蔽网连接到接地座当中，让线槽和屏蔽网能够位于同个电势中(防止产生电势差)，从而满足电磁屏蔽的目的。由于线槽的横截面更大，可以放置许多中国科技期刊数据库 工业 A 11 电缆数量，以往所采取的城轨车辆通常应用的线槽布线形式，其作为一项非常传统的布线形式，通常以大铁路客车为基础。然而线槽防护形式会受到整车车辆的限制，要想改动设备位置十分困难，在设置线槽时应避开设备做出布置，其走向与截面限制使得布下困难。同时该类布线形式需要在车下安装大量线槽、线管,使牵引设备、制动设备、信号设备等部件较多的基础上使得车下布置空间局限，线槽和线管会使得设备的检修空间变窄，以至于车下设备的检修困难，常常会使得设备、管线干涉抗磨等问题。3 综合管线施工中的管理要点 3.1 机电安装工程管线敷设的控制与管理 在具体的机电安装工程施工操作前，工程设计作为其中必不可少的重要环节之一，需要推动施工操作各个步骤成功实施。而在前期操作过程中需多方面了解地铁工程中的电路规划状态、消防电源的接通形式、备用电源的关联措施等，检查停电状态下是否可以借助备用电源对各种设备继续供电，确保即使停电，地铁站中的设备也可以顺利运行。其一，在人员操作过程中，还需全面了解现场的环境和实际情况，并对获取到的内容进行分析，规划出和当地情况合适的设计方案。其二，清晰了解工程操作期间的具体形式，再结合相应的经验对其中大概率产生的问题提出合理优化措施，便于操作人员进行参考与选择，也进一步确保地铁机电安装工程可以有效实施。而管线敷设在地铁机电安装过程中作为非常关键的形式一，同时覆盖了整个工程实施的关键点，管线敷设还需要遵照前期线路设计和施工规范，对于线路设计而言，需要由相关人员充分了解当地环境，再展开深入的分析与了解，同时与各个部分合理关联设计路线。针对管线施工规范来说，需要创建严格的标准对人员操作行为进行约束，同时适当进行施工操作，更健全的机制才可以保障工作成功进行，并发挥更好的引领作用。在具体施工操作期间，监督管理发挥着重要作用，能够对施工操作过程中产生的违规现象进行惩罚，进而强化工程建设的规范程度，并给机电安装工程的管线敷设顺利实施奠定可靠的基础。3.2 城市轨道交通安全运营措施 其一，需清晰了解到车辆行驶过程中电缆中流过的工作电流大小。通常情况下，电缆电流的详细值会被工作环境温度、电缆布线种类、运行期限与长期工作时间等大部分因素所干扰。在车辆电气布线未长时间工作时，仅通过短期的电流修正系数就能够按照合适的电流表格与公式做好查阅与登记。在了解到电缆线的工作电流大小之后，再按照工作规范对表格进行查阅与规整处理，就可以获取到电缆的纵向截面积。而只要电气布线电缆的纵向截面积合适，就可以避免电缆过载发热等一连串的情况出现。电气短路的情况产生因素通常有连接松动或电缆绝缘层被破坏所致。而连接松动主要指的是电气连接线中不够紧密，工作电流的传输能力较弱，更严重会产生“跑电”的情况。而电缆绝缘层破坏最普遍的情况重点涵盖了割伤、应力与老化几种类型。在电缆绝缘层、锐角与金属锐边进行接触时，要是线束设置不稳固造成地铁工作期间电缆的绝缘层和接触层产生长期、剧烈的摩擦，就会使得电缆绝缘层被割伤。该部分因素重点由于给电缆的设计人员提出了新的执行标准，要求其在进行电缆线束规划敷设期间应对走线进行合理选择，有效避免电缆线束与金属边、角的接触，若实在无法避免，有务必得将胶皮保护条设置在金属边与角边缘等位置。电缆的绝缘层在生产出厂后就处于持续老化期间，若不存在外力干扰，电缆绝缘层的老化速度较慢，而一旦出现部分非正常现象，就会使得老化速度加快。而在绝缘层老化大于其耐受程度后，绝缘层会产生开裂，内部电缆也会在附近环境中直接暴露，也是被大量因素腐蚀或破坏的关键原因。所以，在设计电缆线束路径时，还应对走线方式做出合理规划，防止接触过酸过碱的环境。要是实在不能避免，就应制定相应的防护措施。在给人员提供保护可以时能够借助警示牌与漏电保护装置的设置达到目的。而城市轨道交通车辆运行期间因为其关键因素，应频繁应用保护接地的形式，借助等电位连接的形式把将车辆的导电部分借助电磁导线和车辆本身关联起来，保障两者处于同一点位，从而防止受到电磁干扰。中国科技期刊数据库 工业 A 12 4 结语 总的来说，由于人们生活质量持续上升并且城市现代化建设的脚步也在飞速加快，轨道交通取得了普遍发展。与西方发达国家对比来说，我国的城市轨道交通制造产业起步较晚，所以具有更为广阔的发展空间，将来在对城市轨道交通电气进行布线设计时，还应全面考虑人员安全、电磁兼容性与线束化模块构成思想等多个环节的因素，合理增强电气布线设计的标准性与科学性。参考文献 1郝宏海.复杂电磁环境下城市轨道交通的电磁兼容设计J.科技风,2020(18):153-156.2韩宇淇.电气自动化技术在城市轨道交通中的应用J.电子技术与软件工程,2021(20):92-93.3张军.电气自动化在城市轨道交通中的应用J.集成电路应用,2021,38(1):54-55.4王在伟,何在田.城轨车辆电气布线模块化组装工艺 研 究 J.中 小 企 业 管 理 与 科 技(上 旬刊),2019(5):159-160.