简析城轨车辆底架线槽结构与特点

简析城轨车辆底架线槽结构与特点[摘要]：城轨车辆主要设备及电缆都位于车体下方。由于与轨道近距离接触，电缆的外部环境相当恶劣。为有效防护电缆，减少安全隐患。在车辆上普遍采用各类型线槽对电缆进行有效防护。在模块化概念日益深入的现状下，结合各种设计类型对底架线槽结构及特点进行分析。[关键词]：底架线槽；类型；结构；特点[引言]：随着城市轨道交通的迅猛发展，各城市轨道车辆的使用需求日益增多，这为轨道交通装备相关企业带来了良好的发展机遇同时也带来了新的挑战。如何在提高轨道交通车辆的可靠性、安全性、舒适性的同时为后续车辆检修作业、技术升级创造有利的条件。本文列举了几种城轨车辆底架线槽的结构特点并进行分析，便于选取底架线槽最优方案，提供参考。一、城轨车辆底架主要线槽结构方式一般城轨车辆底架线槽主要结构类型分为底架悬挂线槽、车体型腔内橡胶管线槽、金属线管。（一）底架悬挂线槽分为中央线槽结构及主辅控制线槽分散结构1.中央线槽结构：城轨车辆主要电力电缆设计布置在中央线槽布线后安装在车体型材下方，中央线槽分为主辅电缆铺设区与控制信号电缆铺设区。电压等级相同的电缆布置在同一个铺设区内，电压等级存在较大差异的电缆则严格实行分区布置，防止电缆在正常通电时产生的电磁干扰。中央线槽采用型材一体成型的方法，根据车辆布线要求设计A类、B类、C类、H类电缆布线区域。线槽底部一侧为型材自带密封结构，主要用于铺设电压等级较低的信号电缆，另一侧则采用底部机加工开孔的方式布置高压类电缆。每个布线区域之间根据电缆容量设计有“C”型槽，利用M6弹片卡式螺母固定“L”型金属隔板使之形成相对独立的腔域，隔板使不同腔域之间不同电压等级的电缆形成了有效的隔离距离，使腔域内电磁干扰大幅减小。线槽两端高压部分电缆采用开口方式直接出线，低压部分电缆端部采用诺克塞克橡胶模块卡住波纹管的方式出线，使波纹管与线槽之间实现完全密封。中间出线位置采用半封闭式分线盒出线的结构，在线槽安装完成后对分线盒进行盖板密封，分线盒周边根据设备接线位置开出线口进行出线，通过软管接头加PVC波纹管的方式对电缆进行防护。整体结构如图：（图一中央线槽结构）

（图二中央线槽安装）

2.主辅线槽与控制线槽分散式结构：主辅线槽采用开孔线槽，通过型材加工或分段拼接的方式组成。主辅线槽电缆两端从端部直接出线，中间出线口根据车下设备位置任意从线槽两边翻出方便设备接线，也可在线槽出线位置进行开孔出线。控制线槽以整根型材为基础，利用型材预留“C”型槽和卡式螺母对支架，分线盒及盖板进行安装。内部通过隔板分开敷设B类和C类电缆。其中间出线口采用分线盒开孔安装软管接头和波纹管连接的方式将电缆布置至相应的设备上。整体结构如图：（图三主辅线槽整体结构）（图四控制线槽整体结构）（图五主辅，控制线槽安装）（二）底架车体型腔内穿管布线该结构充分利用车体型材内结构型腔，确定好电缆布置区域后，将三角形橡胶线槽采用钢丝绳拉扯的方式穿入型腔。在作业之前需对型腔内部采用内窥镜进行检查，保证无铝屑，焊渣及各焊接部位无焊瘤情况发生。采用分段作业的方式，按照布线总图对各部分不同长度的橡胶线槽进行穿入作业。再按电压等级对电缆进行分区后穿入橡胶线槽内，低压电缆进行整体包裹后采用引线带入的方式穿入，线径较大的高压电缆直接逐根穿入。底架型腔走线方式将分线盒直接设计在车体上，针对设备位置进行分线盒出线。大线采用密封模块出线，小线及多芯线采用软管接头和波纹管连接方式出线。橡胶线槽结构如图：

（图六橡胶线槽安装剖面）（图七橡胶型材底架布局）（三）底架金属线管布线针对于底架采用横梁支撑结构的不锈钢车体，由于车体结构的不同，采用传统线槽结构及型材布线方式实现的难度较大，部分采用金属管布线的方式。通过底架横梁开孔，采用不同长度的铝合金圆管穿入开孔，以达到设备与设备，设备与车体两端的贯通。圆管两端使用开喇叭口和橡胶皮绑扎的方式对电缆进行防护。圆管与车体采用卡箍固定，大线采用直接出线方式，小线及控制类电缆采用分线盒加软管接头和波纹管的方式出线。二、综合对比与分析通过对城轨项目各种类型底架线槽的组装作业中积累的经验和车辆到段后维护过程中出现的问题进行总结，将各种结构不同项点间的特点归纳如下表：

线槽结构

比较项点底架悬挂线槽底架车体型材穿管金属管中央线槽主辅，控制线槽电缆预布线在组装区域布线，操作简单，效率高在组装区域布线，操作简单，效率高车体现场布线，作业环境影响较大，作业时间较长车体现场布线，作业环境影响较大，作业时间较长线槽组装线槽在预组装区域进行组装线槽在预组装区域进行组装成品橡胶线槽，无需组装作业成品管材，无需组装作业出线口位置电缆出线口灵活方便，可根据设备位置调整电缆出线口灵活方便，可根据设备位置调整电缆只能在车体预定出线口位置出线，不易调整电缆只能在金属管预定出线口位置出线，不易调整占用空间线槽安装后占用车体中间区域空间线槽安装后占用车体底架左右两侧空间线槽在车体型材内部，不占用底架空间线管体积小，节省空间对电缆的防护电缆在线槽内对电缆保护较好电缆在线槽内对电缆保护较好电缆在车体型材内，保护良好电缆在金属线管内，保护良好重量影响线槽本身具有一定重量，增加车体总重线槽本身具有一定重量，增加车体总重橡胶线槽重量总重较轻金属线管重量较轻电缆散热铝合金线槽散热良好分体式结构，散热良好橡胶线槽散热较差金属线管散热一般后期维护后期维护较不便，更换低压电缆需拆除底架全部设备及管路后期维护较方便，低压电缆可拆卸盖板更换，部分横跨设备上方电缆固定需超标准执行后期维护性差，电缆更换需启用备用电缆或备用橡胶线槽后期维护性差，电缆更换需拆除设备及金属管线缆容量较大较大一般较小电缆固定使用扎带将电缆固定在线槽上，简单方便使用扎线板将电缆固定在线槽上，简单方便，控制线槽翻转安装后容易造成电缆松脱橡胶管内电缆只能靠穿线前胶带捆扎固定，会有相对位移电缆与金属管靠两端端部固定，中间存在相对位移排水性主电路一侧有孔直接排水，控制电路一侧靠分线盒排水孔排水主电路一侧有孔直接排水，控制电路一侧可由分线盒排水孔及盖板接口处间隙排水车体分线盒排水，橡胶线槽内部无法排水车体分线盒排水，金属管两端直接排水线槽安装方式组装后的线槽机械连接到车体C型槽组装后的线槽机械连接到车体C型槽橡胶线槽穿到车体型腔中线管通过卡箍及法兰与车体及分线盒连接线槽内部电缆磨损风险型材加工面及配件安装面防护好后无磨损风险型材加工面及配件安装面防护好后无磨损风险车体型腔内部及橡胶线槽内部不易观察，对质量要求很高线管内部不易观察，对来料加工质量要求较高（表一各底架线槽结构与优缺点对比表）综上所述：对于无特殊要求的项目，在车体底架空间充裕且不影响车体总重的前提下，一般采用底架悬挂线槽的方式。其中，采用中央线槽整体结构可以大量节省底部空间，更有利于后续管路及设备布局，缺点是对控制电缆的增加及更换存在需拆卸底架设备后拆卸中央线槽进行作业的情况。采用主辅，控制线槽分散结构的方式对底架布局要求更加严格，整体结构组成较为复杂，对后续的电缆检修或升级作业较为便利。对于车体底架空间有限或对车体总重要求较高的项目，采用不占用外部空间的橡胶线槽更加适用。该结构存在的主要问题是不利于后期维护，型腔内进行电缆增加或者更换十分困难，故在设计时需根据实际情况增加备用