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地铁车辆跨接线安装结构的优化分析

作者

刘浩林 赵红奎 王咏

中车南京浦镇车辆有限公司 江苏 南京 210031

随着中国城市化进程的加速,城市轨道交通已成为缓解交通压力的重要手段。各个城市,各条线路对于轨道车辆的需求与日俱增,要求也越来越多样化、个性化。跨接线作为连接车辆各电气系统的关键部件,在设计中引进了统型的概念,即同样的车型完全可以使用同样的跨接线安装结构,这对于设计乃至后期的维护更换,都起到了更便捷、节约的效果[1]。

近年来,随着地铁运营里程的快速增长,跨接线的安装工艺与可靠性日益受到行业的关注,安装质量直接影响列车的动力传输、信号控制及运营安全。本文通过研究对比近几年各个地铁车辆跨接线安装结构的发展,对目前统型跨接线安装结构的优化设计作出分析。

1 跨接线简介

底架跨接线位于车辆端部,在相邻两车车端分线箱连接器面板根据规格开相应安装孔,安装跨接线连接器插座,两个插座之间通过插头对即跨接线相连,实现车与车之间的电气连接。

铝合金车体的平台地铁项目跨接线已经统型,跨接线两端是连接器插头,低压侧连接器尾附通过管接头波纹管进行防护,高压侧通过格兰头进行防护。

跨接线一般设计流程:

1、明确车型和车端距,保证跨接线长度和线缆间距是否合理。2、跨接线属于活动电缆,为了避免运行过程中与周围设备产生碰撞摩擦,了解线缆活动范围内其他设备空间占用情况,合理的对跨接线进行布置。3、相邻两车之间的跨接接地线应尽量靠近车体中心线,不仅可以减小车辆转弯时接地线的摆动范围,也可避免其他跨接线碰撞摩擦。

2 跨接线安装结构优化

统型跨接线已经广泛应用于地铁车辆,在满足车与车之间的电气连接功能的基础上,稳定可靠的跨接线安装结构也是必不可少的。苏州某维保项目执行过程中反馈02 列车跨接线高压连接器并线无法拆除,公母针已烧熔。初步判定导致故障的因素之一为跨接线插头对连接器尾附没有固定点,列车运行的过程中,跨接线的相对运动产生的拉伸和挤压直接作用在连接器尾附,此种跨接线安装结构存在一定的风险。

综合考虑以往多个项目跨接线安装结构,设计出一种更可靠的统型安装结构:分线箱跨接有固定。

2.1 分线箱跨接无固定结构

原跨接线安装采用无固定的结构,底架端部设置分线箱,分线箱靠近车端面为连接器插座安装面,两个相对插座间通过插头对相连,构成一组跨接线。此结构跨接线仅通过连接器插头与插座间的安装紧固件进行固定,连接器尾附未设置固定点。

图1 分线箱跨接无固定结构示意

跨接线波纹管(电缆)两两之间需要用扎带进行连固,连固位置一般位于最低点附近或者有干涉隐患的位置。

该连固方式为导向式固定,采用两两捆扎的方式。若跨接线为裸线,需在电缆外部使用橡胶板缠绕防护,应保证缠绕 2 圈以上,如果电缆长度较长,橡胶板可以适当的增加至5 圈。

2.2 分线箱跨接有固定结构

随着分线箱跨接无固定结构的广泛应用,跨接线的统型结构慢慢走向成熟。但是,车辆实际运行工况复杂多样,跨接线来回摆动带动连接器尾附的高频振动,存在针子拉脱甚至烧熔的风险,因此,设计出一种更可靠的跨接线安装结构。

新跨接线安装采用管吊固定的结构,管吊固定于跨接线安装支架上,跨接线安装支架通过紧固件安装于车体 C 型槽上。连接器尾附合理的位置设置固定点。

图2 分线箱跨接有固定结构示意

跨接线一般分高压侧和低压侧,高压侧车侧到车中电缆等级按照5A、5B、5C/D/E 顺序排布,低压侧车侧到车中按照信号、数据、统型连接器排布[2]。高压侧跨接光壁管吊型号根据布线清单线缆外径选取;低压侧跨接带筋板管吊型号根据插头图纸或波纹管外径选取。根据每组跨接线安装管吊的数量及规格,设计相应的安装支架,高压侧支架一般可同时安装 3 个管吊,低压侧支架安装1 个管吊。

每组跨接线设置两个防撞块或其他防撞措施,防止跨接线安装完成后,线缆之间碰撞造成损伤,防撞块需安装牢靠,不会随跨接线晃动而产生滑动、松脱。

3 新型跨接线安装结构

优化后的跨接线采用分线箱跨接有固定结构,列车联挂或解编时需要操作两组连接器及对应夹块,不能很好的满足单元间快速联挂或解编需求。为实现列车单元间快速联挂或解编,且在不改变车辆功能、不增加生产运营成本的前提下,设计一种新型的跨接线安装结构:分线箱跨接+车钩箱。本方案有以下优点:

1.实现快速联挂或解编。在跨接线连接器固定端的车钩上增加车钩箱,连接器采用板前安装方式,按照电压等级依次降低排列,车端分线箱引出线束与车钩箱连接器一一对应。车辆联挂时只需将连接器两端正确连接并固定,车辆解编时将连接器两端分断并将连接器放置在连接器存放架上即可。

2.实现操作简便、高效率低成本的需求。新型跨接线安装结构只含一组连接器,节省了连接器制作及检测时间,提高列车生产效率;而且连接器的成本远高于车钩箱的成本,节省了设备及生产成本。车辆联挂及解编时只需连接或断开一组跨接连接器,无需拆装其他设备,操作简便。

3、安全性能高,维护方便。新结构减少了一组跨接线分断连接点,可提高连接可靠性,降低分断点故障率,提高列车运营安全性能。设备拆装简单,维护方便快捷[3]。

3 结束语

跨接线作为底架模块的组成之一,跨接线安装的设计技术日渐成熟,通过对原跨接线安装结构连接器尾附增加固定点的优化,有效的提高了跨接线的安装稳定性,减少了跨接线的故障发生率。为了能更好的满足单元间快速联挂或解编需求,设计出分线箱跨接+车钩箱的新型结构,操作简便、高效率低成本、安全性能高、维护方便。此统型结构的跨接线能适用于绝大部分地铁车辆,节约了设计时间,适合推广及应用。

参考文献

[1]周青.关于地铁车辆车下端部线槽的统型介绍[J].交通科技与管理,2022(05).

[2]王咏.地铁车辆底架布线模块化设计[J].机车车辆工艺,2017(06):19-20+25 .

[3]丁贺敏,宋建华.浅谈地铁列车单元间快速联挂或解编的跨接线方案[J].中国新技术新产品 ,2015(24):58.