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城铁车屏蔽电缆压接与接线工艺的质量控制与优化

作者

王冀超

中车长春轨道客车股份有限公司 130062

摘要:城市经济的不断发展,人们物质生活水平在不断提高的同时,对车辆运行的安全性和可靠性也提出了较高的要求,电器控制系统作为我国城铁车辆日常运行过程中一个重要的构成部分,城铁车电缆屏蔽层的性能是影响车辆运行安全性的重要因素,为全面提高城铁车的运行安全,本文通过剖析电磁屏蔽的基本原理和目的,阐述了城铁车屏蔽电缆压接与接线工艺的处理优化对策,以此来保障车辆的系统稳定运行。

关键词:城铁车;屏幕原理;屏蔽电缆压接与接线工艺优化

引言:

城铁车运行过程中,屏蔽电缆的主要功能是用以承担电力供应或数据传输的任务,屏蔽电缆压接与接线工作的有效落实,是确保列车安全可靠运行的重要保障。在列车运行时,由于屏蔽电缆易受电磁干扰的影响,导致数据传输和电力供应出现波动,进而引发系统故障或运行错误,不利于系统的稳定运行,为此对屏蔽电缆压接和接线工艺进行不断优化调整,是提高列车安全运行的有效保障,更是推动区域经济可持续发展的重要渠道。

一、城铁车屏蔽电缆的主要概念

电磁屏蔽是指对电磁波产生衰减作用,其目的有两个方面——控制内部辐射区的电磁场,不使其越出某一区域;防止外来的辐射进入某一区域,也就是尽可能防止设备本身受到其他设备干涉和避免本设备骚扰其他周围设备。屏蔽线是使用金属网状编织层把信号线包裹起来的传输线,屏蔽电缆分为两个主要类型,即总屏蔽、分屏蔽两层共同组成的屏蔽电缆,以及仅包括总屏蔽层的电缆类型。屏蔽层是为了减少外电磁场或通信线路的影响而专门采用的一种带金属编织物外壳的导线,这种屏蔽线也有防止线路向外辐射电磁能的作用。屏蔽线层厚度很薄,远小于使用频率上金属材料的集肤深度(所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布,频率越高,趋肤深度越小,即频率越高,电磁波的穿透能力越弱),屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而产生的,而是由于屏蔽层的接地产生的,接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。屏蔽层需要保持单端接地,另一端处于悬浮的状态,通过这种方式,能够使电气电缆避免受到磁场与耦合干扰,实现良好的屏蔽运转目标。与此同时还应当将屏蔽层的设置区域应用在动车操作平台、设备整合箱体、电气控制柜等部分,为了确保良好的应用效果,需要定期检查屏蔽层是否完整,避免出现屏蔽失效的问题。

二、城铁车屏蔽电缆压接与接线工艺的质量控制与优化对策

1.屏蔽层不接地处理工艺

在屏蔽层不接地的状态下,可以采取两种不同的处理工艺,即外套热缩管、自身绝缘皮。外套热缩管处理工艺需要将屏蔽区域的绝缘皮去除,随后剪切内部屏蔽层,使其能够达到外层绝缘平齐的效果。通过这种方式,能够为热缩套管的安装打下基础,使其能够快速贴合导线切口区域,避免出现内部层外露的问题,达到理想的屏蔽处理目标。自身绝缘皮处理方法同样需要去除外层绝缘皮,并借助基础伸缩特性,使其能够向后缩短。在这一过程中,应当选择合适的时间窗口,对屏蔽区域进行剪切,确保其能够与外侧达到平齐的状态。在结束处理阶段后,需要将外侧绝缘皮回退,使其能够覆盖屏蔽层,达到理想的安全保障目标。

2.屏蔽层接地处理工艺

在屏蔽层处于接地状态时,可以采用两种主要处理工艺进行操作,即引出屏蔽层、导线对接。引出屏蔽层的处理工艺需要将电气电缆外侧的屏蔽层去除,并这一部分作为基础接地线缆。随后,便可以采用热缩管对屏蔽层进行处理,使其能够达到良好的屏蔽效果。完成该操作后,应当对屏蔽层的端口压接线进行接地处理,并采用热缩管完成切口防护,降低出现问题的概率,实现良好的应用目标。在必要的情况下,还可以应用20~25mm的热缩管材料,对屏蔽电缆进行后续的防护处理,提高整体应用稳定性,为城铁车的正常运行打下坚实基础。导线对接方法需要去除外绝缘与屏蔽层,并将内部线缆进行引出,使其能够与管状端子对接。通过这种方式,引出接地线路,并采用热缩管进行防护。常规状态下,热缩管防护处理的长度需要大于管状端子约10mm左右,避免出现长度不足导致的稳定性问题。通过采取这些处理工艺,能够有效解决屏蔽层接地的电气电缆处理问题,实现良好的应用目标。

3.多根屏蔽电缆接地处理工艺

部分情况下,可能会出现数根屏蔽电缆共同接地的情况。为了解决这一条件下电缆屏蔽处理的相关问题,应当采用三种有效的方式进行操作,即屏蔽热缩管相互跨接、管状端子汇线引出、屏蔽网过度接地。屏蔽热缩管相互跨接需要将单根电缆引出,并将接地线整合为单根,使其能够应用外连接器外壳达到接地效果。若电缆数量较多,或存在特定需求的情况下,则需要将屏蔽热缩套管进行排列处理,使其能够达到交错状态,实现良好的应用目标。管状端子汇线引出需要将屏蔽线缆的接地线整合为单根,并采用连接器外壳或接地柱,达到接地处理的目标,有效提高屏蔽质量。屏蔽网过度接地适用范围较窄,需要将单芯屏蔽线进行剥离,使外层屏蔽层能够达到反折的效果。随后,还应当采用金属编织网进行防护处理,使其能够借助导电金属带固定,连接至外侧屏蔽网的端口区域。利用这些方式,能够有效满足城铁车多根屏蔽电缆接地的处理需求,有利于后续的进一步应用。

4.线缆中段屏蔽层处理工艺

在线缆中段存在屏蔽层的情况下,可以采用屏蔽导轨接地或线托接地母线处理的方式,对电气电缆进行有效的改造。屏蔽导轨需要去除外侧绝缘皮,并将屏蔽夹与屏蔽导条安装在线缆表面,使其能够达到接地的效果,实现良好的屏蔽目标。线托接地母线处理需要利用热缩套管,连接屏蔽层与线托,使其能够安装在电缆支架区域,达到良好的屏蔽处理目标。

结束语

概括而言,随着铁道车辆应用电子和电气设备密度急剧增加,除了列车的电气设备,车内还存无线发射站等多种无线电电磁干扰源,所用设备的电磁兼容性的要求越来越重要,使用屏蔽电缆的范围会越来越广,特殊电缆的使用频率也会增加,电缆屏蔽层的处理工艺及接地方法所受到的重视程度将会变得越来越大。为了确保整体屏蔽效果符合标准,应当明确各种方法的应用细节,避免出现错误操作的问题,为后续的城铁车屏蔽处理打下坚实基础。

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