CN102386590A - 电力机车的布线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力机车的布线方法，包括：将电力机车中待布线的设备进行模块化的划分，划分成至少以下模块：车顶高压布线模块、顶盖低压布线模块、机械间高处低压布线模块、机械间地板下主/辅电路布线模块、司机室布线模块、操纵台布线模块、柜体布线模块、司机室前端布线模块、车下低压布线模块和转向架布线模块；按照划分后的各所述模块，对电力机车进行布线；本发明通过采用模块化的电力机车的布线方式，使得划分后的各模块具有较高的独立性，因此能够最大化的实现对电力机车的预布线的设计，确保电力机车布线的稳定性，由于能够对各模块分别进行布线，提高电力机车布线的可靠性，使得电力机车布线具有较高的稳定性和可靠性。

Description

电力机车的布线方法

技术领域

本发明涉及电气技术，特别涉及一种模块化的电力机车的布线方法。

背景技术

目前，在国内电力机车的生产设计过程中，对如何进行整车布线没有统一的要求，设计师不同进行布线的方式也不同，在电力机车的生成设计过程中，通常先考虑设备布置，设备布置完后再考虑走线，整车布线差异很大，不容易实现电力机车整体的预布线，在一定程度上影响了电力机车的布线规范化，也容易因布线不合理导致电力机车各类软故障的发生，如可能会产生设备间的电磁干扰等问题。

现有技术中进行电力机车的布线时，通常采用以下布线流程：

1、进行车顶高压布线，大致包括受电弓、高压隔离开关、真空断路器、高压电压互感器、避雷器、接地开关等设备的布线。

2、将机车主电路电缆、辅助电路电缆布置在机械间走廊下。

3、在机械间左、右侧墙高处设置线槽，布置控制导线及其它通讯电缆。

4、车顶高压回路通过高压电缆引入机械间，高压电缆固定在机械间侧墙上，经过机械间侧墙，引向车体下部的主变压器。

现有技术中通过上述布线流程对电力机车进行布线，由于对电力机车的布线只进行了布线流程的设计，不容易实现整车预布线，影响了布线质量和速度。此外该布线流程的通用性差，每种车型的工装都不能重复利用。该布线方式对设备间的电磁屏蔽考虑不全面，容易产生设备间的相互干扰。

综上所述，现有电力机车布线方式存在布线质量不高，布线速度较慢，以及容易产生设备间电磁干扰等问题，影响了电力机车产品制造的稳定性和可靠性。

发明内容

本发明提供了一种电力机车的布线方法，以有效提高电力机车布线的质量和速度，提高电力机车产品制造的稳定性和可靠性。

本发明提供了一种电力机车的布线方法，包括：

将电力机车中待布线的设备进行模块化的划分，划分成至少以下模块：车顶高压布线模块、顶盖低压布线模块、机械间高处低压布线模块、机械间地板下主/辅电路布线模块、司机室布线模块、操纵台布线模块、柜体布线模块、司机室前端布线模块、车下低压布线模块和转向架布线模块；

按照划分后的各所述模块，对电力机车进行布线；

其中，所述车顶高压布线模块，包括：顶盖上受电弓、主断路器、高压电压互感器、避雷器、接地开关；

所述顶盖低压布线模块，包括：机械间照明灯、高压电压互感器、升弓电空阀、压力开关；

所述机械间高处低压布线模块，包括控制线、网络线、天线、传感器线；

所述机械间地板下主/辅电路布线模块，包括：牵引电机、机械间风机和加热装置；

所述司机室布线模块，包括：司机室各设备接线、辅照灯线、标志灯线；

所述柜体布线模块，包括：主电流柜、辅助变流柜、系统柜、信号柜；

所述司机室前端布线模块，包括：外重联线；

所述车下低压布线模块，包括：车下信号线、传感器线、车下灯线等；

所述转向架布线模块，包括：轴温检测装置。

所述按照划分后的各所述模块，对电力机车进行布线，包括：

分别对各所述模块进行布线后，进行各所述模块间的布线。

所述方法还包括：对所述顶盖低压布线模块进行预布线设计。

所述方法还包括：对所述机械间高处低压布线模块进行预布线设计，所述机械间高处低压布线模块布置在机械间两侧。

所述方法还包括：对所述机械间地板下主/辅电路布线模块进行预布线设计。所述机械间地板下主/辅电路布线模块布置在机车走廊下方。

所述方法还包括：对所述操纵台布线模块进行预布线设计。

所述方法还包括：对所述柜体布线模块进行预布线设计。

所述方法还包括：对所述司机室前端布线模块进行预布线设计。

本发明通过采用模块化的电力机车的布线方式，使得划分后的各模块具有较高的独立性，因此能够最大化的实现对电力机车的预布线的设计，确保电力机车布线的稳定性，由于能够对各模块分别进行布线，提高电力机车布线的可靠性，使得电力机车布线具有较高的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的电力机车的布线的方法流程图；

图2为本发明一实施例提供的电力机车模块化划分的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术中电力机车布线方式存在布线质量不高，布线速度较慢等问题，本发明提供了一种电力机车布线方法，可有效提高电力机车布线的质量和速度，提高电力机车产品制造的稳定性和可靠性。

本发明实施例中的电力机车布线方法，主要依据以下原则进行布线：

1、确保电力机车布线的稳定性，满足电力机车设备间的电磁兼容要求；

2、能够确保最大化地实现对电力机车的预布线设计；预布线设计即支持预先对设备的布线进行设计，从而确保后续的布线操作能更加稳定可靠，也能够预先排除可能存在的电磁干扰。

3、确保电力机车布线可靠性，使布线后电力机车的电缆连接可靠，且能够规范电力机车电缆、连接器、接线端子、端子排的规格及其布线，便于对电力机车进行维护。

依据以上原则，本发明实施例采用对电力机车设备进行模块化的划分，然后按照划分后的各模块对电力机车进行布线的方式。参见图1，本实施例的电力机车的布线的方法如下：

11、将电力机车中待布线的设备进行模块化的划分，划分成至少以下模块：车顶高压布线模块、顶盖低压布线模块、机械间高处低压布线模块、机械间地板下主/辅电路布线模块、司机室布线模块、操纵台布线模块、柜体布线模块、司机室前端布线模块、车下低压布线模块和转向架布线模块。

12、按照划分后的各模块，对电力机车进行布线。

参见图2为本实施例的电力机车模块化划分的结构示意图，在本实施例中，将电力机车整车中待布线的设备划分为以下10个模块：

1、车顶高压布线模块，包括：顶盖上受电弓、主断路器、高压电压互感器、避雷器、接地开关等。

顶盖上受电弓、主断路器、高压电压互感器、避雷器、接地开关等部件，都位于机车机械间顶盖上，将这些部件划分为在一个布线模块中，使得划分后的车顶高压布线模块具有较高的独立性，易于进行预布线设计，且能够在一定程度上方便布线。

2、顶盖低压布线模块，包括：机械间照明灯、高压电压互感器、升弓电空阀、压力开关等。

机械间照明灯、高压电压互感器、升弓电空阀、压力开关等部件，都位于机车机械间顶盖下，该布线模块的布线相对独立，能够进行预布线设计，从而使得该模块的布线更加稳定可靠，也能够预先规避可能存在的电磁干扰。

3、机械间高处低压布线模块，包括控制线、网络线、天线、传感器线等。

机械间高处低压布线模块布置在机械间两侧。机械间高处低压布线模块中的控制线、网络线、天线、传感器线等部件，位于机械间两侧的高处，这些部件的主要功能是连接整个机车的控制设备，因此比较适合划分在一个模块中统一进行布线，该布线模块是机车低压布线的中心，应进行预布线设计。

4、机械间地板下主/辅电路布线模块，包括：牵引电机、机械间风机和加热装置等设备。

机械间地板下主/辅电路布线模块布置在机车走廊下方。牵引电机、机械间风机和加热装置等设备，都位于机械间地板下，主要实现电牵引和给辅机供电的功能，是电力机车高压布线的中心。这些设备的功能类似，各设备之间通过端子进行连接，划分在一个模块中进行布线，便于进行预布线设计。

5、司机室布线模块，包括：司机室各设备接线、辅照灯线和标志灯线等。

司机室各设备接线、辅照灯线和标志灯线等部件都位于机车两端，各设备间的布置和连线都较为固定，可以统一完成布线操作。

6、操纵台布线模块。

操纵台布线模块集成了机车各种设备的显示单元，位于司机室内操纵台，该布线模块通过多芯插头/插座进行连接，各设备间的布置和连线都位于司机室内，将这些部件划分为一个模块进行布线，使得操纵台布线模块具有较高独立性，便于进行预布线。

7、柜体布线模块。包括：主电流柜、辅助变流柜、系统柜、信号柜。

柜体布线模块位于机械间内部，各柜体的功能各不相同，类型分为电器柜、安全设备柜和通用柜等，各柜体先按照功能区分进行分别布线，然后通过连接器进行柜体之间的布线连接，实现机车的供电和控制功能。将各柜体划分为一个整体模块，先分别对各柜体进行布线，然后进行柜体间的布线。便于设计人员进行预布线设计，以及提高柜体布线模块的布线效率。

8、司机室前端布线模块，包括外重联线等。

电力机车的外重联线等部件位于司机室的前端，应进行预布线设计。该布线模块通过插头/插座与司机室布线模块连接，实现辅照灯及标志灯等设备的控制。

9、车下低压布线模块，包括：车下信号线、传感器线、车下灯线等。

车下信号线、传感器线、车下灯线等部件位于机械间下，主要功能是实现机车速度、电机温度、轴承故障等信号的采集传输、底架灯供电等功能，这些部件的位置都在机械间下，且需要考虑线缆之间的电磁兼容性。因此，将这些部件划分为一个模块，并统一规划进行预布线设计，避免产生相互的电磁干扰，能够确保电力机车布线的稳定性，满足电力机车设备间的电磁兼容要求

10、转向架布线模块，包括轴温检测装置。

转向架布线模块中的轴温检测装置等，位于转向架上，实现撒沙、轴温等功能的控制与采集。

通过上述介绍可知，本实施例的电力机车布线方法，由于采用了模块化的布线方式，使得划分后的各模块具有较高的独立性，而对于独立性较高的模块易于进行预布线设计，因此能够最大化的实现对电力机车的预布线的设计，确保电力机车布线的稳定性，满足电力机车设备间的电磁兼容要求。由于能够对各模块分别进行布线，能够在一定程度上方便布线，提高电力机车布线的可靠性。因此，本实施例的电力机车的布线方法能够提高电力机车产品制造的稳定性和可靠性。

此外，由于电力机车装有大量大功率电气设备与低功率微型控制器及其它敏感的电器装置，容易互相产生电磁干扰，因此，在对电力机车进行布线时，需要考虑各电气设备之间的电磁干扰。

通常情况下，电力机车中的电缆分成以下5类，以下按照电缆的敏感程度进行排序和介绍。

类别1，高敏信号电缆，包括：模拟音频、视频电路、发射/接收电路的电缆。

类别2，中敏信号电缆，包括：数字数据传输电路、传感器电路(电源/测量信号)的电缆。

类别3，低敏信号电缆，包括：半导体脉冲控制电路的电缆。

类别4，低压信号电缆，包括：蓄电池电路、开/关控制信号电路、继电器、接触器、磁阀的控制电路和电池充电电路的电缆。

类别5，功率电缆，包括：网压电路、牵引电机电源电路，辅助电源电路(如500V、380V的电源电路)等的电缆。

本发明实施例在对电力机车进行布线时，采用了以下的一些布线准则来确保各电气设备间的电磁兼容性，避免电缆之间产生相互的干扰：

1、电缆分离

电磁干扰的产生经常是因为敏感电路和干扰电路距离太近，所以解决干扰的最好办法是移去干扰源。在进行预布线设计时就考虑如何分离电缆，避免把几种电路设置在同一个接线端子排或连接器中，以避免在其平面上形成干扰电路对敏感电路造成干扰。

在电力机车整车布线模块划分方法中，不同类别的电缆应尽可能分离布置。电缆或电缆集束间的距离理论上取决于功率、频率分量、平行敷设距离和抗干扰性。应尽可能维持属于不同类别的电缆分离布置，在不同电磁兼容类别的电缆交叉的情况下，电缆布置时应垂直相交。

当无法保证不同类别电缆能够保持最小距离时，可通过金属套管、金属隔离薄板、总体屏蔽等方式分别对各电缆进行隔离处理。

2、屏蔽感应电缆

屏蔽感应电缆可以有效的避免电磁干扰的问题。上述介绍的高敏信号电缆、中敏信号电缆和低敏信号电缆易受电磁干扰的影响，可采用屏蔽感应电缆的方式进行保护。

屏蔽感应电缆即在干扰源和敏感装置之间制造一个屏蔽设备，清理由感应电路和电容耦合引起的寄生电流，屏蔽感应电缆需要将屏蔽设备两端接地来保证屏蔽的最大效率，两端接地能保证在电场存在期间所产生的电流能直接导向地面。

3、其他电缆的安装

当回路面积减少时，感应电压随之减少，感应电压就是干扰源。电路中的馈电电缆和回流电缆应尽可能地靠在一起布置，尤其是在有电源电缆发射干扰和敏感信号电缆的情况下。因此应在可用和可行的情况下使用绞合电缆或绞合缆芯。

电缆的安装应尽可能地靠近机车的导电结构(如金属车身、金属电缆导管、金属套管等通过导电方式与车身连接的部分)，最大限度地利用从金属表面反射的反向电场消除电缆产生的电场。

对于数据总线线路，不同的数据总线线路可能经过一个通用的插头式连接器。数据总线的线芯应分配至插头式连接器的各个针脚，并确保不同数据总线线路之间实现最大限度的分离。数据总线线路的中断意味着屏蔽打开，并在信号对称中引起不平衡。因此各设备之间的数据总线线路的接线应无中断，即应尽可能避免使用接线端子和插头。

4、最小化接地连接

接地连接必须被最小化，必须优先考虑金属体的直接接地。即接地线必须尽可能短和粗，优选方案是将屏蔽接地通过金属体直接接地。接地连接的另一种选择是运用金属夹具直接将屏蔽层接地，从而保证最大接触面和与金属夹具的短接。在某些情况下，可能会去除屏蔽设备的接地线来避免过长的接地线连接，当不能避免屏蔽设备的接地线连接时，将尽量减少其接地线的长度。

5、可靠接地

各屏柜柜体都必须可靠接地，在屏柜附近设置接地点，屏柜的接地线尽量选用扁而粗的编织线，连接时涂上电接触油脂，保证良好接地。布线用的金属线槽应用编织线连成一体，在适宜处设接地点，为保证可靠接地，可多设接地点。

通过上述的布线方式，就能够很大程度上避免在对电力机车进行布线时，各电器设备间产生相互的干扰，提高电路机车布线的稳定性。

本发明实施例通过采用模块化的布线方式，使得划分后的各模块具有较高的独立性，因此能够最大化的实现对电力机车的预布线的设计，确保电力机车布线的稳定性，满足电力机车设备间的电磁兼容要求。由于能够对各模块分别进行布线，能够在一定程度上方便进行布线，提高电力机车布线的可靠性。因此，本实施例的电力机车的布线方法能够提高电力机车产品制造的稳定性和可靠性。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种电力机车的布线方法，其特征在于，包括：

将电力机车中待布线的设备进行模块化的划分，划分成至少以下模块：车顶高压布线模块、顶盖低压布线模块、机械间高处低压布线模块、机械间地板下主/辅电路布线模块、司机室布线模块、操纵台布线模块、柜体布线模块、司机室前端布线模块、车下低压布线模块和转向架布线模块；

按照划分后的各所述模块，对电力机车进行布线；

其中，所述车顶高压布线模块，包括：顶盖上受电弓、主断路器、高压电压互感器、避雷器、接地开关；

所述顶盖低压布线模块，包括：机械间照明灯、高压电压互感器、升弓电空阀、压力开关；

所述机械间高处低压布线模块，包括控制线、网络线、天线、传感器线；

所述机械间地板下主/辅电路布线模块，包括：牵引电机、机械间风机和加热装置；

所述司机室布线模块，包括：司机室各设备接线、辅照灯线、标志灯线；

所述柜体布线模块，包括：主电流柜、辅助变流柜、系统柜、信号柜；

所述司机室前端布线模块，包括：外重联线；

所述车下低压布线模块，包括：车下信号线、传感器线、车下灯线等；

所述转向架布线模块，包括：轴温检测装置。

2.根据权利要求1所述的电力机车的布线方法，其特征在于，所述按照划分后的各所述模块，对电力机车进行布线，包括：

分别对各所述模块进行布线后，进行各所述模块间的布线。

3.根据权利要求1所述的电力机车的布线方法，其特征在于，还包括：

对所述顶盖低压布线模块进行预布线设计。

4.根据权利要求1所述的电力机车的布线方法，其特征在于，还包括：

对所述机械间高处低压布线模块进行预布线设计，所述机械间高处低压布线模块布置在机械间两侧。

5.根据权利要求1所述的电力机车的布线方法，其特征在于，还包括：

对所述机械间地板下主/辅电路布线模块进行预布线设计；所述机械间地板下主/辅电路布线模块布置在机车走廊下方。

6.根据权利要求1所述的电力机车的布线方法，其特征在于，还包括：

对所述操纵台布线模块进行预布线设计。

7.根据权利要求1所述的电力机车的布线方法，其特征在于，还包括：

对所述柜体布线模块进行预布线设计。

8.根据权利要求1所述的电力机车的布线方法，其特征在于，还包括：

对所述司机室前端布线模块进行预布线设计。

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