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蓄電池電力工程車布線設計研究

2018-08-10 13:30:46 公務員之家  點擊量: 評論 (0)
介紹了蓄電池電力工程車布線的基本原則,并以蓄電池電力工程車底架布線、機械間布線作為具體設計進行了簡要介紹,同時結合電磁兼容等原理說明了相關設計的優點。

摘要: 介紹了蓄電池電力工程車布線的基本原則,并以蓄電池電力工程車底架布線、機械間布線作為具體設計進行了簡要介紹,同時結合電磁兼容等原理說明了相關設計的優點。

關鍵詞: 蓄電池;電力工程車;干擾;布線設計;電纜

隨著軌道交通行業的發展,蓄電池電力工程車的需求隨之也不斷增多。在優先考慮設備布置的情況下,工程車的布線空間被越壓越小。作為設計人員既要考慮布線的空間,也要綜合考慮布線的合理性,這樣才能為工程車的安全可靠運行保駕護航。中車株洲電力機車有限公司已完成多個蓄電池電力工程車項目,積累了相當豐富的經驗。本文結合布線設計的基本原則,總結以往的經驗,主要介紹蓄電池電力工程車在實際項目中的具體設計。

1蓄電池電力工程車布線簡介

蓄電池電力工程車作為一個具備特定功能的系統,包含著許多設備,各種設備之間通過電氣線路或者管路進行連接。要確保工程車能達到預期的功能,各系統和設備之間的布線應當布置合理。蓄電池電力工程車的布線按功能進行分可分為主電路布線、輔助電路布線及控制電路布線。按結構進行分類,主要可分為底架布線及機械間布線。

2蓄電池電力工程車布線的基本原則

工程車電纜的選擇主要依據相關標準和相關設計原則進行選型。依據合同要求進行防火標準的選擇,以及環保要求的選擇,通常要求為低煙無鹵。電纜應該依據整車功率進行電壓等級選擇,工程車電網電壓一般為DC750V或者DC1500V,蓄電池供電為DC800V。輔助電壓為AC380V和AC220V,控制電壓絕大多數為DC110V。因此主電纜一般選取額定電壓等級為DC1500V或DC750V的電纜。輔助電纜和控制電纜的額定電壓一般選取為DC750V。

電纜的截面積選取需根據環境溫度、電纜敷設形式、預期電纜壽命、電流持續時間、電流大小、電纜類別等因素,計算公式為:Icorr≥Icable×k1×k2×k3×k4×k5其中:Icorr———選取電纜的額定值Icable———設備工作電流k1———預期環境溫度的修正系數k2———敷設類型的修正系數k3———電纜壽命預計的修正系數k4———短時負載的修正系數k5———多芯電纜校正系數工程車主電路電纜通常需要流過幾百安培的電流,容易發熱,因此散熱是主電纜布線考慮的一個重要因素。在良好的散熱環境條件下,電纜的截面積的選取也會相對較小,給布線帶來方便。

主電纜在布線空間允許的情況下優先采用每根電纜之間保持一定距離的布線方式,使其具有良好的散熱條件。采用多孔線卡可以提供良好的散熱條件,也可以起到良好的支撐作用,同時便于利用整車立體空間。在電纜轉彎處應當依據電纜本身的技術要求,折彎半徑不應超過電纜的最小折彎半徑,否則容易造成電纜斷裂故障。設備之間應該盡量選擇最短的路徑布線,既使整車布線簡化美觀,也減少電纜的用量,節約成本。同時較短的電纜具有較小的電阻,可以有效降低電壓損耗,保證系統可靠性。對于高頻傳輸信號,較長的電纜擁有較大的雜散電感,不利于信號的傳輸。

同時布線路徑越短,受電磁干擾的程度越小。對于易受干擾的信號電纜,應盡可能選擇屏蔽線,屏蔽線的接地方式應依據具體電路情況而定。屏蔽層由于阻抗低,可以將外部的大部分噪聲電流進行分流,降低干擾,能增強信號電纜抗擾度。布線原則應基于防止線纜被拉緊或摩擦,并且應避免過長的無支撐電纜。否則會出現以下問題。

1)電纜長距離未固定,導致機車在行進過程中電纜發生晃動,長時間容易導致電纜絕緣層磨損,嚴重時導致接地故障,影響機車的正常運行。

2)蓄電池電力工程車本身裝有牽引逆變器、電抗器和電機等大功率設備,運行時主回路電流較大,由于牽引電機布局的分散性,導致電機等功率電纜的布置不得不貫穿整個機車底架,同時來自其他設備或電纜的電磁輻射,必然造成整車范圍內存在較強的雜散磁場,晃動的電纜會切割磁力線,在電纜導體上產生感應電壓,對于小信號或者低電平的電信號,可能會產生噪聲信號,嚴重時可能導致某些系統接收到錯誤信號,造成系統誤動作,給整車的安全運行帶來隱患。

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責任編輯:電力交易小郭

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