地鐵司機室控制柜預布線工藝方法推廣應用研究

(中車株洲電力機車有限公司，湖南 株洲 412001)

0 引言

司機室控制柜是地鐵電氣柜中布線數量最多的一種電氣柜，其布線在1 000根線左右，受控制柜骨架的限制，目前落后的布線作業方式為骨架至現場后，2個工作者圍繞骨架進行布線，且受器件位置分布與骨架空間限制的影響，無法多人同時進行布線作業。

傳統預布線工藝方式主要是“線性”方式，即將其布線轉為N束“線性”的布線，然后將N束線束在屏柜骨架上進行合成。線性的合成必然造成線性的疊加，因此受線束合成過程中“線性”疊加誤差的影響，合成效果不佳，且其制作過程為：柜上布線-骨架分析-線束拆解-線束分析-線束測量-線長的測量-線束圖制作-線束制作-線束上柜合成-線束的整理，周期較長，工作量較大，未得到應用及推廣。

本文提出新的預布線思路，并對此方法進行研究及應用推廣。

1 地鐵項目司機室控制柜骨架結構分析

從面的角度分析如下：將骨架分為正面、背面。正面包括門板、上連接器安裝板、正面繼電器安裝板、右側端子排AC側。背面包括背面繼電器安裝板、模塊安裝板、機柜安裝板、下連接器安裝板，端子排BD側。

2 預布線思路

受控制柜骨架結構影響，司機室控制柜預布線必然將分2束或以上的線束，為了減少線束線性的疊加，制作2束線對于司機室控制柜預布線研究是較為理想的情況。

根據司機室控制柜骨架結構及控制柜布線情況分析。以面為單位將司機室控制柜的布線分為正面布線、背面布線并以此為方向研究如何實現將柜上的布線轉化為柜外的布線，并將其上柜。

2.1 預布線線束分類分離

要實現預布線，必須以某種共性將線纜分類分開。本文以面為單位將線纜分為兩束。為保證上連接器安裝板的布線美觀效果，根據位置分布，將其全部接線歸屬于正面線束，正面繼電器、門板、端子排AC點之間的接線歸屬為正面線束。背面繼電器、背面模塊、下連接器安裝板、模塊、機柜、端子排BD點之間的接線以及背面繼電器與正面繼電器之間的接線歸屬為背面接線。通過以上分類實現以面為單位將司機室控制柜的布線分類分離。

2.2 預布線線表制作

區別于以往下線表文件編制，司機室控制柜的下線表根據線束的分類，將其分為預布線正面線束下線表、預布線背面線束下線表、右側端子排內連線下線表。并且將整個司機室控制柜的線分作“三個柜子”來進行下線。

對于預布線正面線束下線表和預布線背面線束下線表而言，仍需對其進行排序并分束，其方法為首先挑出“穿板線”，并根據在主線束布線路徑上的長短進行排序分束，待所有“穿板線”排序完成后，接著對“非穿板線”進行排序，其排序方法也是根據其在主線束路徑上的長短所進行的。排序完成后對每束線根據先后順序用數字從小到大的順序進行命名線束號。例如：穿板1、穿板2等。

2.3 線束數據測量方法及平面預布線圖紙制作

與以往制作方法不同，此種預布線方法無需拆解原控制柜的布線，只需要在指導現場第一列司機室控制柜布線完成后，根據布線效果實物，以面為單位，制作正面線束圖(圖1)與背面線束圖(圖2)，具體方法如下：

1)分別測量背面實物線束和正面實物線束主線束路徑節點之間的距離并進行數據記錄。

2)分別測量主線束節點至分線束第一個器件之間的距離，進行數據記錄。

3)分別測量分線束上器件與器件的間距。

4)利用制圖軟件，根據測量數據將正面線束與背面線束1:1進行還原，圖紙中穿板線用綠色虛線表示，非穿板線用白色實線表示，文字用棕色實線表示。

5)將制作的平面線束圖紙1:1打印。

6)規定布線順序。

7)制作正面及背面線束。

圖1正面線束圖

圖2 背面線束圖

2.4 布線順序的規定及出線方向控制

為保證線束順利上柜，規定首先布“穿板線”，即平面布線圖紙中綠色虛線部分的線，根據線纜在主線束路徑上經過越短的線優先布線、在主線束路徑上經過越長的線越靠后布線的原則將“穿板線完全布線完成后，再根據同樣的原則將“非穿板線”即平面線束圖中白色實線部分的線進行布線。

對于連接器(一般為46芯連接器)而言，需將連接器至門板的線、連接器至端子排2/3AC點的線預留最后進行布線。

在遵循以上布線規則的前提下規定布線從機柜、模塊連接器端開始布線。并規定在布線過程中根據器件位置分布進行布線，例如：連接器至繼電器的線走主線束的內側，連接器至門板的線走主線束的外側。

2.5 方案實施

借鑒以往預布線方式，采用布線板及鋼釘來控制線束的成形及控制布線方向。待線束(見圖3、圖4)制作完成后，將線束上柜，最后進行線束分支的整理及接線。

根據成熟布線圖進行量線，進行線長的優化，減少線纜的消耗。

圖3 正面線束

圖4 背面線束

3 預布線工藝在各項目的推廣應用

此種預布線工藝方法已成功在寧波4號線地鐵項目司機室控制柜、南寧4號線地鐵項目司機室控制柜、昆明4號線地鐵項目司機室控制柜上進行批量成功應用，表明此種工藝方法可以在新型骨架上進行預布線的制作并完成上柜(見圖5、圖6)。

圖5 正面線束上柜效果

圖6 背面線束上柜效果

4 結語

此種預布線工藝方法，實現了線束制作與司機室控制柜骨架分離的目的，將司機室控制柜柜內“半封閉式”的布線一定程度上轉化為柜外“敞開式”的布線，一定程度上擺脫了布線空間的限制，為多人同時參與布線提供了可能，且為地鐵項目電氣柜工位制節拍化生產提供了基礎。