軌道交通電氣自動(dòng)化布線方法與實(shí)施技術(shù)

劉偉明

（北京鼎昌復(fù)合材料有限責(zé)任公司，北京 100000）

0 引言

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，軌道交通建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量也在不斷增加，電氣自動(dòng)化布線是其中的重要內(nèi)容[1]。此外，隨著城市人口的增多，車站布置更加密集，城市建設(shè)對軌道交通的自動(dòng)化技術(shù)要求也提升到新的層次，需要實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的電氣自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)，不斷改進(jìn)和完善監(jiān)測與管理方法[2]。

此外，在現(xiàn)代城市中，軌道交通的運(yùn)營體系需要實(shí)現(xiàn)多部門、多設(shè)備綜合管控功能，因此對自動(dòng)化布線的要求更高[3-4]。

為了確保電氣自動(dòng)化布線的可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及后續(xù)安裝和維修的便利性，并使車內(nèi)空間得以最大化利用，重量得以平均分配，應(yīng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行電氣自動(dòng)化布線[5]。為此，需要對多種復(fù)雜的布線方式進(jìn)行研究，以更好地應(yīng)對當(dāng)前軌道交通運(yùn)營的實(shí)際需求[6]。

1 軌道交通電氣自動(dòng)化布線概述

軌道交通電氣自動(dòng)化布線的主要內(nèi)容包括根據(jù)軌道交通的設(shè)計(jì)要求，確定電氣自動(dòng)化布線的路線、電纜類型、接線方式、接線結(jié)構(gòu)、接線材料等[7-10]。

軌道交通電氣自動(dòng)化布線重點(diǎn)包含布線基本原則、布線方式的選擇以及質(zhì)量提升三方面內(nèi)容（見圖1）。

圖1 軌道交通電氣自動(dòng)化布線概述圖

2 軌道交通電氣自動(dòng)化布線原則

軌道交通電氣自動(dòng)化布線的實(shí)施必須遵循一定的原則，以確保軌道交通的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

2.1 遵循規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)原則

國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定中規(guī)定的電氣自動(dòng)化布線要求是電氣自動(dòng)化布線的基本準(zhǔn)則，必須嚴(yán)格遵守，以確保軌道交通的安全性和可靠性。

2.2 遵循可靠性原則

電氣自動(dòng)化布線的可靠性是指電氣自動(dòng)化布線系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，從而保證軌道交通的正常運(yùn)行。因此，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化布線時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保電氣自動(dòng)化布線系統(tǒng)的可靠性。

2.3 遵循經(jīng)濟(jì)最大化原則

電氣自動(dòng)化布線的經(jīng)濟(jì)性是指通過電氣自動(dòng)化布線的系統(tǒng)，有效降低軌道交通的運(yùn)行成本，從而提高軌道交通的經(jīng)濟(jì)性。因此，進(jìn)行電氣自動(dòng)化布線時(shí)，應(yīng)確保電氣自動(dòng)化布線系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，以提高軌道交通運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

2.4 遵循操作簡易原則

電氣自動(dòng)化布線的操作簡易化原則是指電氣自動(dòng)化布線的系統(tǒng)便于安裝與維修，以有效降低軌道交通后續(xù)的安裝和維護(hù)成本，從而提高軌道交通的經(jīng)濟(jì)性。因此，進(jìn)行電氣自動(dòng)化布線時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保電氣自動(dòng)化布線后期便于安裝與維修。

2.5 遵循剩余空間最大化原則

電氣自動(dòng)化布線的車內(nèi)剩余空間最大化原則是指電氣自動(dòng)化布線系統(tǒng)應(yīng)在確保提高軌道交通安全性和可靠性的基礎(chǔ)上，盡可能地保證車內(nèi)剩余空間最大化。因此，進(jìn)行電氣自動(dòng)化布線時(shí)，應(yīng)在提高軌道交通的安全性和可靠性的前提下，確保電氣自動(dòng)化布線系統(tǒng)不占用過多的車內(nèi)空間。

2.6 遵循重量均衡分配原則

電氣自動(dòng)化布線的重量平均分配是指電氣自動(dòng)化布線系統(tǒng)能夠有效地分配軌道交通的重量，從而提高軌道交通的安全性和可靠性。因此，進(jìn)行電氣自動(dòng)化布線時(shí)，應(yīng)當(dāng)平均分配電氣自動(dòng)化布線的重量。

3 軌道交通電氣自動(dòng)化布線方式分析

3.1 具體的軌道交通布線方式

軌道交通電氣自動(dòng)化布線方式是指在軌道交通建設(shè)過程中，采用電氣自動(dòng)化技術(shù)對軌道交通的電氣設(shè)備進(jìn)行布線的方式。軌道交通電氣自動(dòng)化布線方式主要有以下幾種：

第一，直接布線法：將電氣設(shè)備的接線直接布置在軌道交通車輛。

第二，懸掛布線法：將電氣設(shè)備的接線懸掛在軌道交通車輛上。

第三，橋梁布線法：將電氣設(shè)備的接線橋梁布置在軌道交通車輛上。

第四，管道布線法：將電氣設(shè)備的接線管道布置在軌道交通車輛上。

第五，槽道布線法：將電氣設(shè)備的接線槽道布置在軌道交通的車輛上。

第六，接線盒布線法：將電氣設(shè)備的接線盒布置在軌道交通車輛上。

第七，接線柜布線法：將電氣設(shè)備的接線柜布置在軌道交通車輛上。

第八，接線箱布線法：將電氣設(shè)備的接線箱布置在軌道交通車輛上。

第九，接線板布線法：將電氣設(shè)備的接線板布置在軌道交通車輛上。

第十，接線架布線法：將電氣設(shè)備的接線架布置在軌道交通車輛上。

在實(shí)施軌道交通電氣自動(dòng)化布線時(shí)，應(yīng)根據(jù)軌道交通的設(shè)計(jì)要求，結(jié)合實(shí)際情況，選擇合適的布線方式，以確保軌道交通的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

3.2 軌道交通布線兼容性

隨著電氣自動(dòng)化功能的增加，軌道交通產(chǎn)生的電磁干擾也發(fā)生了變化。為了降低或消除這種干擾，通常采用掐斷電磁干擾源或者削弱電磁干擾因素等方式來提高軌道交通自動(dòng)化布線的兼容性。而這兩種方法均與電纜的分類等級有關(guān)，需確定不同等級線纜的最小距離，以盡量避免電磁干擾，提高自動(dòng)化布線的兼容性（見表1）。

表1 電纜等級與最小間距 單位：cm

此外，一方面需要通過牽引電機(jī)線纜防止對外界信號產(chǎn)生干擾。另一方面需要注意對電纜的金屬線槽和軟護(hù)套等設(shè)備進(jìn)行甄選，以免其質(zhì)量影響信號屏蔽效果。

3.3 布線電纜的安全性分析

實(shí)現(xiàn)軌道交通運(yùn)營安全的關(guān)鍵是確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性，其中電纜過載發(fā)熱造成的火災(zāi)問題不容忽視。電纜持續(xù)工作、溫度過高不僅會縮短其壽命，且容易引發(fā)火災(zāi)等事故。因此，在自動(dòng)化布線過程中務(wù)必考慮到電流的影響因素。假設(shè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)電纜的等效電流為I，那么其計(jì)算公式為：

式（1）中：I0表示額定工作電流；K1表示隨環(huán)境溫度變化的修正參數(shù)；K2表示敷設(shè)參數(shù)；K3表示與電纜使用周期相關(guān)的參數(shù)；K4表示短時(shí)間內(nèi)電流修正參數(shù)。K1～K4均可在標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)表中獲得與當(dāng)前狀態(tài)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。因此，通常已知電纜的截面積，就可以獲得電纜在當(dāng)前環(huán)境下的發(fā)熱狀態(tài)，從而避免因溫度升高而造成的火災(zāi)事故。

4 電氣自動(dòng)化布線質(zhì)量提升策略

4.1 強(qiáng)化軌道交通布線設(shè)備管理

軌道交通是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施工程，電氣自動(dòng)化技術(shù)在其中扮演著重要角色。設(shè)備管理是電氣自動(dòng)化項(xiàng)目中不可忽視的一環(huán)，其影響整個(gè)項(xiàng)目的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行質(zhì)量。因此，企業(yè)應(yīng)該采取嚴(yán)格的監(jiān)管措施，消除設(shè)備因素對電氣自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生的消極影響。

第一，應(yīng)該采用一人一機(jī)的操作管理模式，確保每臺設(shè)備都由專人管理。并且，要定期對設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)，對于出現(xiàn)問題的設(shè)備要及時(shí)進(jìn)行維修和更換，確保設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。對于濫用設(shè)備的人員應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)肅處理，以控制風(fēng)險(xiǎn)。

第二，在設(shè)備應(yīng)用方面，必須進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管。在使用設(shè)備之前，必須按照電氣自動(dòng)化運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范對其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測和調(diào)試，以確保設(shè)備質(zhì)量符合要求并及時(shí)消除潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在設(shè)備使用過程中，應(yīng)該進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管和檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備的故障和異常情況，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

4.2 強(qiáng)化軌道交通布線人員管理

電氣自動(dòng)化項(xiàng)目的建設(shè)難度較大，涉及的技術(shù)和工程范圍廣泛，項(xiàng)目實(shí)施需要專業(yè)的技術(shù)及管理人員團(tuán)隊(duì)。同時(shí)，電氣自動(dòng)化技術(shù)屬于專業(yè)性較強(qiáng)的技術(shù)，作業(yè)過程復(fù)雜，任何操作誤差都可能會引發(fā)質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，在電氣自動(dòng)化項(xiàng)目實(shí)施過程中，提高人員素質(zhì)是非常重要的。

第一，企業(yè)方面應(yīng)該制訂嚴(yán)格的人員招聘標(biāo)準(zhǔn)，對應(yīng)聘人員進(jìn)行嚴(yán)格的資格審核和面試，明確招聘要求和職業(yè)素養(yǎng)。從業(yè)人員必須具備足夠的專業(yè)水平，以保證可以勝任自己的崗位工作，并對自己的崗位工作要點(diǎn)有清晰的了解和全面的把握。此外，企業(yè)應(yīng)該為從業(yè)人員提供必要的技術(shù)培訓(xùn)和職業(yè)道德教育，提高其工作技能和職業(yè)素養(yǎng)，增強(qiáng)其崗位責(zé)任感和使命感。

第二，電氣自動(dòng)化項(xiàng)目實(shí)施過程中，企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對從業(yè)人員的監(jiān)管，建立健全人員的工作制度和安全管理制度，確保從業(yè)人員能夠嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，杜絕操作誤差和違規(guī)行為。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)該積極開展風(fēng)險(xiǎn)評估和安全培訓(xùn)工作，提高從業(yè)人員的風(fēng)險(xiǎn)意識和安全意識，提高其應(yīng)對突發(fā)事件的能力和應(yīng)變能力。

4.3 完善監(jiān)管制度

在軌道交通電氣自動(dòng)化布線中，完善監(jiān)管制度非常重要。由于軌道交通安全事關(guān)公共利益和大眾生命財(cái)產(chǎn)安全，因此必須更加嚴(yán)格地完善軌道交通電氣自動(dòng)化項(xiàng)目建設(shè)中的監(jiān)管制度。

管理人員應(yīng)具備較強(qiáng)的責(zé)任意識和風(fēng)險(xiǎn)意識，以確保電氣自動(dòng)化布線和安裝的質(zhì)量和安全性。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)應(yīng)該制訂詳細(xì)的管理制度，明確各項(xiàng)任務(wù)和責(zé)任，并建立完善的監(jiān)督檢查機(jī)制，對電氣自動(dòng)化布線和安裝過程進(jìn)行全程檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除各類安全隱患。

此外，企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)，引入先進(jìn)的技術(shù)手段和設(shè)備，提高電氣自動(dòng)化布線的質(zhì)量和安全水平。同時(shí)，為了保障軌道交通電氣自動(dòng)化項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量和安全，電氣自動(dòng)化布線和安裝完成后，企業(yè)還應(yīng)該進(jìn)行反復(fù)、細(xì)致的檢查驗(yàn)收，確保電氣自動(dòng)化布線的質(zhì)量和安全性，更好地保障軌道交通的安全和運(yùn)營效率。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市對軌道交通的需求量飛速增長，為更好地保證城市對軌道交通的運(yùn)營安全性。文章重點(diǎn)對軌道交通工程的重要組成部分——電氣自動(dòng)化布線展開分析，包括軌道交通電氣自動(dòng)化布線的原則及策略，重點(diǎn)描述布線的兼容性和安全性，總結(jié)布線兼容性規(guī)律與安全布線電流的計(jì)算方法。并在此基礎(chǔ)上針對自動(dòng)化布線中的設(shè)備管理、人員管理及監(jiān)管制度提出了優(yōu)化策略，希望能夠切實(shí)提升軌道交通電氣自動(dòng)化布線質(zhì)量，助力我國軌道交通事業(yè)的發(fā)展。