地鐵調(diào)車機(jī)車電氣控制柜結(jié)構(gòu)淺析

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摘要：針對中車資陽機(jī)車有限公司早期設(shè)計生產(chǎn)的某型地鐵調(diào)車機(jī)車電氣控制柜，設(shè)計出了一種經(jīng)過改進(jìn)優(yōu)化的新型電氣控制柜。該新型電氣控制柜具有結(jié)構(gòu)更緊湊、設(shè)計更合理、總電源開關(guān)操作更方便、平臺化設(shè)計等特點。

關(guān)鍵詞：地鐵；調(diào)車；電氣柜；結(jié)構(gòu)優(yōu)化

電氣控制柜（以下簡稱“電氣柜”）是機(jī)車的控制中樞，為機(jī)車上關(guān)鍵不可缺少的核心設(shè)備。中車資陽機(jī)車有限公司（以下簡稱“中車資陽公司”）早期設(shè)計的供國內(nèi)某城市地鐵線路的調(diào)車機(jī)車（以下簡稱“調(diào)機(jī)”）電氣柜，存在體積較大、電源開關(guān)操作不便、沒有平臺化設(shè)計理念等不足。針對這些不足，中車資陽公司重新設(shè)計了一種新型的地鐵調(diào)車機(jī)車電氣柜，本文對該新型電氣柜的改進(jìn)項點進(jìn)行了介紹。

1中車資陽公司早期某型地鐵調(diào)機(jī)電氣柜簡介

1.1外形尺寸

柜體外形尺寸為850mm×350mm×1550mm（寬×深×高），如圖1所示。需要一種具有通用性的電氣柜柜體結(jié)構(gòu)，該電氣柜可以裝在內(nèi)走廊機(jī)車上，也可以裝在外走廊機(jī)車上，可以固定在不同結(jié)構(gòu)的司機(jī)室地板梁和司機(jī)室隔墻上，可以很簡單地更改空氣開關(guān)的數(shù)量。

2新型電氣柜簡介

針對不足之處，中車資陽公司重新設(shè)計了1個電氣柜。

2.1外形尺寸

重新設(shè)計的柜體外形尺寸為750mm×270mm×1550mm（寬×深×高），結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間更小，如圖2所示。

2.2柜門

柜門如圖3所示。將柜門由雙開門結(jié)構(gòu)改為上下2層的3門結(jié)構(gòu)，門沿上貼減震膠條。上門為單開門結(jié)構(gòu)，安裝有2個三角鎖，門上裝有萬轉(zhuǎn)開關(guān)、按鈕開關(guān)和空氣開關(guān)，開關(guān)安裝面內(nèi)凹以免和司乘人員發(fā)生碰撞。上門區(qū)域柜體內(nèi)部為不需要經(jīng)常檢修維護(hù)的電器件，如PLC、數(shù)字量模塊、模擬量模塊、功率放大塊等。下層為雙開門結(jié)構(gòu)，安裝有1套連桿鎖。連桿鎖帶鑰匙，防止被隨意打開。通過更改柜門結(jié)構(gòu)，既提高了空間利用率，也大大降低了機(jī)車振動時產(chǎn)生異響的可能。

2.3蓄電池總電源開關(guān)

為解決總電源開關(guān)需打開柜門操作的問題，將該開關(guān)的類型由閘刀開關(guān)改為卡車用蓄電池電源開關(guān)，如圖4所示。將電源開關(guān)設(shè)置在電氣柜左側(cè)，并且手柄外漏以使在不打開柜門的情況下也可以接通和斷開電氣柜與機(jī)車蓄電池的電氣連接。電源開關(guān)位置如圖5所示。

2.4平臺化設(shè)計

2.4.1底部安裝接口。底部安裝孔采用冗余設(shè)計，共設(shè)計6個安裝孔和1個接地點，如圖6所示。安裝時根據(jù)具體車型車體鋼結(jié)構(gòu)的差異而選擇不同的螺栓緊固點，一般選擇4個安裝孔，使用4顆M10的螺栓將電氣柜固定在司機(jī)室地板梁上。2.4.2頂部安裝接口頂部安裝孔采用冗余設(shè)計，共設(shè)計2組（共4個）安裝孔，如圖7所示。圖7左側(cè)安裝孔未顯示，位置和右側(cè)安裝孔關(guān)于柜體中心線對稱。柜體頂部吊環(huán)螺釘旁的2個安裝孔在機(jī)車司機(jī)室隔墻無采光窗時使用，頂部左右側(cè)面的2個安裝孔在機(jī)車司機(jī)室隔墻有采光窗時使用。無論采用何種方案，未使用的安裝孔均用封板遮蔽。2.4.3開關(guān)件安裝。開關(guān)件安裝在上門組件上，安裝數(shù)量具有可擴(kuò)展性，如圖8所示。其中，萬轉(zhuǎn)開關(guān)、按鈕開關(guān)區(qū)域可新增1個萬轉(zhuǎn)或2個按鈕。空氣開關(guān)組設(shè)置有2個備用件，如有需要可直接使用或者更換為不同額定電流值的空氣開關(guān)后使用。空氣開關(guān)處設(shè)有活動蓋板，可方便空氣開關(guān)的安裝和更換。如在2個備用空氣開關(guān)全部使用的情況下仍不能滿足機(jī)車電氣保護(hù)的需要，柜體結(jié)構(gòu)依然預(yù)留有進(jìn)一步擴(kuò)展的空間。僅僅只需更換1個活動蓋板，電氣柜最多還能新增3個單極空氣開關(guān)?？梢?，柜體結(jié)構(gòu)的空氣開關(guān)安裝數(shù)量兼容性較強(qiáng)，可滿足各種不同型號地鐵調(diào)機(jī)的需求。2.4.4柜體內(nèi)部電器件安裝。為使電氣柜內(nèi)部空間利用率最大化，柜體內(nèi)部安裝板采用焊接結(jié)構(gòu)。電氣柜正面有上下2塊安裝板，不同的車型可通過安裝板上開孔的數(shù)量和位置的不同來匹配，如圖9所示。對于舊電氣柜的加改，只需在安裝板空白區(qū)域現(xiàn)場配鉆螺紋孔。

3裝車運用情況

該平臺化電氣柜結(jié)構(gòu)自優(yōu)化改進(jìn)以來，已先后在青島地鐵、成都地鐵、貴陽地鐵等線路地鐵調(diào)機(jī)上裝車使用。與中車資陽公司早期地鐵調(diào)機(jī)電氣柜相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、通用性強(qiáng)、電源通斷方便等特點。經(jīng)過運用驗證，能滿足各種不同地鐵調(diào)機(jī)車型的裝車需求。

作者:劉平郭 魏強(qiáng) 高曉芳 楊秋芬 單位:中車資陽機(jī)車有限公司