地铁继电器柜预布线的方法

1 引言
地铁继电器柜组装周期长,常无法满足下工序的进程需求。而布线和接线工序时间一般达整个组装周期的 60% 以上,成为缩短继电器柜组装周期的瓶颈。将布线和接线工作在柜下完成,不仅能在继电器柜骨架来之前就开始作业,同时因为作业环境相对宽敞,还能提升作业效率。
为缩短继电器柜组装周期,提升组装效率,开展以下预布线研究工作。
2 设计定义
2.1 定义继电器柜的板块、孔洞
为便于布线路径的记录,对继电器柜各板块和孔洞进行定义。定义断路器安装板为 a、旋钮仪表安装板为 b、上连接器板为 c、正面继电器安装板为 d、模块安装板为 e、下部端子排安装板为 f、背面继电器安装板为 g、右侧端子排安装板为 h。另外从 1 开始从上往下、从左往右定义正面继电器板及右侧端子排安装板上的孔洞,孔洞的代号为所在板块代号加序号。
2.2 调整线表线束
记录各线缆的布线路径,路径规则为“板-洞-板”或者“板-板”,即以板开始,以板结束,中间穿洞数量不限,但是尽量减少穿洞数量,以便于预布线。比如上连接器到背面继电器板的线,路径为 cd1g。
在设计布线路径时,应注意一致性问题,即同一板块到另一相同板块的路径应当一致。同时,要注意对各孔洞过线量进行提前分析,合理规划各板块出现所经过的孔洞,均衡各孔洞的过线压力。
另外,应注意器件在布线中的优先级别,优先级别从高至低依次为上连接器、断路器、旋钮、仪表、正面继电器、背面继电器、右侧端子排、模块、下部端子排。优先级别高的器件在线表中放在前端。
将相同布线路径的线缆整合在一起,形成小线束,每一小束线的数量控制在 30 根以内,线束号为布线路径代号,形成下线表。
2.3 确定大线束。
结合布线路径、继电器柜骨架特点及线量,确定 4~5 个大线束,大线束形成原则为便于线束制作及线束安装。通常尽量少的过洞及分支的线束会操作更加方便。一个大线束中应避免环形线束的形成,以免影响线束的制作及安装。比如因为上连接器的布线等级最高不容易拆分,且线量为一百多根,于是将上连接器发出的线缆作为一大束。
另外,对于线长在 0.5 m 以内的板块内内连线,则不形成线束,直接定好长度,两头压接。
3 预布线图纸制作
3.1 布线、接线;
根据布线优先等级,将各线束依次完成布线,并做好记录。布线过程中,注意使用扎带分别绑扎,保持各大线束的相对独立性,以便于拆线。
完成初步布线后,将线缆整理整齐、平顺,并完成接线工作。
应使用热风枪将线号套管吹缩,防止拆线过程中线号套管掉落。
3.2 量取线束数据
将大线束根据后布先拆的原则依次拆下。依次取一大线束放置在预布线板上,找出线束的主路径,确定线束的原点位置并将原点固定。将线束整理平顺,尽量横平竖直,使用钉子固定位置。注意线束主路径到分支线束时扎带的固定。
记录各路径的尺寸及坐标,做好记录。记录内容为各节点的坐标及从末端节点发出的线缆长度。
确认记录完成后,将线束拆分,依次量取各线缆的长度。下线表中的线长应该较实际量取的线长增加 10 cm,以防止因为线束弯曲导致的线长过短的情况。
3.3 绘制预布线图纸。
本次研究采用 cad 作为预布线线束图的绘制工具。按照 1:1 的比例绘制线束图形,在每个线缆旁边标注线号及点位信息。对于路径一致且从末端节点发出的线缆超过 2 m 的,则在节点旁边进行备注线长及线号。
绘制好的图纸,按照 1:1 的比例打印出来,黏贴在预布线板上。
4 线束制作及安装
4.1 线束制作
(1)使用长度为 80 mm 的钢钉,成对地扎在布线路径上,两枚为一对,以便为布线路径提供约束基础。
(2)按照预布线线表从右往左依次布线,尽量理顺,避免交叉,同时注意线缆末端出线位置的固定。待全部线缆铺上后,从主路径开始使用扎带绑扎,绑扎位置为各分支的两侧,两扎带间距超过20cm的,在两扎带中间增加扎带。待绑扎到位后,比照预布线模板上的线长进行剪线,并根据文件压接相应的接头,如图 1 所示。
线束定型后,将线束从预布线模板上取下,放置在线束存放架上待用。
4.2 线束安装
选取线束主要节点位置,固定在继电器柜对应的位置。然后,从上往下将线束依次安装。线束安装时,首先只绑扎几个大节点,然后选取两个靠上部分的分支,随机挑选分支中的5根线完成接线,将分支线束固定。最后再将线束其余分支依次调整,完成线束安装。安装线束时,要注意根据指导书中的线束安装顺序进行,避免出现线束安装出现较大误差。
5 结语
采用这种预布线办法制作线束能降低在继电器柜上布线接线的难度,提升线束的一致性。另外,因预布线可以作为分装工序在继电器柜组装前进行,这也为缩短继电器柜组装周期打下了基础。该方法的不足就是制作预布线板耗时较长,且大规模更改业联比较麻烦,不适用于小批量尚未定型的产品,适用于有一定批量且已定型的产品。

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