地铁调车机车电气控制柜结构浅析

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摘要：针对中车资阳机车有限公司早期设计生产的某型地铁调车机车电气控制柜，设计出了一种经过改进优化的新型电气控制柜。该新型电气控制柜具有结构更紧凑、设计更合理、总电源开关操作更方便、平台化设计等特点。

关键词：地铁；调车；电气柜；结构优化

电气控制柜（以下简称“电气柜”）是机车的控制中枢，为机车上关键不可缺少的核心设备。中车资阳机车有限公司（以下简称“中车资阳公司”）早期设计的供国内某城市地铁线路的调车机车（以下简称“调机”）电气柜，存在体积较大、电源开关操作不便、没有平台化设计理念等不足。针对这些不足，中车资阳公司重新设计了一种新型的地铁调车机车电气柜，本文对该新型电气柜的改进项点进行了介绍。

1中车资阳公司早期某型地铁调机电气柜简介

1.1外形尺寸

柜体外形尺寸为850mm×350mm×1550mm（宽×深×高），如图1所示。需要一种具有通用性的电气柜柜体结构，该电气柜可以装在内走廊机车上，也可以装在外走廊机车上，可以固定在不同结构的司机室地板梁和司机室隔墙上，可以很简单地更改空气开关的数量。

2新型电气柜简介

针对不足之处，中车资阳公司重新设计了1个电气柜。

2.1外形尺寸

重新设计的柜体外形尺寸为750mm×270mm×1550mm（宽×深×高），结构紧凑，占用空间更小，如图2所示。

2.2柜门

柜门如图3所示。将柜门由双开门结构改为上下2层的3门结构，门沿上贴减震胶条。上门为单开门结构，安装有2个三角锁，门上装有万转开关、按钮开关和空气开关，开关安装面内凹以免和司乘人员发生碰撞。上门区域柜体内部为不需要经常检修维护的电器件，如PLC、数字量模块、模拟量模块、功率放大块等。下层为双开门结构，安装有1套连杆锁。连杆锁带钥匙，防止被随意打开。通过更改柜门结构，既提高了空间利用率，也大大降低了机车振动时产生异响的可能。

2.3蓄电池总电源开关

为解决总电源开关需打开柜门操作的问题，将该开关的类型由闸刀开关改为卡车用蓄电池电源开关，如图4所示。将电源开关设置在电气柜左侧，并且手柄外漏以使在不打开柜门的情况下也可以接通和断开电气柜与机车蓄电池的电气连接。电源开关位置如图5所示。

2.4平台化设计

2.4.1底部安装接口。底部安装孔采用冗余设计，共设计6个安装孔和1个接地点，如图6所示。安装时根据具体车型车体钢结构的差异而选择不同的螺栓紧固点，一般选择4个安装孔，使用4颗M10的螺栓将电气柜固定在司机室地板梁上。2.4.2顶部安装接口顶部安装孔采用冗余设计，共设计2组（共4个）安装孔，如图7所示。图7左侧安装孔未显示，位置和右侧安装孔关于柜体中心线对称。柜体顶部吊环螺钉旁的2个安装孔在机车司机室隔墙无采光窗时使用，顶部左右侧面的2个安装孔在机车司机室隔墙有采光窗时使用。无论采用何种方案，未使用的安装孔均用封板遮蔽。2.4.3开关件安装。开关件安装在上门组件上，安装数量具有可扩展性，如图8所示。其中，万转开关、按钮开关区域可新增1个万转或2个按钮。空气开关组设置有2个备用件，如有需要可直接使用或者更换为不同额定电流值的空气开关后使用。空气开关处设有活动盖板，可方便空气开关的安装和更换。如在2个备用空气开关全部使用的情况下仍不能满足机车电气保护的需要，柜体结构依然预留有进一步扩展的空间。仅仅只需更换1个活动盖板，电气柜最多还能新增3个单极空气开关。可见，柜体结构的空气开关安装数量兼容性较强，可满足各种不同型号地铁调机的需求。2.4.4柜体内部电器件安装。为使电气柜内部空间利用率最大化，柜体内部安装板采用焊接结构。电气柜正面有上下2块安装板，不同的车型可通过安装板上开孔的数量和位置的不同来匹配，如图9所示。对于旧电气柜的加改，只需在安装板空白区域现场配钻螺纹孔。

3装车运用情况

该平台化电气柜结构自优化改进以来，已先后在青岛地铁、成都地铁、贵阳地铁等线路地铁调机上装车使用。与中车资阳公司早期地铁调机电气柜相比，具有结构紧凑、通用性强、电源通断方便等特点。经过运用验证，能满足各种不同地铁调机车型的装车需求。

作者:刘平郭 魏强 高晓芳 杨秋芬 单位:中车资阳机车有限公司