城轨车辆电缆屏蔽层处理工艺

城轨车辆电缆屏蔽层处理工艺

李刚  王萌

中车南京浦镇车辆公司  江苏南京 210031

摘要：本文简单描述了屏蔽电缆的定义及其效能，主要阐述了目前城轨车辆中电缆屏蔽层主要的处理工艺。对于操作员工现场处理屏蔽层具有一定的指导作用，提高城轨车辆生产质量，有助于车辆的稳定运行。

关键词：屏蔽层；屏蔽电缆；城轨车辆；接地工艺

引言：

屏蔽作为电磁兼容控制的重要手段，可以有效的抑制电磁干扰。采用屏蔽的电缆，一方面可以有效的抑制空间电磁场对传输线路的影响，避免通信失效，噪音增大，传输误码，信号误差等现象，另一方面也可以降低电缆内传输信号对外的电磁辐射，减小对周围电磁环境的污染，防止信息的泄漏和失密。

随着轨道交通运输的高速发展， 对轨道运输车辆尤其是载客运输车辆的运行安全性提出了越来越高的要求，电气控制系统作为轨道车辆的中枢大脑和神经网络，是轨道车辆整车性能优劣的首要决定性因素。车辆电气控制系统易受到电磁干扰，屏蔽电缆作为防电磁干扰的主 要手段之一， 目前在轨道交通车辆的电气控制系统和信号系统中得到了广泛的应用。 屏蔽电缆屏蔽层的处方式的选择以及处理工艺的不同对整个系统的抗干 能力有着不可忽视的影响，正确地掌握电缆屏蔽层与电连接器的连接方法不仅能提高生产效率，还能保证产品的质量[1]。

1.屏蔽电缆

绝缘导体外面包以细金属丝纺织层称为屏蔽线 , 把若干绝缘导线合 成一束 ,外面再包以绝缘和屏蔽层时称为屏蔽电缆 , 屏蔽电缆的屏蔽层采用裸铜线或镀锡铜线编织包在电缆绝缘皮内[2] 。

屏蔽电缆可以解决以下几个问题：①减少电缆上感应的EMI辐射；②减少电缆上的信号向外辐射EMI；③减少不同电缆之间的串扰 ;④减 少几十kHz以上的共模阻抗耦合的影响。

2.屏蔽层处理工艺

轨道车辆中屏蔽层一般遵循以下原则：①屏蔽层单端接地，另一端封堵；②屏蔽层两端均接地；③屏蔽层两端均封堵。根据上述原则，屏蔽电缆的屏蔽层处理有屏蔽层接地和屏蔽层封堵两种要求。

2.1.屏蔽层封堵时处理工艺

2.11  35mm2以下电缆屏蔽封堵处理

如图一，一般要求外剥电缆绝缘层100mm，去除屏蔽网及填充物。根据电缆外径选择合适规格的透明套管或热缩套管，取25mm长套管置于线芯与电缆外皮上，确保芯线与电缆外皮被包裹长度均不小于10mm，热缩温度为（350～400）℃，均匀受热。套管截断处应以较快的速度扫过。严禁热风枪在一个地方长时间停留，严禁直接烘烤芯线。

图一

2.12  35mm2及以上电缆屏蔽封堵处理

如图二，根据实际情况确定屏蔽电缆外剥长度，剥除电缆外绝缘层将屏蔽层外翻打开，修剪屏蔽层，保留屏蔽层长度（15～20）mm，将修剪整齐的屏蔽层外翻至电缆外绝缘层上，在外翻的屏蔽层末端缠绕一圈绝缘胶带，剪一截热缩胶皮套入电缆，在剥线根部热缩，包裹住绝缘胶带及屏蔽层，确保无屏蔽层外露。

图二

2.2.屏蔽层接地时处理工艺

2.21 屏蔽层直接引出

将屏蔽电缆的屏蔽层剥离， 直接用屏蔽层做接地线。如图三所示，将剥离出的屏蔽层绞紧后用管径适宜的热缩管热缩，热缩后的屏蔽层与普通导线类似，在引出的屏蔽层端头压接接线端子或者插针后按照要求进行接地处理。屏蔽电缆外绝缘皮切口处使用 20～25 mm

的热缩管进行热缩防护。

图三

2.22 利用焊锡环屏蔽引出

将屏蔽电缆的外绝缘皮和屏蔽层剥离，在屏蔽电缆的外端安装带预埋引出线的屏蔽引出焊锡环，引出接地线，并压接接线端子或者插针后按照要求进行接地处理。安装时，焊锡环位于所露出的屏蔽层的中间位置。屏蔽层外露长度需根据焊锡环的大小来确定，一般为（8～10）mm。根据引出位置的不同可分为开窗引出和端部引出，分别如图四图五所示。

图四

图五

2.23 屏蔽层直接通过连接器外壳接地

①当连接器自带屏蔽卡紧机构时，例如：MegaBit、GigaBit以及quintax模块，可直接将屏蔽层外翻接地。根据连接器屏蔽卡位置和尺寸，外剥电缆端部绝缘层，修剪屏蔽层，将剩余的屏蔽层360°外翻至绝缘层上，外翻时应尽可能保持其原有编织状态。当屏蔽夹紧机构位于连接器尾部时，需对外翻屏蔽层进行防护，在屏蔽层的末端放置一截热缩套管并加热。热缩套管一半热缩线缆外绝缘层，一半将热缩屏蔽层末端，如图六。

图六

② 当连接器自带屏蔽支架时，需根据屏蔽卡的安装位置和屏蔽卡的宽度进行屏蔽电缆开窗，窗口的宽度要比屏蔽卡宽5mm左右。将屏蔽卡对应线缆的开窗位置安装在屏蔽支架上，两端用螺栓紧固到位，确保屏蔽卡与屏蔽层充分接触，如图七。

图七

③  当连接器内部自带固定夹时，将屏蔽电缆外翻，用固定夹固定屏蔽层。

④当连接器自带屏蔽圆环和法兰时，可将法兰穿如屏蔽电缆，并用压接钳将屏蔽层和法兰、屏蔽环固定。

2.24 屏蔽层通过屏蔽导轨接地

对于自带屏蔽导轨的，需根据屏蔽卡的安装位置和屏蔽卡张开的长度进行开窗，窗口的长度要比屏蔽卡张开的长度长（10～20）mm，将屏蔽卡张开，对应线缆的开窗位置将其扣入屏蔽导轨上，确保屏蔽卡爪完全接触屏蔽层，如图八。

图八

2.25 屏蔽层通过屏蔽支架自带汇流条接地

根据屏蔽电缆尺寸选择合适焊锡环，将其置于电缆窗口处，焊锡处于开窗的中央，同时屏蔽支架自带汇流条伸入焊锡环中间位置（如图九），使用热风枪热缩焊锡环。

图九

3.结束语

随着轨道车辆对电磁兼容性要求的越来越高，电气线路中屏蔽电缆的应用也越来越广泛，屏蔽电缆内屏蔽层的处理方式和接地工艺也日益为各制造厂所重视。本文所介绍的仅是屏蔽电缆几种典型处理工艺，可根据连接器的设计结构、功能以及对屏蔽处理的要求，选择适用的屏蔽处理方法，提高抗干扰效果，保证行车安全。

随着轨道车辆电气系统性能的稳定性和安全性的要求的日益提高，车辆电气制造工艺也会日益更新和提升，屏蔽电缆的施工工艺也会随之提出更高的要求，以及更加细化和优化的施工方式。

参考文献：

[1]罗国平. 双绞屏蔽电缆在抗电磁干扰中的应用[J]. 工业仪表与自动化装置，2008（1）.

[2]曲利新.电缆屏蔽层与电连接器的正确接法[A].中国电子学会，2006.