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摘要：屏蔽作为电磁兼容控制的重要手段，可以有效抑制电磁干扰。屏蔽层接地后，使干拢电流经屏蔽层短路人地，从而对电缆传输信号起到屏蔽作用。本文对电缆屏蔽层的处理工艺介绍，并分析了屏蔽层的处理。
关键词：动车组；电缆；屏蔽
随着轨道交通运输的高速發展，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。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。
一、屏蔽层处理原则
轨道车辆中应用的屏蔽电缆根据屏蔽层组成方式：由总屏蔽和分屏蔽两种屏蔽形式组成；仅总屏蔽组成；仅分屏蔽组成。同一类型中根据线芯数量不同分为单芯和多芯，多芯又可分成双绞和非双绞。轨道车辆中对屏蔽电缆的屏蔽层处理一般遵循以下原则：
1、屏蔽层单端接地，另一端悬浮。屏蔽层单端接地既可以很好地抑制磁场干扰，也是抵制磁场耦合干扰的有效措施， 同时有屏蔽电场耦合干扰的作用。在铁路车辆配线应用中，屏蔽层单端接地点一般选择在操纵台、电气控制柜或者综合设备箱内进行集中接地。
2、屏蔽层两端均接地。屏蔽层两端接地不能完全消除信号电流带来的磁场干扰， 在抑制磁场耦合干扰方面也比单端接地方式差，可屏蔽电场耦合干扰。
3、屏蔽层两端均悬浮。屏蔽层两端悬浮只有屏蔽电场耦合干扰的能力，无抑制磁场耦合干扰的能力。
二、高速动车组电缆屏蔽设计
1、电缆设计。电缆是各种设备之间的连线，是电源、控制、通信必不可少的连线材料，也是电气系统用量最多的电气材料。屏蔽电缆应具有良好的电磁兼容性。
普通屏蔽电缆：电路中所有通过脉冲电流和电压的电缆都是潜在的干扰源，包括主变流器至牵引电动机高压高频电缆、主变流器至辅助变流器的高压电缆、主变流器至制动电阻的高压电缆。这类电缆应选择普通屏蔽电缆。
屏蔽绞线：屏蔽绞线抗干扰能力强，质地柔软易于布线，线径相对较细，是信号电缆的首选。模拟量信号特别是低电平的模拟信号如热电偶信号，热电阻信号等对高频的脉冲信号的抗干扰能力是很差的，宜用屏蔽绞线。低电平的开关信号、数据通信线路，对低频的脉冲信号的抗干扰能力比模拟量信号要强，但最好采用屏蔽绞线连接。高电平的开关量的输入输出、电话线以及其他继电器输入输出信号，这类信号的抗干扰能力强，但这些信号会干扰其他的信号，因此也要用屏蔽绞线连接。
2、屏蔽设计
屏蔽接线盒设计。对于强干扰电缆和高敏感的电缆的连接采用在屏蔽接线盒内接线，接线盒材料采用高磁导率的铁磁性材料，避免使用铝合金、非金属材料，并且设计成密封结构，减小盒盖与盒体的缝隙，尽可能增加盒盖与盒体的连接紧固件数量，这样可阻止干扰电磁场的泄漏和阻隔干扰电磁场的入侵。
电缆接头设计。电气设备箱或接线盒不可能完全密封，总有一些进、出线孔，这些进、出线孔处理不当就会造成电磁波的严重泄漏。另外，由于电缆接头的拆装或经过长时间后搭接点的氧化，端接阻抗会增加，也会造成屏蔽效能下降。电缆接头设计就是选择合适的接头，保证端接处的电磁密封，同时保证电缆屏蔽层与电气设备壳体的可靠连接。
电缆连接器设计。控制电缆和信号电缆须使用单独的连接器，总线电缆使用带屏蔽针的专用电磁兼容连接器，屏蔽层可通过屏蔽针连接，通过连接器后不间断。
三、屏蔽层处理工艺
在我国常用的动车组连接器生产过程中，采用的对屏蔽电缆屏蔽层的处理方式。
1、屏蔽层卡装在屏蔽桥上。在屏蔽层上安装屏蔽夹，通过将屏蔽层夹在屏蔽杆桥上从而实现电缆的接地，一般在动车组上的开关柜连接器、车载电源箱连接器、空调机组连接器上会使用这种方式对电缆进行安装。第一种屏蔽桥安装操作方式为：将电缆外绝缘体剥开，露出屏蔽层，再把屏蔽层撕开均匀贴合在电缆绝缘皮上，用热缩管套缩住一部分电缆皮层，再套住一部分屏蔽层，并将露出来的屏蔽层用屏蔽卡环卡在屏蔽桥上，同时要注意不能让屏蔽卡环完全盖住屏蔽层，要在前后位置各露出屏蔽层一毫米。第二种屏蔽桥安装操作方式为：将电缆绝缘外皮撕开26 毫米，将屏蔽层露出来，将屏蔽层全部翻开，贴合在绝缘外皮上，再用热缩管套缩住屏蔽层，将屏蔽露出大约8 毫米左右，将线束屏蔽层用屏蔽卡夹在线缆上，屏蔽卡前后位置各将屏蔽层露出大约1 毫米，要注意将屏蔽层贴紧插头外壳，用于夹屏蔽层的卡子不能压到热缩管，再使用另一个屏蔽卡子将热缩管固定，同样保证热缩管贴紧插头外壳，固定热缩管的屏蔽卡不能压到屏蔽层。
2、通过套筒将屏蔽层固定，再加装金属适配器和框架使电缆接地，这种连接方式常用的连接器为动车组上常用的QUINTAX 插头。终端箱QUINTAX 插头制作方式为：将电缆绝缘皮剥开大约30 毫米，在剥开皮层过程中要小心不能损坏屏蔽层。再把屏蔽层翻开，与绝缘外皮贴合，用热缩管套缩住屏蔽层的露出部分，再采用QUINTAX 接头与屏蔽层用套筒的方式连接，用螺丝刀加固。将QUINTAX 插头插入对应的管理模块，再通过加装金属适配器使电缆与QUINTAX 套筒相连，将模块与金属适配器连接，最后将模块固定在车体上实现接地，通过这种方式也能够保证屏蔽层接地。
3、使用屏蔽压线框进行连接。在动车组开关柜端子排接线中常常使用屏蔽压线框接地的方式对线路进行进行接地处理。处理方式为：将屏蔽层撕开后翻，利用热缩管进行套缩，再用屏蔽压线框把屏蔽层与屏蔽支架进行卡式连接，与柜体连接从而达到接地的目的。这种处理方式较为简单，但局限较大，在动车组中也经常采用这种方式进行接地。
屏蔽是现代我国连接器中保证电磁兼容性的重要手段，将电缆进行屏蔽处理后可以有效防止电磁干扰，起到保护电缆的作用。在实际使用过程中，需要根据连接器的安装结构、使用功能以及在使用过程中会遇到的工作环境进行分析，选用正确的屏蔽处理方法，才能保证动车的正常运行，使信号在传输过程中不会受到干扰，提高电缆的抗干扰效果。
参考文献：
[1]葛红影，王玉周，朱书娟. 高速动车组电气连接器电缆屏蔽处理工艺[J]. 机车车辆工艺，2016（5）：29.
[2]王茜，牟春宇，王家林. 飞机电缆屏蔽层环路阻抗信号降噪方法研究[J]. 计算机仿真，2015，32（6）：9.
[3] 刘顺坤，陈向跃，相辉.电缆电磁脉冲屏蔽效能的辐射法测量[J]. 强激光与粒子束，2012，22（7）：16.
（作者单位：中车唐山机车车辆有限公司）
关键词：动车组；电缆；屏蔽
随着轨道交通运输的高速發展，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。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。
一、屏蔽层处理原则
轨道车辆中应用的屏蔽电缆根据屏蔽层组成方式：由总屏蔽和分屏蔽两种屏蔽形式组成；仅总屏蔽组成；仅分屏蔽组成。同一类型中根据线芯数量不同分为单芯和多芯，多芯又可分成双绞和非双绞。轨道车辆中对屏蔽电缆的屏蔽层处理一般遵循以下原则：
1、屏蔽层单端接地，另一端悬浮。屏蔽层单端接地既可以很好地抑制磁场干扰，也是抵制磁场耦合干扰的有效措施， 同时有屏蔽电场耦合干扰的作用。在铁路车辆配线应用中，屏蔽层单端接地点一般选择在操纵台、电气控制柜或者综合设备箱内进行集中接地。
2、屏蔽层两端均接地。屏蔽层两端接地不能完全消除信号电流带来的磁场干扰， 在抑制磁场耦合干扰方面也比单端接地方式差，可屏蔽电场耦合干扰。
3、屏蔽层两端均悬浮。屏蔽层两端悬浮只有屏蔽电场耦合干扰的能力，无抑制磁场耦合干扰的能力。
二、高速动车组电缆屏蔽设计
1、电缆设计。电缆是各种设备之间的连线，是电源、控制、通信必不可少的连线材料，也是电气系统用量最多的电气材料。屏蔽电缆应具有良好的电磁兼容性。
普通屏蔽电缆：电路中所有通过脉冲电流和电压的电缆都是潜在的干扰源，包括主变流器至牵引电动机高压高频电缆、主变流器至辅助变流器的高压电缆、主变流器至制动电阻的高压电缆。这类电缆应选择普通屏蔽电缆。
屏蔽绞线：屏蔽绞线抗干扰能力强，质地柔软易于布线，线径相对较细，是信号电缆的首选。模拟量信号特别是低电平的模拟信号如热电偶信号，热电阻信号等对高频的脉冲信号的抗干扰能力是很差的，宜用屏蔽绞线。低电平的开关信号、数据通信线路，对低频的脉冲信号的抗干扰能力比模拟量信号要强，但最好采用屏蔽绞线连接。高电平的开关量的输入输出、电话线以及其他继电器输入输出信号，这类信号的抗干扰能力强，但这些信号会干扰其他的信号，因此也要用屏蔽绞线连接。
2、屏蔽设计
屏蔽接线盒设计。对于强干扰电缆和高敏感的电缆的连接采用在屏蔽接线盒内接线，接线盒材料采用高磁导率的铁磁性材料，避免使用铝合金、非金属材料，并且设计成密封结构，减小盒盖与盒体的缝隙，尽可能增加盒盖与盒体的连接紧固件数量，这样可阻止干扰电磁场的泄漏和阻隔干扰电磁场的入侵。
电缆接头设计。电气设备箱或接线盒不可能完全密封，总有一些进、出线孔，这些进、出线孔处理不当就会造成电磁波的严重泄漏。另外，由于电缆接头的拆装或经过长时间后搭接点的氧化，端接阻抗会增加，也会造成屏蔽效能下降。电缆接头设计就是选择合适的接头，保证端接处的电磁密封，同时保证电缆屏蔽层与电气设备壳体的可靠连接。
电缆连接器设计。控制电缆和信号电缆须使用单独的连接器，总线电缆使用带屏蔽针的专用电磁兼容连接器，屏蔽层可通过屏蔽针连接，通过连接器后不间断。
三、屏蔽层处理工艺
在我国常用的动车组连接器生产过程中，采用的对屏蔽电缆屏蔽层的处理方式。
1、屏蔽层卡装在屏蔽桥上。在屏蔽层上安装屏蔽夹，通过将屏蔽层夹在屏蔽杆桥上从而实现电缆的接地，一般在动车组上的开关柜连接器、车载电源箱连接器、空调机组连接器上会使用这种方式对电缆进行安装。第一种屏蔽桥安装操作方式为：将电缆外绝缘体剥开，露出屏蔽层，再把屏蔽层撕开均匀贴合在电缆绝缘皮上，用热缩管套缩住一部分电缆皮层，再套住一部分屏蔽层，并将露出来的屏蔽层用屏蔽卡环卡在屏蔽桥上，同时要注意不能让屏蔽卡环完全盖住屏蔽层，要在前后位置各露出屏蔽层一毫米。第二种屏蔽桥安装操作方式为：将电缆绝缘外皮撕开26 毫米，将屏蔽层露出来，将屏蔽层全部翻开，贴合在绝缘外皮上，再用热缩管套缩住屏蔽层，将屏蔽露出大约8 毫米左右，将线束屏蔽层用屏蔽卡夹在线缆上，屏蔽卡前后位置各将屏蔽层露出大约1 毫米，要注意将屏蔽层贴紧插头外壳，用于夹屏蔽层的卡子不能压到热缩管，再使用另一个屏蔽卡子将热缩管固定，同样保证热缩管贴紧插头外壳，固定热缩管的屏蔽卡不能压到屏蔽层。
2、通过套筒将屏蔽层固定，再加装金属适配器和框架使电缆接地，这种连接方式常用的连接器为动车组上常用的QUINTAX 插头。终端箱QUINTAX 插头制作方式为：将电缆绝缘皮剥开大约30 毫米，在剥开皮层过程中要小心不能损坏屏蔽层。再把屏蔽层翻开，与绝缘外皮贴合，用热缩管套缩住屏蔽层的露出部分，再采用QUINTAX 接头与屏蔽层用套筒的方式连接，用螺丝刀加固。将QUINTAX 插头插入对应的管理模块，再通过加装金属适配器使电缆与QUINTAX 套筒相连，将模块与金属适配器连接，最后将模块固定在车体上实现接地，通过这种方式也能够保证屏蔽层接地。
3、使用屏蔽压线框进行连接。在动车组开关柜端子排接线中常常使用屏蔽压线框接地的方式对线路进行进行接地处理。处理方式为：将屏蔽层撕开后翻，利用热缩管进行套缩，再用屏蔽压线框把屏蔽层与屏蔽支架进行卡式连接，与柜体连接从而达到接地的目的。这种处理方式较为简单，但局限较大，在动车组中也经常采用这种方式进行接地。
屏蔽是现代我国连接器中保证电磁兼容性的重要手段，将电缆进行屏蔽处理后可以有效防止电磁干扰，起到保护电缆的作用。在实际使用过程中，需要根据连接器的安装结构、使用功能以及在使用过程中会遇到的工作环境进行分析，选用正确的屏蔽处理方法，才能保证动车的正常运行，使信号在传输过程中不会受到干扰，提高电缆的抗干扰效果。
参考文献：
[1]葛红影，王玉周，朱书娟. 高速动车组电气连接器电缆屏蔽处理工艺[J]. 机车车辆工艺，2016（5）：29.
[2]王茜，牟春宇，王家林. 飞机电缆屏蔽层环路阻抗信号降噪方法研究[J]. 计算机仿真，2015，32（6）：9.
[3] 刘顺坤，陈向跃，相辉.电缆电磁脉冲屏蔽效能的辐射法测量[J]. 强激光与粒子束，2012，22（7）：16.
（作者单位：中车唐山机车车辆有限公司）