数值建模与仿真-光伏电池

1、摘 要开发新能源和可再生清洁能源是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五项技术领域之一。充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策，其中太阳能发电则最受瞩目。由于目前光伏电池板转换效率比较低，为了降低系统造价和有效地利用太阳能，该论文对光伏发电进行最大功率跟踪显得尤为必要。本文针对如何提高太阳能光伏发电系统的转换效率，分别从工程数学模型、matlab建模仿真方面对外界环境影响因素就行分析，同时对具有最大功率点跟踪（MPPT）的控制器的原理进行了研究，并分析比较各测量方法的优缺点。Keywords: 太阳能发电 ；转换效率；MPPT；matlab建模仿真AbstractThe

2、development of new energy and renewable clean energy is one of the five technologies have the most decisive influence in the development of the world economy in twenty-first Century. The full development and utilization of solar energy is the energy strategy of the governments of the world sustainab

3、le development, where the solar power generation is the most popular. Due to the current solar photovoltaic conversion efficiency is low, in order to reduce the cost of system and the effective use of solar energy, the photovoltaic maximum power point tracking is particularly necessary. This article

4、 base on how to improve the conversion efficiency of solar photovoltaic power generation system, from the aspects of MATLAB modeling and simulation calculation of measurement results 前言世界的节约能源概念普遍下，光伏电池绿色科技已是目前的产业新星。而这波绿色科技潮流，又首推太阳能最为行情看涨，有可能成为全球红透半边天的明日之星。面对国际油价不断飙高，第三次石油危机即将到来的危机，一股全世界重新洗牌的能源卡位战，已

5、经响起咚咚战鼓，蓄势待发了。当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。总之，随着世界能源短缺和环境污染问题的日益严重，能源和环境成为二十一世纪人类所面临的重大基本问题，清洁的可再生能源的发展和应用越来越受到世界各国的广泛关注。近二、三十年来，太阳能光伏（Photovoltaic，PV）发电技术得到了持续的发展，光伏发电已经成为利用太阳能的主要方式之一。开展太阳能光伏发电系统的研究，对于缓解能源和环境问题，开拓广阔的光伏发电市场和掌握相关领域的先进技术，具有重大的理论和现实意义

6、。摘要1Abstract1Key Words1前言2 HYPERLINK l _Toc263711445 第1章 概述3 HYPERLINK l _Toc263711447 1.1 光伏产业的发展现状3 HYPERLINK l _Toc263711448 1.1.1 国外光伏产业发展现状3 HYPERLINK l _Toc263711449 1.1.3 国内光伏产业发展现状 PAGEREF _Toc263711449 h 3 HYPERLINK l _Toc263711451 1.2 本课题主要研究内容和意义4 HYPERLINK l _Toc263711453 第2章 光伏电池原理及其模型的

7、建立5 HYPERLINK l _Toc263711454 2.1 光伏电池的工作原理5 HYPERLINK l _Toc263711455 2.2 光伏电池等效电路52.3 光伏电池的特性7 HYPERLINK l _Toc263711456 2.4 光伏电池模型的建立8 HYPERLINK l _Toc263711457 2.3.1 工程用光伏电池的数学模型8 HYPERLINK l _Toc263711458 2.3.2 光伏电池的matlab模型9 HYPERLINK l _Toc263711481 第3章 MPPT控制器14 HYPERLINK l _Toc263711482 3.1

8、 开路电压法算法的具体模型14 HYPERLINK l _Toc263711483 3.1.1 开路电压法算法的具体模型15 HYPERLINK l _Toc263711484 3.1.2 扰动观察法算法的具体模型16 HYPERLINK l _Toc263711485 3.1.3 恒压控制法算法的具体模型17 HYPERLINK l _Toc263711487 3.2 波形比较18 HYPERLINK l _Toc263711488 3.3 各种方法的优缺点20 HYPERLINK l _Toc263711498 结 论 HYPERLINK l _Toc263711500 参 考 文 献第1

9、章概述1.1 光伏产业的发展现状1.1.1 国外光伏产业发展现状1973年的石油危机和20世纪90年代的环境污染问题大大促进了太阳能光伏发电的发展。随着人们对能源和环境问题认识的不断提高，光伏发电越来越受到各国政府的重视，科研投入不断加大，鼓励和支持光伏产业发展的政策也不断出台。以1997年美国总统克林顿的“百万太阳能光伏屋顶计划”为标志，日本还有欧洲的德国、丹麦、意大利、英国、西班牙等国也纷纷开始制定本国的可再生能源法案，刺激了光伏产业的高速发展。专家预测到2030年，光伏发电将占世界发电总量的50，所以，大力发展太阳电池产业是一件有利于降低环境污染并造福人类的伟大事业，太阳电池也必将成为人

10、类未来能源的希望之星。1.1.2 国内光伏产业发展现状我国于1958年开始太阳能电池的研究，1959年研制成功第一个又实用价值的太阳电池，1971年首次成功应用于东方红二号卫星上，于1973年开始用于地面。在19731987年短短的几年内，先后从美国，加拿大等国引进了7条太阳电池生产线，使我国太阳电池生产能力从1984年以前的200kW跃到1988年的4.5MW。自2002年起我国太阳电池制造业高速发展，年均增长率达180%。据不完全统计，全国光伏产品生产企业逾500家。2006年我国光伏电池的产量369.5MW，同比增长145.0%，产量超过美国居全球第三位，占全球产量的14.8%。全国光伏

11、企业500多家中，已在海外上市企业有10家，但产能在5MW以上的企业仅20多家，多数企业规模小、技术水平低，尚未达到经济规模，造成资源严重浪费和无序竞争。太阳能电池制造业的迅猛发展，使国内硅材料严重短缺，多晶硅供不应求，所需多晶硅90%以上需要进口。1.2 本课题主要研究内容和意义1.2.1研究内容(1)建立了太阳能光伏电池的工程数学模型，并以此为基础设计一种采用多段直线和二次曲线模拟光伏电池I-V曲线的算法，该算法简化函数方程，使其满足DSP计算的要求，同时也保证了较高的模拟精度，减小了系统误差。 (2)建立光伏电池matlab数值模型，理解光伏阵列的输出特性，了解影响光伏电池输出特性的各个

12、环境因素。1.2.2研究意义通过模拟光伏电池输出的I-V曲线，从而能够代替实际的太阳能光伏电池阵列在室内进行各种光伏实验，并满足易于修改设定的要求的光伏电池模拟器。使光伏实验不再受到场地、自然气候条件等的影响，降低实验成本，节省实验时间。建立光伏电池仿真模型，有利于理解光伏阵列的输出特性，了解影响光伏电池输出特性的各个环境因素，并将这些影响因素置入实际使用中，提高光伏电池转换率。第2章 光伏电池原理及其模型的建立2.1 光伏电池的工作原理太阳能光伏电池是一种由于 HYPERLINK /view/715174.htm t _blank 光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光

13、电二极管。太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就有“光生电流”流过，从而获得功率输出。这样，太阳的光能就变成了可以使用的电能。由于半导体不是电的良导体，电子在通过p-n结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖p-n结，以增加入射光的面积。光生伏打效应原理简图如图2-1图2-1 光生伏打效应原理简图2.2 光伏电池等效电路根据电子学理论,太阳电池的等效电路如图2.

14、2所示。图2-2 太阳能电池等效电路用公式表示太阳能电池发电状态的电流方程式为： QUOTE （2-1） QUOTE (2-2)式中： QUOTE ：光生电流,A； QUOTE ：流过二极管电流，A； QUOTE ：输出电压,V； QUOTE ：输出电流,A； QUOTE ：等效并联负载,； QUOTE ：等效串联负载，； QUOTE ：反向饱和电流，A； QUOTE ：电子电荷( QUOTE )； QUOTE ：二极管因子； QUOTE ：玻耳兹曼常数 QUOTE ； QUOTE ：绝对温度，K；其中 QUOTE 的值很大，而 QUOTE 的值很小，因此在一般分析中为了简化分析过程可将其忽略

15、。上式（2-2）是基于物理原理的太阳能电池最基本的解析表达式,已被广泛应用于太阳电池的理论分析中,但由于表达式中的5个参数,包括IL、I0、Rs、Rsh和A,它们不仅与电池温度和日射强度有关,而且确定十分困难,因此不便于工程应用,也不是太阳电池供应商向用户提供的技术参数2.3光伏电池的特性光伏电池的输出特性太阳能电池具有独特的I-V 特性，该特性由太阳能电池材料的物理特性所决定。太阳能电池组件的I-V特性强烈地随日射强度S和较强烈地随电池温度T而变化，即I=f(V,S,T)。图2-3光伏电池的I-V特性曲线光伏电池由于其受外界影响因素(温度、光照等) 很多,且其输出具有非线性特性,如图2-1的

16、伏安(电压-电流) 特性。从特性曲线看,太阳能电池在不同的光照强度下和12不同的环境温度下的伏安特性曲线大致的形状是一样的，也就是说太阳能电池的伏安特性曲线可以划分三个区域，恒流源区、最大功率区以及恒压源区。2.4 光伏电池仿真模型的建立2.4.1 工程用光伏电池的数学模型根据标准参考条件（标准参考日照强度ref S = 1000W/m2 ,标准参考电池温度 =25 ）下光伏电池的数学模型，太阳能电池的I-V方程为： (2-3)在最大功率点处V=Vm,I=Im，可得： QUOTE (2-4)由于在常温条件下expVm/(C2Voc) 1,可忽略式中的“-1”项,解出C1: QUOTE (2-5

17、)在开路状态下，当I=0时，V=Voc，并把（2-5）带入（2-3）得： QUOTE (2-6)由于exp(1/C2)1,忽略式中的“-1”项,解出C2： QUOTE (2-7)本模型只需要输入太阳电池通常的技术参数Isc、Voc、Im、Vm,就可以根据式(2-4)、(2-6)得出C1和C2。而太阳电池I-V特性曲线与光照强度和电池温度有关。通常地面上光照强度S的变化范围为0-1000W/m2,太阳电池的温度变化较大,可能从10-70。按标准,取Sref=1000W/m2,Tref=25为参考光照强度和参考电池温度。当光照强度及电池温度S( QUOTE )、T()不是参考值时,必须考虑其对太阳

18、电池特性的影响。设T为在任意日射强度S及任意环境温度Tair下的太阳电池温度，则有： QUOTE (2-8)对于一般情况K值可取为K=0.03( QUOTE )。通过对参考日射照强度和参考电池温度下I-V特性曲线上任意点(V,I)的移动,得到新日照强度和新电池温度下的I-V特性曲线上任意点(V,I)为： QUOTE (2-9) QUOTE (2-10) QUOTE (2-11) QUOTE (2-12) QUOTE (2-13)式中： QUOTE ：参考日照强度下的电流温度系数,A/； QUOTE ：参考日照强度下的电压温度系数,V/。对于单晶硅及多晶硅太阳电池其实测值为: QUOTE =0.

19、0012Isc(A/) QUOTE =0.005Voc(V/)。2.4.2 光伏电池的matlab模型下图2.3是根据上文中的数学模型建立的光伏电池matlab模型。图2.3 matlab光伏电池模型matlab提供的子系统封装功能可以大大增强matlab系统模型框图的可读性。所以为方便以后最大功率跟踪整体模型的建立，对上图光伏电池模型进行封装如下图2.4。封装之后还需针对其内部可变参数进行提取和关联以便无需打开封装子系统就可以对光伏电池模型参数进行设置。图2.4 matlab光伏电池模型封装子系统封装之后还需针对其内部可变参数进行提取和关联以便无需打开封装子系统就可以对光伏电池模型参数进行设

20、置。关联好的参数设置输入窗口如图2.5。至此光伏电池内部建模结束，本文采用的光伏板数据如表2.1所示。针对此光伏板在环境温度为25光照强度为400 QUOTE ,600 QUOTE ,800 QUOTE ,1000 QUOTE 及环境温度为65光照强度为400 QUOTE ,600 QUOTE ,800 QUOTE ,1000 QUOTE 的条件下进行仿真，其模型如图2.6所示，仿真结果曲线如图2.7(a)、(b)所示。标准测试条件下最大功率150W峰值工作电流4.95A峰值工作电压35.2V短路电流5.2A开路电压44.2V电流温度系数6.24 mA/电压温度系数0.221 V/串联电阻0.

21、5表2.1 仿真用光伏板参数图2.5 simulink光伏电池模型输入参数设置对话框图2.6 光伏电池输出特性仿真模型环境温度为25，65光照强度为400 QUOTE ,600 QUOTE ,800 QUOTE ,1000 QUOTE 图2.7 光伏电池电压电流特性曲线环境温度为25，65光照强度为400 QUOTE ,600 QUOTE ,800 QUOTE ,1000 QUOTE 图2.8光伏电池电压功率特性曲线通过对仿真曲线与光伏电池实测曲线对比证明了仿真曲线可以较为准确的反应光伏电池的物理特性。研究光伏电池的仿真模型，有助于理解光伏阵列的输出特性，了解影响光伏电池输出特性的各个环境因素

22、，把这些特性用于电路和系统仿真中，有助于更加充分了解和发挥光伏电池在光伏发电系统中的应用。第三章 MPPT控制器MPPT控制器的全称“最大功率点跟踪”（Maximum Power Point Tracking） HYPERLINK /view/1765941.htm t _blank 太阳能控制器，是传统 HYPERLINK /view/3344593.htm t _blank 太阳能充放电控制器的升级换代产品。MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最大功率输出对蓄 HYPERLINK /view/17046.htm t _blank 电池充电。应

23、用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统的大脑。最大功点跟踪(Maximum Power Point Tracking，简称MPPT)系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使光伏板能够输出更多电能的电气系统能够将太阳能电池板发出的直流电有效地贮存在蓄电池中，可有效地解决常规电网不能覆盖的偏远地区及旅游地区的生活和工业用电，不产生环境污染。3.1 MPPT控制器的总体模型上图所示是MPPT算法的总体模型，我们通过对MPPT模块的替换，就可以实现对不同的MPPT算法进行仿真研究。下面是几种常用算法的仿真。3.1.1开路电压法算法的具体模型其中要把负载处开路开路电压法的

24、MPPT跟踪曲线3.1.2扰动观察法算法的具体模型扰动观察法的MPPT跟踪曲线3.1.3恒压控制法算法的具体模型恒压控制法的MPPT跟踪曲线3.2波形比较25摄氏度下，3种方法MPPT波形图比较蓝色曲线：扰动法观擦法黄色曲线：开路电压法紫色曲线：恒压控制法50摄氏度下，3种方法MPPT波形图比较蓝色曲线：扰动法观擦法黄色曲线：开路电压法紫色曲线：恒压控制法3.3各种方法的优缺点3.1恒定电压法缺点：实现精度差，存在严重的功率振荡，温度对光伏电池开路电压的影响较大，测量开路电压要求光伏阵列断开负载后再测量，对外界条件的适应性差，环境变化时不能自动跟踪到MPP，造成了能量损失优点：控制方法简单容易

25、实现，初期投入少。3.2开路电压法缺点：如何选择最佳的比例常数却很困难，因为是由光伏阵列的物理特性所决定的，随太阳能电池板日益老化而变化，而且由于测量开路电压需要将负载断开，导致存在瞬时功率损失问题。而且系统的功率输出并不是基于对光伏阵列输出功率计算而得，而是假设一旦开路电压确定相应的最大功率点电压也就确定了，其功率输出也就是最大。这样如果最大功率点的选取不准确，就会导致输出功率并不是最大的功率（从图中可以看出，比最大功率略低）。优点：方法原理简单，结构简单，价格低廉，受温度变化影响较小。3.3扰动观察法缺点：还是存在功率振荡的现象和受温度变化的影响。优点：提高方法不难实现，现在被普遍使用，而

26、且跟踪精度较高，受温度变化的影响程度不大。结 论太阳能产业的开发利用 ,从中长期来看 ,是一 项有利于人类可持续发展的事业。作为一个致力于提高全人类生活质量的负责任的最大的发展中 国家 ,我国应该且有能力为太阳能产业的发展做出 应有的贡献。 研究表明一项太阳能产业技术从研发到最终 能够大规模的产业化需要数十年的时间 ,在产业发 展的初期 ,政府的政策支持无疑是推动太阳能产业 在市场经济体制下快速发展的最直接有效的手段 国外发展太阳能产业的成功经验的一个共同点在 于 ,国家出面以各种方式由上至下的促进太阳能产 业的产业化发展。光伏发电技术不仅是当今重要的新兴能源，更具备成为未来主要能源的潜力。本

27、文以车用光伏充电系统为研究对象，对光伏电池的工程数学模型、光伏电池matlab仿真模型建立等问题进行了研究。同时针对影响光伏电池效率的外界因素做了MPPT原理分析和计算方法，并对各计算方法做出了对比和优缺点分析。参 考 文 献1 苏建徽，余世杰，赵 为，等.硅太阳电池工程用数学模型J.太阳能学报，2001（4）:409-4122 王锋,张淼,张矛盾. 基于S函数的实用光伏模块Matlab仿真模型J. 广东工业大学学报, Vol.25, No.4,20083 王长江. 基于MATLAB的光伏电池通用数学模型J. 电力科学与工程, Vol.25, No.4,20094 薛定宇，陈阳泉.基于MATL

28、AB/simulink系统仿真技术与应用M.北京：清华大学出版社，20025 张晓安. 我国太阳能光伏利用的现状、存在问题及其对策J. 合肥工业大学学报，Vol.23， No.6，20096 孔 娟.太阳能光伏发电系统的研究D.青岛：青岛大学，20067 高军武，陶崇勃. 国内外太阳能光伏产业市场状况与发展趋势.电气技术J，第8期，20098 张正华. 有机太阳能电池与塑料太阳能电池.化学工业出版社， 20069 Martin A. Green. 太阳能电池工作原理、技术和系统应用.上海交通大学出版社， 2009附录资料：不需要的可以自行删除电气设备系统布线规范1目的和分类 1.1 合适的布线

29、（包括线缆选择与布敷、屏蔽连接与工艺）可以有效地减少外部环境对信号的干扰以及各种线缆之间的相互干扰，提高设备运行的可靠性。同时，也便于查找故障原因和维护工作，提高产品的可用性。 1.2线缆大致分成以下几种类型： A类：敏感信号线缆 B类：低压信号线缆 D类：辅助电路配电电缆 E类：主电路配电电缆 1.3 A类 指各种串行通信（如以太网、RS485等）电缆、数据传输总线、ATC天线和通信电缆，无线电、以及各类毫伏级（如热电偶、应变信号等）信号线。 1.4 B类 指5V、15V、24V、010mA、420mA等低压信号线（如各种传感器信号、同步电压等）以及广播音频、对讲音频电缆。 1.5 D类 指

30、220/400V、连接各种辅助电机、辅助逆变器的电缆。 1.6 E类 指额定电压3kV（最大3600V）以下，500V以上的电力电缆。1.7 这4类信号中，就易被干扰而言，按AE的顺序排列，A类线最易被干扰；就发射的电磁骚扰而言，按EA的顺序排列，E类发射的骚扰最强。 2线缆选择的基本原则 2.1 应选择阻燃、无卤（或低卤）、无毒的绝缘线缆，线缆应具备良好的拉伸强度、耐磨损性和柔软性，以适应振动冲击的环境。 2.2 根据信号的电压等级、额定电流、预期短路电流、频率、环境条件、电磁兼容性要求及预期寿命来选择电缆的型号和规格。线缆应符合TB/T 1484的要求。 2.3 配电电缆截面积按发热条件选

31、择，负载电流必须小于允许载流量（安全载流量）。 2.4 电缆以线芯长期允许工作温度分成：A组（不超过100）和B组（不超过125）。 2.5 交流系统中，电缆的额定电压至少应等于系统的标称电压；直流系统中，该系统的标称电压应不大于该电缆额定电压的1.5倍。 2.6 T同轴电缆的抗干扰性能较好，传输距离长，可用作视频、射频信号的电缆。2.7 铜母线一般应根据GB 5584.2及GB5585.2，选择采用TBY、TBR型扁铜线及TMY、TMR型铜母线。 2.8 对于A类和B类应采用双绞屏蔽电缆，A类中的通信线必要时可采用光纤。 2.9 T配电电缆宜用屏蔽电缆，以防止对外部的辐射干扰。 3布线的基本

32、要求 3.1 电气设备的布线应符合设计规定的电路图及装置布线图要求。 4电子装置的布线 4.1 布线原则 4.1.1机车电子装置内两接线端子间电线不允许剪接。 4.1.2导线穿过金属板（管）孔时，应在板（管）孔上装有绝缘护套（出线环或出线套）。 4.1.3导线弯曲时，过渡半径应为导线直径的3倍以上，导线束弯曲时也应符合该要求，并圆滑过渡。 4.1.4电线和各接线端子、电气设备及插头插座连接时，要留一定的弧度，以利于解连和重新连接。 4.1.5 导线连接原则上应通过接头，视具体情况采用压接、焊接、插接、绕接等方式。 4.1.6除绕接线外，每根导线两端必须有清晰牢固的线号，线号套管在导线上不易移动

33、，视看方便，至少要保持一个大修期。 4.1.7电线槽安装应牢固，导线要用扎线带、线卡等以适当间隔可靠固定，防止振动造成损伤。 4.1.8电线电缆出入线槽、线管时必须加以保护，管口应加绝缘套（有油处应耐油）或用绝缘物包扎。 4.1.9对外有一定干扰或自身需防止干扰的信号，在对外布线及装置内部布线时需采用屏蔽线，屏蔽层应接至机箱外部的专用接地母排或通过连接器外壳接至机箱箱体上。 4.1.10 T插体箱内部各电路板间的连接宜采用绕接或插接布线。在布线密度过高时宜采用背板工艺方式。 4.1.11所有绕接布线起码应符合IEC 60352-1规定的改进型。同一位置不能既有焊接又有绕 接。绕接线应适合于选定

34、的绕接工序，且至少应紧绕3匝以上。 4.1.12设计绕接布线时应考虑同一针上最多绕接3根导线。 4.1.13在插件箱布线时，对A、B、C三类信号要分区走线，尽量减少C类对A、B类的干扰。C类中的电源线宜用双绞线插接布线，脉冲信号线应用双绞线绕接。A类应用双绞线最后绕接并避开C类导线。 4.1.14多芯电缆应留有10%或至少2根备用绝缘线芯。连接器中应留有相应数量的备用接点。 4.1.15 T蓄电池供电电缆的分支应尽可能地靠近蓄电池。 4.2电子装置中使用的接头应符合TB/T 1507-93中第7章的要求。插头及插座应符合TB/T15082005中5.6条的规定。 4.3 线槽的出口边缘必须光滑

35、，不得有尖角和毛刺。 4.4电线绑扎及固定 4.4.1在金属扎线杆、板的所有长度上，应用绝缘带半叠绕一层后再扎线。叠绕方向由下至上（水平方向叠绕除外）。 4.4.2电子装置中的电线和线束，在扎线杆、板端部、分岔线束根部及线束拐弯处均应有束带紧固。其它区段视情况可以连续包扎，也可以分段绑扎，但分段间隔不超过200mm。 4.4.3 线卡或绑扎带应有足够的电气强度和机械强度。 4.4.4 T电源滤波器的进线宜单独走线，不宜与出线绑扎在一束中。 4.5线号 4.5.1 线号标记可采用下列形式之一： 线号的数字； 连接处的电气设备项目代号与端子代号的组合。 4.5.2 线号的标注为机械制图标注法，具体

36、见TB/T 15082005第5.4.8款。 4.5.3 线号应固定在线适当位置，不得因振动而丢失。 5E类、D类的布线 5.1安全措施 5.1.1 电气设备外壳必须有良好的接地。 5.1.2 电气设备应具有GB 4208规定的IP 32级以上的防护等级。 5.1.3 带有插座输出的电路应有防止相关人员接近的安全保护措施。 5.1.4 对有大电容器的设备必须有在电容放完电后才允许接近的措施。 5.2铜母线及其连接 5.2.1 母线落料、钻孔和冲孔后，应去毛刺。 5.2.2铜母线、扁铜线平弯时，弯曲内半径不小于窄边宽度；扁弯时弯曲内半径不小于母线宽边宽度。 5.2.3 母线焊接处的焊缝必须牢固、

37、均匀、无虚焊、裂纹、气泡和夹渣等现象。 5.2.4 母线应平整、调直，表面不得有高于1mm的折皱。母线弯制后不应有裂纹或裂口。 5.2.5母线和母线连接处，母线与电器端子连接处的连接长度不小于铜排的宽度，并应采用镀（搪）锡、镀银等防电化腐蚀措施。对铜母线的其余部分可以采用镀（搪）锡、刷油漆、包扎绝缘等防护措施。 5.2.6 母线和母线、母线和电器端子连接处应平整、密贴。必要时可采用接合电阻等方法检查。 5.2.7 母线和母线间的电气间隙和爬电距离应符合TB/T 1508的规定。 5.2.8 连接应做到安全和接触可靠，在容易接触到雾滴的连接处，要有可靠的防水措施。 5.3 电线电缆的弯曲半径应满

38、足以下要求且应圆滑过渡： 当电缆直径小于或等于10mm时，不小于电缆外径的2倍； 当电缆直径大于10mm而小于20mm时，不小于电缆外径的4倍； 当电缆直径大于20mm时，不小于电缆外径的6倍。 5.4 电缆接头应按照TB/T 1507中7.17.4条的规定，根据电缆的截面选用。 5.5布线原则 5.5.1 E类电缆应远离A、B类电缆至少0.5m，离C类电缆0.4m，离D类电缆0.3m。各类电缆应分束、分槽布线。 5.5.2 T如果不同类的电缆发生交叉，电缆与电缆之间宜成直角。 5.5.3应注意使电缆尽量远离发热器件。 发热温度在100以内的发热器件，电线与之距离需20mm； 发热温度在100

39、300的发热器件，电线与之距离需30mm； 发热在300以上，如无隔热、防火措施者，电线与之距离需80mm；如有隔热、防火措施，则以实际可能的温度考虑。达不到此距离时，允许穿瓷套来解决。 5.5.4电缆可以采用线槽、线管，也可以裸露布线。线槽管的端部以及电线引出口不得浸漏油、水。裸露布置的电线必须充分注意不得浸入油、水。 5.5.5 电缆布线经过设备柜体上金属隔板的孔应不影响柜体的强度。 5.5.6 穿入线管的高压电缆，外径面积之和不应超过线管内孔截面积的60%（一根电线的可以例外） 5.5.7 高压电缆两端接线应采用接头压接（与接插件相连者除外），符合TB/T 1507中7.5条的规定。 5

40、.5.8 T干线与支线连接宜采用接线座，4mm2以下电线电缆可采用焊接形式。 5.5.9 每个螺栓接线座（端子）上接线数： 用于供电连接时，不应超过2根； 用于控制和接地连接时，不应超过4根。 5.5.10导体标称截面积16mm2的单芯或多芯电缆敷设在机车车辆上时，备用长度不宜太长，但在每一端留有的备用长度应允许进行至少3次的重新端接。 5.6布线工艺 5.6.1 两接线端子间电缆不允许剪接，电缆应在接线端子或电器接线处连接。 5.6.2 与接线端子相连的电线电缆，剥线长度按TB/T 15071993的规定，剥线时线芯不应有损伤、断股现象。 5.6.3 电线管、槽安装应牢固、电缆要用扎线带、线

41、卡等以适当间隔可靠固定，防止振动造成损伤。 5.6.4电线电缆出入线槽、线管及穿过金属隔板的孔、口时，必须加以防护。所有各孔、管口应加绝缘套（有油处应耐油）或用绝缘物包扎。 5.6.5在金属扎线杆的所有长度上，应用塑料带或绝缘带叠绕，叠绕方向应由下至上（水平方向叠绕除外） 5.6.6 电缆绑扎应紧固整齐、横平竖直、外形美观。 5.6.7电缆束中，各电缆应平整，电缆（束）在扎线杆（板）端部、分岔电缆束根部、电缆束拐弯处均应有束带紧固。其它区段可用束带进行连续或分段绑扎，但分段间隔不超过200mm。 5.6.8电缆与接线端采用螺纹式接线座连接时，接线柱对电线电缆的最低保持力应符合工艺文件的规定。

42、5.7线号标记 5.7.1每根电缆两端必须有牢固的线号，每个插头、座，每个接线座（端子）上或安装装置处必须有清晰牢固的代号标记；铜母线要打钢印号码。导线标记至少要保持一个大修期。 5.7.2线号套管或线号标牌在电缆上应不易移动、视看方便，线号标注方法为机械制图标注法，详见TB/T 15082005第5.4.8款。 6A、B类的布线 6.1 A、B类布线除下面特殊要求外，其余可参照第4章电子装置的布线。 6.2 A类中通信线的选择 6.2.1各种专用于通信的通信线，如总线RS485、RS422、CAN 、RS232C等，应符合TB/T 1484.3通信网络用电缆的规定。 20.75mm2双绞屏蔽

43、电缆（带护套） 120.5mm210.5mm2三芯屏蔽电缆（带护套） 其它通信线可根据频率来选择各种双绞屏蔽电缆或同轴电缆。 6.2布线原则 6.2.1 A、B类电缆至少离C类0.1m、离D类0.2m、离E类0.5m。对于个别确有困难达到上述要求时，必须用普列卡钢质软管、金属管、线槽或其它措施加强屏蔽，隔离体要单独接地，接地线长度应小于1m。 6.2.2 T如果不同类的电缆发生交叉，电缆与电缆之间宜成直角。 6.2.3 A类线应尽量布置在单独的线槽或钢管内，它不得与60V以上的控制线敷设在同一管道内，钢管两端应接地。 6.2.4 通信线的弯曲半径不得小于5倍电缆外径。 6.2.5 通信线应采用

44、压接工艺通过插头插座连接。 6.2.6在两个插头（座）之间通信线必须连续，禁止任何中间的连接，以减少通信信号的损失。 6.2.7 通信线的最末两端应接端接器，其阻值必须与通信线的特性阻抗匹配。 6.4 WTB列车总线 6.3光纤布线 6.3.1光缆布放前，其两端应贴有标签，标明起始和终端位置，标签应书写清晰、端正和正确。 6.3.2布放光缆应平直，不得产生扭绞、打圈现象，不应受到外力挤压和损伤。布放中应手持电缆以免光纤受力。 6.3.3 光纤弯曲半径不小于100mm。 6.3.4 光纤的长度是预估的，对于长了的光纤，可在适当地方束起来，但要注意弯曲半径。 6.3.5光纤的插头及星耦器，插件上的

45、插座都有保护盖，以防光路污染。连接时应取下保护盖，并保存好保护盖，以便以后拆卸时仍可以保护。 技术要求（一）、操作面板1、操作面板的位置要合适，便于操作及操作者观察设备运行情况。2、指示灯要求设置齐全，不同功能的指示灯，使用不同颜色。具体要求为：电源指示灯绿色，状态灯黄色，故障灯红色。3、按钮开关设置齐全，能够独立运行的部件，都应有相应的手动操作按钮。4、急停按钮采用红色蘑菇头自锁按钮，连接常闭点。5、操作面板上的指示灯、按钮开关等，要有明确的名称指示标牌,并要可靠固定。标牌采用金属刻字标牌。6、设备自动运行时，在任何位置，按停止键设备停止后，都能用手动操作恢复到初始状态，并继续自动运行。7、设备急停后，必须进行复位，才能进行手动操作；恢复到原位后，工作设备才可以再次自动运行。8、操作面板打开时，应有防止操作面板打开过位、脱落的保护装置；操作面板的电线引线要可靠固定，并在打开过程中移动部位留有一定长度的余量。9、操作台箱体结构、元件布置结构应便于维修及部件更换。10、可移动式操作台必须单独内置或外