铁路电力远动系统设备抗干扰研究[权威资料]

铁路电力远动系统设备抗干扰研究 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 【摘要】电磁兼容技术是指铁路电力远动系统使用的设备在某种特点的电磁环境中，能够实现一定程度的共存，这项技术包括分为电磁干扰（ EMI）与电磁耐受 (EMS）两大类。本文通过对高速铁路信号系统电磁兼容问题、干扰源分析、接地方式对抗电磁干扰的安全性进行剖析，得出了防止电磁干扰的部分措施，希望能对业内人士提供一定参考。 【关键词】铁路电力远动系统，抗干扰，措施 F407 A 一、前言 随着科技不断进步，铁路建设也随着高速发展，人们对铁路高速、高密度和稳定性方面的要求也越来越高。目前我国铁路系统采用的还是相对来说能耗低、速度和集成度较高的电子电路，也造成了铁路电力信号容易被干扰的现状。因此必须加强对铁路电力远动设备的抗干扰研究，提高屏蔽和过滤技术水平，保证系统的稳定和相对独立。 二、高速铁路信号系统电磁兼容问题 所谓的电磁兼容，是指不同的设备在同一个电磁环境中，能够不受干扰的共同执行各自功能一种共存状态。也就是说，这个设备不因受同一 电磁兼容环境中另一设备的电磁发射，而发生不被许可的的降级；也不会导致同一电磁环境中的另一设备因为遭受它的电磁发射而发生不被许可的降级。电磁兼容（ EMC) 可以划分为电磁干扰和电磁耐受两种情况，还要求全部的电子产品都必须和电磁兼容的一般规定相吻合。 1.电磁干扰问题 EMI 它是指所有引发其他设备或系统出现性能降级的电磁现象。 EMI 又可以分为传导干扰和辐射干扰两种。前者，即传导干扰指的是经过导电介质用一个电网络上的信号干扰另一个电网络。后者，即辐射干扰指的是干扰源通过空间用自己的信号干扰另一 个电网络。 铁路电力各个子系统之间均为采用电缆线路把全部设备进行联络，设备与设备之间存在某种逻辑联锁关系。采集室外设备的状态之后，室内设备采用联锁计算产生驱动命令，经过驱动电路控制室外设备，达到保障行车安全和效率的效果。所以，如果不进行有效的抗干扰，将出现难以弥补的损失。 2.电磁耐受问题 指的是指设备具备一种能力，它在执行应有功能时可以不受周围电磁环境的影响。当今社会环境，处处都有电磁，所以提升铁路电力系统电磁耐受能力尤为重要。铁路电力系统所处环境的电磁干扰非常复杂，必须采取 有针对性的措施，否则，后果严重到不堪设想的地步。所以说，强化抗干扰，提升信号系统的电磁耐受性势在必行。 三、铁路电力运动系统设备干扰源分析 对干扰的种类进行话费，主要有传导、感应、辐射 3种形式。其中传导性干扰的具有最为强大的力量，通常被叫做传导性干扰，它的常见表现为：牵引电流的不平衡导致传导性干扰，此外，大地中的牵引电流分量还会导致地电位升、与网高压电场接触引起工频电场的感应、由牵引电流导致的工频磁场以及电力机车摩擦接触网产生的射频电磁场骚扰。 1.传导性干扰即牵引电流不平衡干 扰，它是电气化铁路对轨道电路干扰的主要原因。信号设备和牵引电流共用钢轨这个通道，由于钢轨阻抗、接续线电阻、对地漏泄、扼流变压器线圈对称度不同等因素，往往是流经两根钢轨上的电流不等，从而形成了不平衡电流。多数轨道区段不平衡系统小于 10%，不平衡电流有稳态和瞬态脉冲两种形式，较大不平衡电流以及脉冲电流中的直流分量易造成扼流变压器等铁芯器件的磁饱和，削弱信号传输。对于轨道电路设备，此干扰源的性质近似为电流源，音频信号接收还应对同频段的谐波成分进行防护。 2.牵引回流通过钢轨与大地之间漏导入地，使附近的大 地电位升高，在大地中杂散电流会对通信电缆等产生影响，另外，地中电流在流过与地连通的电缆外皮等金属件时，其温度升高将加速金属腐蚀，严重时会造成烧损，防护地电位升的措施包括：有条件可实施贯通地线；与是气化铁道距离较近时，可将电缆金属外皮对地绝缘；采用平衡传输、隔离技术等防止共地阻抗耦合。 3.感应耦合包括容性耦合（电影响）、感性耦合（磁影响），对于信号设备来说，工频电场和工频磁场属于近场。 现有的供电系统中，为了保证人员的安全和设备的正常运行，通常利用钢轨作为接触网自然接地体。 四 、接地方式对抗电磁干扰的安全性研究 1.单端接地方式 电缆铝护套或者金属屏蔽层两端不同时接地会造成以下后果：雷电流或过电压波沿着线芯进行流淌时，它们不与大地相接的一端可能出现极高的冲击电压。系统短路时，短路电流流过线芯，不与大地接触的一端就会出现比较高的工频感应电压，由于电缆外护层是绝缘的，它不无力承受这种过电压，从而出现损坏，之后多点接地，环流形成。鉴于此，电缆铝护套或者金属屏蔽层一端接地时，限制护层上的过电压非常必要，根据所处环境的具体情况，遵循经济合理的宗旨，在其特定位置进行特殊的 连接和接地方式，还要设置护层保护器，杜绝电缆护层绝缘被击穿的可能性。据此，高压电缆线路安装时，应该按照 GB50217-1994电力工程电缆设计规程的要求，单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时，金属护套任一点的感应电压不应超过 50-100V(未采取不能任意接触金属护套的安全措施时不大于 50V，如采取了有效措施时不得大于 100V)，并相应对地绝缘。如果大于此规定电压时，应采取金属护套分段绝缘或绝缘后连接成交叉互联的接线。 2.双端接地 埋在铁路沿线信号和通信电缆，处于屏蔽牵引电流和外界 干扰的目的，它们的电缆金属屏蔽层或金属护套要进行双端接地设计。具体做法是：把金属屏蔽层的两端直接与地面相接，这样一来，电缆会进入牵引地回流的回路，地电流通过金属屏蔽层，或者产生干扰，甚至可能发热烧毁电缆。电缆钢铠中的电流是大地回流的一个分支，由电缆钢铠的接地线在信号机处引入电缆钢铠，然后到达信号机械室，最后进入大地，回到牵引变压器。这个电流相当于并联在大地之上的一条回路，分流了大地中地回流的一部分电流。如果信号电缆的钢铠防护层出现破损，钢凯中的电流会大大增加。特别是高速重载区段，较大的牵引回流具有很大的危害 性，一旦发生通信信号电缆烧损事故，将会严重影响了铁路运输。 五、防止电磁干扰的部分措施 1.建筑物的自然屏蔽 大多数建筑物中，金属构件都会与电气相连接，其目的是为了对建筑物形成立体的初级屏蔽网。即使是格栅稀疏，对外界的雷电电磁脉冲以及大功率电器产生的电磁脉冲也会有初级屏蔽的作用，有利于室内进行各类信息系统的屏蔽。如果建筑物的梁，柱，楼板和墙壁中的全部钢筋形成了一个完整的电气系统，就需要形成一个法拉第电磁屏蔽笼用来加强建筑物的系统稳定。 2.电源线和信号线的屏蔽 承担重要任务的机房全部的电源和信号线，处于电磁干扰目的，都适宜使用具有有金属屏蔽层的电缆。如果环境中没有屏蔽的电缆或信号线，就必须用钢管进行屏蔽。露天环境的无屏蔽线路应该铺设在金属管道内，还有进行良好的接地。电缆使用金属丝编织层作为屏蔽层的话，要充分掌握屏蔽层的材质、网眼的大小，从而选择恰当的电缆。为了抗干扰，低频电磁干扰如果不严重的话，屏蔽电缆应该在两端和所穿过的防雷区界面进行抗干扰处理。如果低频电磁干扰较为严重，建议使用屏蔽电缆穿入金属管内等措施。 3.设备和仪器的屏蔽 某些测试 仪器和微电子设备，对电磁脉冲干扰非常敏感，尤其是用于重要数据处理的设备，都必须使用连续的金属层进行封闭，电源线和信号线进入仪器及设备的部分都要使用屏蔽电缆、穿金属管进行屏蔽。仪器的屏蔽体和信号电缆的屏蔽层要形成良性的电气接触，构成完整的屏蔽体系。为了进行暂态过电压防护，电源线进入电子仪器的，要使用压敏电阻等保护元件与仪器的屏蔽体系相连接，一般使用像暂态抑制作用的二极管和仪器屏蔽体系互相联系。 六、结束语 综上所述，对于铁路电力系统，既要考虑远动系统运行的安全可靠，又要不断提升铁路信息系统 的电磁兼容性，只有这样才能实现铁路运行过程中信号的稳定和独立。我们要依据电子信息技术，不断提升技术水平，采取多重措施消除铁路电力远动系统运行时候产生的电磁干饶，采取成效显著的抗干扰措施。切实保证铁路信号系统的安全性、稳定性和可靠性。 参考文献： 1陈晶晶，马德明高速铁路常用供电方式接地回流研究 铁道技术监督 -2010 年 2 期 2常媛媛 高速铁路信号电缆不同接地方式对芯线的干扰研究影响中国铁路 -2011 年 3 期 3蔡仁钢 电磁兼容原理、设计和预测技术北京航空航天 大学出版社 -2012 年 4高攸纲 电磁兼容总论北京邮电大学出版社 -2010 年 文档资料：铁路电力远动系统设备抗干扰研究 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :探析公路工程施工项目的精细化管理 浅议房建工程管理及施工技术 输电线路带电作业的安全防护 探析住宅水暖工程渗漏的原因及防治对策 试论防水技术在房建施工中的应用 探讨绿色建筑设计的理念 桥梁工程设计中的安全性探析 浅谈园林植物在园林景观中的功能 浅谈长螺旋压灌超流态砼后插钢 筋笼灌注桩在地铁施工中的应用 谈土建工程施工现场管理的有效途径 浅谈钻孔灌注桩施工监理 谈小城镇规划设计的原则及存在的问题 浅析如何提高房产