电磁兼容技术展示.

1、小组成员：王彤典、赵梦瑶、小组成员：王彤典、赵梦瑶、孙若琪、张江帆、成雅婧孙若琪、张江帆、成雅婧1.分析防雷组合电路（2级或3级）2.分析防雷器件的工作特性和条件 3.验证浪涌电压下防雷器件的作用题目要求题目要求1.雷电对信号设备的影响2.基本的防雷组合电路 3.分析并验证防雷器件在浪涌电压下的作用一、雷电对信号设备的影响1.直击雷：雷电直接通过信号楼，信号传输直击雷：雷电直接通过信号楼，信号传输电路，钢轨等对地放电产生电击。电路，钢轨等对地放电产生电击。2. 2.感应雷（浪涌电压）：信号线，电源线上感应雷（浪涌电压）：信号线，电源线上都可能由于感应雷的作用而产生浪涌高压脉都可能由于感应雷的作

2、用而产生浪涌高压脉冲。这是雷电对铁路系统的主要影响途径冲。这是雷电对铁路系统的主要影响途径浪涌电流浪涌电流/电压的大电压的大小，是防小，是防雷工作中雷工作中最重要的最重要的一个参数一个参数二、防雷组合电路二、防雷组合电路信号设备雷电防护：外部防护和内部防护信号设备雷电防护：外部防护和内部防护外部防护：对安装信号设备的建筑物本体的安全外部防护：对安装信号设备的建筑物本体的安全 防护，采用避雷针，接地。防护，采用避雷针，接地。内部防护：对建筑物内部信号设备过电压的防护，内部防护：对建筑物内部信号设备过电压的防护， 措施有：屏蔽、等电位连接，合理布线，使用过措施有：屏蔽、等电位连接，合理布线，使用过

3、电压保护器，使用浪涌抑制器件等电压保护器，使用浪涌抑制器件等常见的浪涌抑制器件常见的浪涌抑制器件:二、防雷组合电路二、防雷组合电路思想：设置一级或多级电压限幅环节，思想：设置一级或多级电压限幅环节， 将浪涌电流从限幅环节释放将浪涌电流从限幅环节释放气体放电管气体放电管硅雪崩二极管硅雪崩二极管金属氧化物压敏电阻金属氧化物压敏电阻瞬变电压抑制器瞬变电压抑制器TVS防雷工作原理：正常电压下，阻抗很高，对电防雷工作原理：正常电压下，阻抗很高，对电路没有影响；路没有影响；而当有很高的浪涌电压加在它上而当有很高的浪涌电压加在它上面时，阻抗变得很低，将浪涌能量旁路掉。面时，阻抗变得很低，将浪涌能量旁路掉。合

4、理选取合理选取浪涌抑制浪涌抑制器件器件2.浪涌对信号设备的影响途径浪涌对信号设备的影响途径雷电流以传导方式窜入信号设备，主要雷电流以传导方式窜入信号设备，主要通过两种途径：电源端口、信号端口通过两种途径：电源端口、信号端口二、防雷组合电路二、防雷组合电路 3.浪涌抑制器件防护电路基本单元浪涌抑制器件防护电路基本单元浪涌抑制器件的组合使用电路图：浪涌抑制器件的组合使用电路图：原理：当浪涌侵入时，二极管响应原理：当浪涌侵入时，二极管响应速度快，对浪涌的快速上升沿进行速度快，对浪涌的快速上升沿进行抑制，大量的能量通过放电管泄放。抑制，大量的能量通过放电管泄放。二、防雷组合电路二、防雷组合电路仅适用于

5、交流电仅适用于交流电路或工作电压小路或工作电压小于于10V的直流电的直流电路路采用压敏电阻和采用压敏电阻和TVS管并联起来管并联起来结合使用：压敏结合使用：压敏电阻允许通过的电阻允许通过的泄放电流较大，泄放电流较大，导通时间慢，导通时间慢，TVS导通时间快，导通时间快，二者可以互补。二者可以互补。二、防雷组合电路二、防雷组合电路气体放电管和气体放电管和压敏电阻组成压敏电阻组成的保护电路的保护电路。二、防雷组合电路二、防雷组合电路压敏电阻是抑制浪涌简单压敏电阻是抑制浪涌简单有效的办法。设计了四种有效的办法。设计了四种电路图：电路图：1.压敏电阻压敏电阻+LC滤波器滤波器.输入端施加浪涌电压，观察

6、并记录压敏电输入端施加浪涌电压，观察并记录压敏电阻两端的电压阻两端的电压.对滤波器周期取不同的值，观察对滤波器周期取不同的值，观察并记录保护器输出的震荡电压并记录保护器输出的震荡电压2.压敏电阻构成的两级浪涌保护电路压敏电阻构成的两级浪涌保护电路浪涌以差模和共模两种形式侵入设备，如图：压浪涌以差模和共模两种形式侵入设备，如图：压敏电阻敏电阻M2，M3和和M5,M6用于抑制共模电压，用于抑制共模电压，M1，M4用于抑制差模电压用于抑制差模电压输入端施加浪输入端施加浪涌电压，测试涌电压，测试并记录第一级，并记录第一级，第二级保护电第二级保护电路输出的电压路输出的电压峰值峰值3.压敏电阻压敏电阻+气

7、体放电管组成的浪涌保护电路：气体放电管组成的浪涌保护电路：改善保护性能，下图采用压敏电阻改善保护性能，下图采用压敏电阻M2，M3配合配合放电管放电管G1抑制共模电压，抑制共模电压，M1，M4抑制差模电压抑制差模电压分析增加放分析增加放电管后，保电管后，保护电路输出护电路输出的电压峰值，的电压峰值，并记录并记录4.带带LC滤波器的两级浪涌保护电路：滤波器的两级浪涌保护电路：分析不同的电容、分析不同的电容、电感对于保护电路电感对于保护电路输出电压的影响输出电压的影响 传统信号设备防雷仅停留在局部设备，如对电源、轨道电路、电码化设备做单一雷电过电压防护，这样各防雷器件之间不能互相协调工作。4.信号系

8、统整体雷电防护设计信号系统整体雷电防护设计引入电磁兼容技术，使得各级防雷器件相互协调。二、防雷组合电路二、防雷组合电路包括：25Hz相敏轨道电路、移频轨道电路、ZPW-2000，进站信号机点灯电路、灯丝报警电路、驼峰测长，测速，测重等均采用防雷保护电路，分为2级或3级保护；信号设备的防雷保护信号设备的防雷保护二、防雷组合电路二、防雷组合电路以驼峰测长、测速、测重、踏板、机车遥控设备防护电路防雷保安器原理图：二、防雷组合电路二、防雷组合电路信号设备的防雷保护信号设备的防雷保护室内采集、驱动信号传输线防雷保安器电原理图：信号设备的防雷保护信号设备的防雷保护室内视频信号传输线防雷保安器电原理图： 三、分析并验证防雷器件在浪涌电压下的作用三、分析并验证防雷器件在浪涌电压下的作用分析并验证：当浪涌高电压脉冲输入防雷器件时，浪涌能量是否被泄放掉根据铁路信号设备雷电及电磁