鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備抗干擾研究[權(quán)威資料]

鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備抗干擾研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 【摘要】電磁兼容技術(shù)是指鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)使用的設(shè)備在某種特點(diǎn)的電磁環(huán)境中，能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的共存，這項(xiàng)技術(shù)包括分為電磁干擾（ EMI）與電磁耐受 (EMS）兩大類(lèi)。本文通過(guò)對(duì)高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)電磁兼容問(wèn)題、干擾源分析、接地方式對(duì)抗電磁干擾的安全性進(jìn)行剖析，得出了防止電磁干擾的部分措施，希望能對(duì)業(yè)內(nèi)人士提供一定參考。 【關(guān)鍵詞】鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，抗干擾，措施 F407 A 一、前言 隨著科技不斷進(jìn)步，鐵路建設(shè)也隨著高速發(fā)展，人們對(duì)鐵路高速、高密度和穩(wěn)定性方面的要求也越來(lái)越高。目前我國(guó)鐵路系統(tǒng)采用的還是相對(duì)來(lái)說(shuō)能耗低、速度和集成度較高的電子電路，也造成了鐵路電力信號(hào)容易被干擾的現(xiàn)狀。因此必須加強(qiáng)對(duì)鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的抗干擾研究，提高屏蔽和過(guò)濾技術(shù)水平，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和相對(duì)獨(dú)立。 二、高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)電磁兼容問(wèn)題 所謂的電磁兼容，是指不同的設(shè)備在同一個(gè)電磁環(huán)境中，能夠不受干擾的共同執(zhí)行各自功能一種共存狀態(tài)。也就是說(shuō)，這個(gè)設(shè)備不因受同一 電磁兼容環(huán)境中另一設(shè)備的電磁發(fā)射，而發(fā)生不被許可的的降級(jí)；也不會(huì)導(dǎo)致同一電磁環(huán)境中的另一設(shè)備因?yàn)樵馐芩碾姶虐l(fā)射而發(fā)生不被許可的降級(jí)。電磁兼容（ EMC) 可以劃分為電磁干擾和電磁耐受兩種情況，還要求全部的電子產(chǎn)品都必須和電磁兼容的一般規(guī)定相吻合。 1.電磁干擾問(wèn)題 EMI 它是指所有引發(fā)其他設(shè)備或系統(tǒng)出現(xiàn)性能降級(jí)的電磁現(xiàn)象。 EMI 又可以分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。前者，即傳導(dǎo)干擾指的是經(jīng)過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)用一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的信號(hào)干擾另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。后者，即輻射干擾指的是干擾源通過(guò)空間用自己的信號(hào)干擾另一 個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。 鐵路電力各個(gè)子系統(tǒng)之間均為采用電纜線路把全部設(shè)備進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，設(shè)備與設(shè)備之間存在某種邏輯聯(lián)鎖關(guān)系。采集室外設(shè)備的狀態(tài)之后，室內(nèi)設(shè)備采用聯(lián)鎖計(jì)算產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)命令，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制室外設(shè)備，達(dá)到保障行車(chē)安全和效率的效果。所以，如果不進(jìn)行有效的抗干擾，將出現(xiàn)難以彌補(bǔ)的損失。 2.電磁耐受問(wèn)題 指的是指設(shè)備具備一種能力，它在執(zhí)行應(yīng)有功能時(shí)可以不受周?chē)姶怒h(huán)境的影響。當(dāng)今社會(huì)環(huán)境，處處都有電磁，所以提升鐵路電力系統(tǒng)電磁耐受能力尤為重要。鐵路電力系統(tǒng)所處環(huán)境的電磁干擾非常復(fù)雜，必須采取 有針對(duì)性的措施，否則，后果嚴(yán)重到不堪設(shè)想的地步。所以說(shuō)，強(qiáng)化抗干擾，提升信號(hào)系統(tǒng)的電磁耐受性勢(shì)在必行。 三、鐵路電力運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備干擾源分析 對(duì)干擾的種類(lèi)進(jìn)行話費(fèi)，主要有傳導(dǎo)、感應(yīng)、輻射 3種形式。其中傳導(dǎo)性干擾的具有最為強(qiáng)大的力量，通常被叫做傳導(dǎo)性干擾，它的常見(jiàn)表現(xiàn)為：牽引電流的不平衡導(dǎo)致傳導(dǎo)性干擾，此外，大地中的牽引電流分量還會(huì)導(dǎo)致地電位升、與網(wǎng)高壓電場(chǎng)接觸引起工頻電場(chǎng)的感應(yīng)、由牽引電流導(dǎo)致的工頻磁場(chǎng)以及電力機(jī)車(chē)摩擦接觸網(wǎng)產(chǎn)生的射頻電磁場(chǎng)騷擾。 1.傳導(dǎo)性干擾即牽引電流不平衡干 擾，它是電氣化鐵路對(duì)軌道電路干擾的主要原因。信號(hào)設(shè)備和牽引電流共用鋼軌這個(gè)通道，由于鋼軌阻抗、接續(xù)線電阻、對(duì)地漏泄、扼流變壓器線圈對(duì)稱(chēng)度不同等因素，往往是流經(jīng)兩根鋼軌上的電流不等，從而形成了不平衡電流。多數(shù)軌道區(qū)段不平衡系統(tǒng)小于 10%，不平衡電流有穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)脈沖兩種形式，較大不平衡電流以及脈沖電流中的直流分量易造成扼流變壓器等鐵芯器件的磁飽和，削弱信號(hào)傳輸。對(duì)于軌道電路設(shè)備，此干擾源的性質(zhì)近似為電流源，音頻信號(hào)接收還應(yīng)對(duì)同頻段的諧波成分進(jìn)行防護(hù)。 2.牽引回流通過(guò)鋼軌與大地之間漏導(dǎo)入地，使附近的大 地電位升高，在大地中雜散電流會(huì)對(duì)通信電纜等產(chǎn)生影響，另外，地中電流在流過(guò)與地連通的電纜外皮等金屬件時(shí)，其溫度升高將加速金屬腐蝕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成燒損，防護(hù)地電位升的措施包括：有條件可實(shí)施貫通地線；與是氣化鐵道距離較近時(shí)，可將電纜金屬外皮對(duì)地絕緣；采用平衡傳輸、隔離技術(shù)等防止共地阻抗耦合。 3.感應(yīng)耦合包括容性耦合（電影響）、感性耦合（磁影響），對(duì)于信號(hào)設(shè)備來(lái)說(shuō)，工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)屬于近場(chǎng)。 現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中，為了保證人員的安全和設(shè)備的正常運(yùn)行，通常利用鋼軌作為接觸網(wǎng)自然接地體。 四 、接地方式對(duì)抗電磁干擾的安全性研究 1.單端接地方式 電纜鋁護(hù)套或者金屬屏蔽層兩端不同時(shí)接地會(huì)造成以下后果：雷電流或過(guò)電壓波沿著線芯進(jìn)行流淌時(shí)，它們不與大地相接的一端可能出現(xiàn)極高的沖擊電壓。系統(tǒng)短路時(shí)，短路電流流過(guò)線芯，不與大地接觸的一端就會(huì)出現(xiàn)比較高的工頻感應(yīng)電壓，由于電纜外護(hù)層是絕緣的，它不無(wú)力承受這種過(guò)電壓，從而出現(xiàn)損壞，之后多點(diǎn)接地，環(huán)流形成。鑒于此，電纜鋁護(hù)套或者金屬屏蔽層一端接地時(shí)，限制護(hù)層上的過(guò)電壓非常必要，根據(jù)所處環(huán)境的具體情況，遵循經(jīng)濟(jì)合理的宗旨，在其特定位置進(jìn)行特殊的 連接和接地方式，還要設(shè)置護(hù)層保護(hù)器，杜絕電纜護(hù)層絕緣被擊穿的可能性。據(jù)此，高壓電纜線路安裝時(shí)，應(yīng)該按照 GB50217-1994電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)程的要求，單芯電纜線路的金屬護(hù)套只有一點(diǎn)接地時(shí)，金屬護(hù)套任一點(diǎn)的感應(yīng)電壓不應(yīng)超過(guò) 50-100V(未采取不能任意接觸金屬護(hù)套的安全措施時(shí)不大于 50V，如采取了有效措施時(shí)不得大于 100V)，并相應(yīng)對(duì)地絕緣。如果大于此規(guī)定電壓時(shí)，應(yīng)采取金屬護(hù)套分段絕緣或絕緣后連接成交叉互聯(lián)的接線。 2.雙端接地 埋在鐵路沿線信號(hào)和通信電纜，處于屏蔽牽引電流和外界 干擾的目的，它們的電纜金屬屏蔽層或金屬護(hù)套要進(jìn)行雙端接地設(shè)計(jì)。具體做法是：把金屬屏蔽層的兩端直接與地面相接，這樣一來(lái)，電纜會(huì)進(jìn)入牽引地回流的回路，地電流通過(guò)金屬屏蔽層，或者產(chǎn)生干擾，甚至可能發(fā)熱燒毀電纜。電纜鋼鎧中的電流是大地回流的一個(gè)分支，由電纜鋼鎧的接地線在信號(hào)機(jī)處引入電纜鋼鎧，然后到達(dá)信號(hào)機(jī)械室，最后進(jìn)入大地，回到牽引變壓器。這個(gè)電流相當(dāng)于并聯(lián)在大地之上的一條回路，分流了大地中地回流的一部分電流。如果信號(hào)電纜的鋼鎧防護(hù)層出現(xiàn)破損，鋼凱中的電流會(huì)大大增加。特別是高速重載區(qū)段，較大的牽引回流具有很大的危害 性，一旦發(fā)生通信信號(hào)電纜燒損事故，將會(huì)嚴(yán)重影響了鐵路運(yùn)輸。 五、防止電磁干擾的部分措施 1.建筑物的自然屏蔽 大多數(shù)建筑物中，金屬構(gòu)件都會(huì)與電氣相連接，其目的是為了對(duì)建筑物形成立體的初級(jí)屏蔽網(wǎng)。即使是格柵稀疏，對(duì)外界的雷電電磁脈沖以及大功率電器產(chǎn)生的電磁脈沖也會(huì)有初級(jí)屏蔽的作用，有利于室內(nèi)進(jìn)行各類(lèi)信息系統(tǒng)的屏蔽。如果建筑物的梁，柱，樓板和墻壁中的全部鋼筋形成了一個(gè)完整的電氣系統(tǒng)，就需要形成一個(gè)法拉第電磁屏蔽籠用來(lái)加強(qiáng)建筑物的系統(tǒng)穩(wěn)定。 2.電源線和信號(hào)線的屏蔽 承擔(dān)重要任務(wù)的機(jī)房全部的電源和信號(hào)線，處于電磁干擾目的，都適宜使用具有有金屬屏蔽層的電纜。如果環(huán)境中沒(méi)有屏蔽的電纜或信號(hào)線，就必須用鋼管進(jìn)行屏蔽。露天環(huán)境的無(wú)屏蔽線路應(yīng)該鋪設(shè)在金屬管道內(nèi)，還有進(jìn)行良好的接地。電纜使用金屬絲編織層作為屏蔽層的話，要充分掌握屏蔽層的材質(zhì)、網(wǎng)眼的大小，從而選擇恰當(dāng)?shù)碾娎|。為了抗干擾，低頻電磁干擾如果不嚴(yán)重的話，屏蔽電纜應(yīng)該在兩端和所穿過(guò)的防雷區(qū)界面進(jìn)行抗干擾處理。如果低頻電磁干擾較為嚴(yán)重，建議使用屏蔽電纜穿入金屬管內(nèi)等措施。 3.設(shè)備和儀器的屏蔽 某些測(cè)試 儀器和微電子設(shè)備，對(duì)電磁脈沖干擾非常敏感，尤其是用于重要數(shù)據(jù)處理的設(shè)備，都必須使用連續(xù)的金屬層進(jìn)行封閉，電源線和信號(hào)線進(jìn)入儀器及設(shè)備的部分都要使用屏蔽電纜、穿金屬管進(jìn)行屏蔽。儀器的屏蔽體和信號(hào)電纜的屏蔽層要形成良性的電氣接觸，構(gòu)成完整的屏蔽體系。為了進(jìn)行暫態(tài)過(guò)電壓防護(hù)，電源線進(jìn)入電子儀器的，要使用壓敏電阻等保護(hù)元件與儀器的屏蔽體系相連接，一般使用像暫態(tài)抑制作用的二極管和儀器屏蔽體系互相聯(lián)系。 六、結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，對(duì)于鐵路電力系統(tǒng)，既要考慮遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠，又要不斷提升鐵路信息系統(tǒng) 的電磁兼容性，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)行過(guò)程中信號(hào)的穩(wěn)定和獨(dú)立。我們要依據(jù)電子信息技術(shù)，不斷提升技術(shù)水平，采取多重措施消除鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)候產(chǎn)生的電磁干饒，采取成效顯著的抗干擾措施。切實(shí)保證鐵路信號(hào)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。 參考文獻(xiàn)： 1陳晶晶，馬德明高速鐵路常用供電方式接地回流研究 鐵道技術(shù)監(jiān)督 -2010 年 2 期 2常媛媛 高速鐵路信號(hào)電纜不同接地方式對(duì)芯線的干擾研究影響中國(guó)鐵路 -2011 年 3 期 3蔡仁鋼 電磁兼容原理、設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)技術(shù)北京航空航天 大學(xué)出版社 -2012 年 4高攸綱 電磁兼容總論北京郵電大學(xué)出版社 -2010 年 文檔資料：鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備抗干擾研究 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費(fèi)閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :探析公路工程施工項(xiàng)目的精細(xì)化管理 淺議房建工程管理及施工技術(shù) 輸電線路帶電作業(yè)的安全防護(hù) 探析住宅水暖工程滲漏的原因及防治對(duì)策 試論防水技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用 探討綠色建筑設(shè)計(jì)的理念 橋梁工程設(shè)計(jì)中的安全性探析 淺談園林植物在園林景觀中的功能 淺談長(zhǎng)螺旋壓灌超流態(tài)砼后插鋼 筋籠灌注樁在地鐵施工中的應(yīng)用 談土建工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理的有效途徑 淺談鉆孔灌注樁施工監(jiān)理 談小城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計(jì)的原則及存在的問(wèn)題 淺析如何提高房產(chǎn)