電氣化抗干擾實(shí)踐

1、鐵路電氣化信號設(shè)備防干擾理論與實(shí)踐知識講座蘭州西電務(wù)段 郭大立目錄第一章 電氣化鐵路的組成第二章 防止電擊傷的安全常識第三章 電氣化有關(guān)人員安全規(guī)則第四章 電氣化干擾來源及案例第五章 近年信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展第一章 電氣化鐵路的組成 電氣化鐵路是以電能作為牽引動(dòng)力的一種現(xiàn)代化交通運(yùn)輸工具。電氣化鐵路除了包括鐵道信號控制設(shè)備、通信設(shè)備以外，還包括電力機(jī)車(或電動(dòng)車組)和牽引供電系統(tǒng)兩大部分。第一節(jié) 牽引供電系統(tǒng)的組成第一章 電氣化鐵路的組成 牽引供電系統(tǒng)是專門給電力機(jī)車(或電動(dòng)車組)供給電能的裝置，包括接觸網(wǎng)和牽引變電所。電力系統(tǒng)的電能通過牽引變電所、饋電線、接觸網(wǎng)、鋼軌、吸上線及回流線供給電力機(jī)

2、車。在我國采用工頻單相交流牽引制。第一節(jié) 牽引供電系統(tǒng)的組成第一章 電氣化鐵路的組成第一節(jié) 牽引供電系統(tǒng)的組成第一章 電氣化鐵路的組成 牽引變電所 牽引變電所是將電力系統(tǒng)輸送來的110kV或220kV工頻交流高壓電，通過牽引變壓器變成275kV等級的單相工頻交流電，通過饋電線將電能送到電氣化鐵路(接觸網(wǎng))上，滿足電力機(jī)車的供電需要。第一節(jié) 牽引供電系統(tǒng)的組成第一章 電氣化鐵路的組成第一節(jié) 牽引供電系統(tǒng)的組成第一章 電氣化鐵路的組成 饋電線是牽引變電所與接觸網(wǎng)之間的連接線，它從牽引變電所向接觸網(wǎng)供電，在分相裝置的兩側(cè)連接到接觸網(wǎng)上，使之獲得275kV電源。 接觸網(wǎng)是電氣化鐵路上的主要供電裝置，它

3、的懸掛形式將接觸線直接架設(shè)在鐵路線路的上方，通過與電力機(jī)車頂部受電弓的滑動(dòng)接觸將電能供給電力機(jī)車(或電動(dòng)車組)。第一節(jié) 牽引供電系統(tǒng)的組成第一章 電氣化鐵路的組成第一節(jié) 牽引供電系統(tǒng)的組成10第一章 電氣化鐵路的組成 鋼軌和吸上線 在電氣化鐵路上，電力機(jī)車是利用兩條鋼軌作為牽引電流回路的，經(jīng)過一段鋼軌傳輸后大部分牽引電流從與之相連的吸上線(絕緣電纜)直接回到變電所。由于軌道與大地之間是不絕緣的，所以牽引電流的另一部分要流經(jīng)大地，從埋設(shè)在牽引變電所下面的接地網(wǎng)回到牽引變壓器。第一節(jié) 牽引供電系統(tǒng)的組成第一章 電氣化鐵路的組成 吸上線和鋼軌也不是直接相連，而是通過增設(shè)在軌道電路絕緣節(jié)處的扼流變壓器

4、中性點(diǎn)牢固連接，使?fàn)恳娏骰芈泛蛙壍佬盘柣芈犯髯孕纬蓪?dǎo)通回路，互不干擾。 回流線是將流經(jīng)吸上線的牽引電流直接回送變電所內(nèi)的牽引變壓器，減少電能損失，同時(shí)降低了對鐵路沿線通信、信號線路和裝置的電磁干擾。通?；亓骶€與接觸網(wǎng)線路同桿架設(shè)，每隔一定的區(qū)段通過吸上線與鋼軌相連。第一節(jié) 牽引供電系統(tǒng)的組成第一章 電氣化鐵路的組成 電力機(jī)車是牽引列車的動(dòng)力裝置，由牽引電動(dòng)機(jī)接受接觸網(wǎng)的電能，將其轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，驅(qū)動(dòng)機(jī)車的車輪運(yùn)行。第二節(jié) 電力機(jī)車的工作原理。第一章 電氣化鐵路的組成 其工作原理是接收接觸網(wǎng)上的交流電，經(jīng)受電弓進(jìn)入機(jī)車的主斷路器再進(jìn)入主變壓器，從主變壓器的牽引繞組經(jīng)過硅機(jī)組整流后，向六臺(tái)分兩組并

5、聯(lián)的牽引電機(jī)供直流電，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，經(jīng)過齒輪的傳遞驅(qū)動(dòng)機(jī)車動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。第二節(jié) 電力機(jī)車的工作原理。第一章 電氣化鐵路的組成 1、直接供電方式(見圖) ，在牽引網(wǎng)中不加防護(hù)干擾措施，對信號、通信設(shè)施及設(shè)備維護(hù)存在較大的干擾危害。第三節(jié) 牽引網(wǎng)的幾種供電方式第一章 電氣化鐵路的組成 2、BT(吸流變壓器)方式 吸流變壓器顧名思義，其原邊串接在接觸網(wǎng)(r)內(nèi)，副邊串接在特設(shè)的回流線(N)內(nèi)，每兩臺(tái)BT中間安設(shè)一根吸上線，其電氣連接如圖所示。第三節(jié) 牽引網(wǎng)的幾種供電方式第一章 電氣化鐵路的組成 3AT(自耦變壓器)方式 自耦變壓器跨接于接觸網(wǎng)(T)和正饋導(dǎo)線(F)之間，其中點(diǎn)與鋼軌及沿接觸網(wǎng)線路同

6、桿架設(shè)的保護(hù)線(Pw)相連，其電氣連接如圖所示。第三節(jié) 牽引網(wǎng)的幾種供電方式第一章 電氣化鐵路的組成 4、帶回流線的直接供電方式 目前大部分電氣化改造中均采用帶回流線的直接供電方式(見圖23)。第三節(jié) 牽引網(wǎng)的幾種供電方式第一章 電氣化鐵路的組成 帶回流線的直接供電方式取消了BT供電方式中的吸流變壓器，保留了回流線，使鋼軌中的回流盡可能地由回流線流回牽引變電所，同時(shí)能抵消接觸網(wǎng)對臨近電氣設(shè)施的干擾，這種供電方式設(shè)備簡單，因此供電設(shè)備的可靠性得到了提高；由于取消了吸流變壓器，只保留了回流線，因此牽引網(wǎng)阻抗比直供方式低一些，供電性能好一些，造價(jià)也不太高，所以這種供電方式在我國電氣化鐵路上得到了廣泛

7、應(yīng)用。第三節(jié) 牽引網(wǎng)的幾種供電方式20第一章 電氣化鐵路的組成 在電氣化牽引區(qū)段，站內(nèi)目前采用97型25周相敏軌道電路，區(qū)間自動(dòng)閉塞區(qū)段前期采用ZP89型移頻軌道電路，提速區(qū)段經(jīng)技術(shù)改造已采用ZPW2000型無絕緣移頻軌道電路，因此不論站內(nèi)還是區(qū)間均針對電氣化牽引區(qū)段的特點(diǎn)，對鋼軌的牽引回流按兩種方式處理，一是在軌道電路絕緣節(jié)處增設(shè)扼流變壓器通過中性點(diǎn)來導(dǎo)通牽引回流，在有吸上線處接至扼流變壓器（可增設(shè)空扼流）中性點(diǎn)處。第四節(jié) 電氣化區(qū)段的軌道電路第一章 電氣化鐵路的組成牽引回流牽引回流消除消除軌道信號軌道信號第一章 電氣化鐵路的組成牽引回流牽引回流消除消除 另一種是針對區(qū)間無縫鋼線路采用ZPW

8、2000型無絕緣軌道電路對牽引回流的處理方式，由軌道分界處調(diào)諧區(qū)內(nèi)空心線圈起到平衡牽引回流作用，在有吸上線處接至扼流變壓器（可增設(shè)空扼流）中性點(diǎn)處。24第二章 防止電擊傷的安全常識第一節(jié) 電擊危險(xiǎn)性的原因 當(dāng)人受到一定程度電擊時(shí)，一旦電流通過心臟，有可能當(dāng)人受到一定程度電擊時(shí)，一旦電流通過心臟，有可能發(fā)生心臟顫動(dòng)而造成生命危險(xiǎn)。因?yàn)殡娏魍ㄟ^心臟和肺發(fā)生心臟顫動(dòng)而造成生命危險(xiǎn)。因?yàn)殡娏魍ㄟ^心臟和肺等重要內(nèi)臟器官所產(chǎn)生的危害較大，一般來說，應(yīng)避免等重要內(nèi)臟器官所產(chǎn)生的危害較大，一般來說，應(yīng)避免由手至足或左右兩手之間的觸電，此時(shí)危險(xiǎn)性最大。舉由手至足或左右兩手之間的觸電，此時(shí)危險(xiǎn)性最大。舉一個(gè)實(shí)例說

9、明：遭雷擊或接觸網(wǎng)落地，著地點(diǎn)附近有人一個(gè)實(shí)例說明：遭雷擊或接觸網(wǎng)落地，著地點(diǎn)附近有人觸電后倒地，此刻若用手扶地，是致命危險(xiǎn)觸電后倒地，此刻若用手扶地，是致命危險(xiǎn)。25第二章 防止電擊傷的安全常識第二節(jié) 人體觸電流安全容許值。 通常認(rèn)為通過人體的最大容許電流值為通常認(rèn)為通過人體的最大容許電流值為101015mA15mA，因，因?yàn)榇藭r(shí)人還能夠獨(dú)立地離開電極，脫離危險(xiǎn)。不同電流為此時(shí)人還能夠獨(dú)立地離開電極，脫離危險(xiǎn)。不同電流強(qiáng)度下觸電后人體生理反應(yīng)不同，分為：知覺電流強(qiáng)度下觸電后人體生理反應(yīng)不同，分為：知覺電流(1mA(1mA以下以下) )、自主電流、自主電流(1(115mA)15mA)、凍結(jié)電流

10、、凍結(jié)電流(15(1530mA)30mA)和心和心室顫動(dòng)電流，流經(jīng)人體的電流小于凍結(jié)電流是安全的。室顫動(dòng)電流，流經(jīng)人體的電流小于凍結(jié)電流是安全的。26第三章 電氣化鐵路作業(yè)人員安全防護(hù)知識第一節(jié) 總 則 1 1、 在電氣化鐵路上，接觸網(wǎng)的各導(dǎo)線及其相連部件，在電氣化鐵路上，接觸網(wǎng)的各導(dǎo)線及其相連部件，通常均帶有高壓電，因此禁止直接或間接地通常均帶有高壓電，因此禁止直接或間接地( (通過任何通過任何物件，如棒條、導(dǎo)線、水流等物件，如棒條、導(dǎo)線、水流等) )與上述設(shè)備接觸。與上述設(shè)備接觸。 2 2、 當(dāng)接觸網(wǎng)的絕緣不良時(shí)，在其支柱、支撐結(jié)構(gòu)及當(dāng)接觸網(wǎng)的絕緣不良時(shí)，在其支柱、支撐結(jié)構(gòu)及其金屬結(jié)構(gòu)上，

11、在回流線與鋼軌的連接點(diǎn)上，都可能其金屬結(jié)構(gòu)上，在回流線與鋼軌的連接點(diǎn)上，都可能出現(xiàn)高電壓，因此平常應(yīng)避免與上述部件相接；當(dāng)接出現(xiàn)高電壓，因此平常應(yīng)避免與上述部件相接；當(dāng)接觸網(wǎng)絕緣損壞時(shí)，禁止與之接觸。觸網(wǎng)絕緣損壞時(shí)，禁止與之接觸。27第三章電氣化鐵路作業(yè)人員安全防護(hù)知識第二節(jié) 電氣化鐵路附近有關(guān)安全規(guī)定 3 3、 為保證人身安全，除專業(yè)人員按規(guī)定作業(yè)外，任何人員為保證人身安全，除專業(yè)人員按規(guī)定作業(yè)外，任何人員所攜帶的物件所攜帶的物件( (包括長桿、導(dǎo)線等包括長桿、導(dǎo)線等) )與接觸網(wǎng)設(shè)備的帶電部分需保與接觸網(wǎng)設(shè)備的帶電部分需保持二米以上的距離。持二米以上的距離。 4 4、 在距接觸網(wǎng)帶電部分不

12、到二米的建筑物上作業(yè)時(shí)，接觸在距接觸網(wǎng)帶電部分不到二米的建筑物上作業(yè)時(shí)，接觸網(wǎng)必須停電，并要遵照下列規(guī)定辦理：網(wǎng)必須停電，并要遵照下列規(guī)定辦理： 施工領(lǐng)導(dǎo)人要向電力調(diào)度員提出接觸網(wǎng)停電申請書，申施工領(lǐng)導(dǎo)人要向電力調(diào)度員提出接觸網(wǎng)停電申請書，申請書中應(yīng)明確指出施工地點(diǎn)、施工所需時(shí)間，施工開始時(shí)間及作請書中應(yīng)明確指出施工地點(diǎn)、施工所需時(shí)間，施工開始時(shí)間及作業(yè)特點(diǎn)。對于有計(jì)劃的作業(yè)，申請書應(yīng)于施工前兩天提出業(yè)特點(diǎn)。對于有計(jì)劃的作業(yè)，申請書應(yīng)于施工前兩天提出。28第三章電氣化鐵路作業(yè)人員安全防護(hù)知識第二節(jié) 電氣化鐵路附近有關(guān)安全規(guī)定 只有在接到電力調(diào)度員許可停電施工的命令，并只有在接到電力調(diào)度員許可停

13、電施工的命令，并有接觸網(wǎng)工區(qū)指定的接觸網(wǎng)工安設(shè)臨時(shí)接地線之后，方有接觸網(wǎng)工區(qū)指定的接觸網(wǎng)工安設(shè)臨時(shí)接地線之后，方可開始施工。施工時(shí)接觸網(wǎng)工必須在場監(jiān)護(hù)，在有關(guān)電可開始施工。施工時(shí)接觸網(wǎng)工必須在場監(jiān)護(hù)，在有關(guān)電氣安全方面，施工領(lǐng)導(dǎo)人必須聽從接觸網(wǎng)工的指導(dǎo)。氣安全方面，施工領(lǐng)導(dǎo)人必須聽從接觸網(wǎng)工的指導(dǎo)。 施工結(jié)束，接觸網(wǎng)工要確認(rèn)所有工作人員都已在施工結(jié)束，接觸網(wǎng)工要確認(rèn)所有工作人員都已在安全地點(diǎn)之后，方可拆除臨時(shí)接地線，并通知電力調(diào)度安全地點(diǎn)之后，方可拆除臨時(shí)接地線，并通知電力調(diào)度員施工已完了。在拆除臨時(shí)接地線之后嚴(yán)禁再進(jìn)行施工。員施工已完了。在拆除臨時(shí)接地線之后嚴(yán)禁再進(jìn)行施工。29第三章電氣化鐵

14、路作業(yè)人員安全防護(hù)知識第二節(jié) 電氣化鐵路附近有關(guān)安全規(guī)定 5、 在距接觸網(wǎng)帶電部分二米到四米的導(dǎo)線、支柱、房頂及其它在距接觸網(wǎng)帶電部分二米到四米的導(dǎo)線、支柱、房頂及其它設(shè)施上施工時(shí)，接觸網(wǎng)可不停電，但須有接觸網(wǎng)工或經(jīng)專門訓(xùn)練設(shè)施上施工時(shí)，接觸網(wǎng)可不停電，但須有接觸網(wǎng)工或經(jīng)專門訓(xùn)練的人員在場監(jiān)護(hù)。的人員在場監(jiān)護(hù)。 6、 發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)斷線及其部件損壞或在接觸網(wǎng)上掛有線頭、繩索發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)斷線及其部件損壞或在接觸網(wǎng)上掛有線頭、繩索等物，均不準(zhǔn)與之接觸，要立即通知附近的接觸網(wǎng)工區(qū)或電力調(diào)等物，均不準(zhǔn)與之接觸，要立即通知附近的接觸網(wǎng)工區(qū)或電力調(diào)度派人處理。在接觸網(wǎng)檢修人員到達(dá)以前，將該處加以防護(hù)，任度派人處

15、理。在接觸網(wǎng)檢修人員到達(dá)以前，將該處加以防護(hù)，任何人員均應(yīng)距已斷導(dǎo)線接地處所十米以外。如接觸網(wǎng)已斷導(dǎo)線等何人員均應(yīng)距已斷導(dǎo)線接地處所十米以外。如接觸網(wǎng)已斷導(dǎo)線等侵入建筑接近限界危及行車安全時(shí)，則必須根據(jù)鐵路技術(shù)管理侵入建筑接近限界危及行車安全時(shí)，則必須根據(jù)鐵路技術(shù)管理規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行防護(hù)處理。規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行防護(hù)處理。第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例在電力牽引區(qū)段中，接觸網(wǎng)周圍空間有分布的交變電磁在電力牽引區(qū)段中，接觸網(wǎng)周圍空間有分布的交變電磁場，在附近的各種信號設(shè)備上，會(huì)產(chǎn)生對大地的電位和縱場，在附近的各種信號設(shè)備上，會(huì)產(chǎn)生對大地的電位和縱電動(dòng)勢，同時(shí)，電氣化鐵路供

16、電系統(tǒng)與信號共用鋼軌作為電動(dòng)勢，同時(shí)，電氣化鐵路供電系統(tǒng)與信號共用鋼軌作為公共傳輸通道，牽引供電系統(tǒng)存在對信號設(shè)備的干擾問題。公共傳輸通道，牽引供電系統(tǒng)存在對信號設(shè)備的干擾問題。因此，電力牽引區(qū)段的干擾分析，主要是對軌道電路、信因此，電力牽引區(qū)段的干擾分析，主要是對軌道電路、信號機(jī)、電纜、機(jī)車信號等設(shè)備干擾以及對維修作業(yè)人員的號機(jī)、電纜、機(jī)車信號等設(shè)備干擾以及對維修作業(yè)人員的危害來源進(jìn)行分析，其中對軌道電路中兩條鋼軌電流的不危害來源進(jìn)行分析，其中對軌道電路中兩條鋼軌電流的不平衡及電磁干擾量列為研究的重點(diǎn)。平衡及電磁干擾量列為研究的重點(diǎn)。 第一節(jié) 概論第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化

17、牽引干擾來源及案例電氣化鐵路對信號設(shè)備的干擾分為四類：電氣化鐵路對信號設(shè)備的干擾分為四類：(1)(1)軌道電路和機(jī)車信號受鋼軌中不平衡牽引電流回軌道電路和機(jī)車信號受鋼軌中不平衡牽引電流回流、瞬間脈沖電流及諧波電流的干擾。流、瞬間脈沖電流及諧波電流的干擾。(2) (2) 電纜受牽引網(wǎng)系統(tǒng)的感性、容性耦合的干擾。電纜受牽引網(wǎng)系統(tǒng)的感性、容性耦合的干擾。(3) (3) 電力機(jī)車系統(tǒng)對軌道電路及區(qū)間電子計(jì)軸設(shè)備、電力機(jī)車系統(tǒng)對軌道電路及區(qū)間電子計(jì)軸設(shè)備、電氣集中設(shè)備、自動(dòng)閉塞系統(tǒng)、駝峰測速雷達(dá)系統(tǒng)受放電氣集中設(shè)備、自動(dòng)閉塞系統(tǒng)、駝峰測速雷達(dá)系統(tǒng)受放射、耦合、回流地電位等的影響。射、耦合、回流地電位等的

18、影響。第二節(jié) 牽引干擾的來源第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例機(jī)車車載設(shè)備包括機(jī)車信號、機(jī)車車載設(shè)備包括機(jī)車信號、LKJ列車運(yùn)行監(jiān)控裝列車運(yùn)行監(jiān)控裝置等受電力機(jī)車的電、磁、電磁輻射源的影響。置等受電力機(jī)車的電、磁、電磁輻射源的影響。除了上述四方面外，還存在危險(xiǎn)電壓對維修操作人除了上述四方面外，還存在危險(xiǎn)電壓對維修操作人員的人身安全的影響。其中第一類干擾后果最為嚴(yán)重，員的人身安全的影響。其中第一類干擾后果最為嚴(yán)重，因此也是抗干擾防護(hù)的重點(diǎn)。因此也是抗干擾防護(hù)的重點(diǎn)。第二節(jié) 牽引干擾的來源分類第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例電氣化鐵道把鋼軌

19、作為牽引電流的一條回流通道。作為列車電氣化鐵道把鋼軌作為牽引電流的一條回流通道。作為列車位置檢查設(shè)備的軌道電路，無論在站內(nèi)和區(qū)間都要?jiǎng)澐趾芏嗟奈恢脵z查設(shè)備的軌道電路，無論在站內(nèi)和區(qū)間都要?jiǎng)澐趾芏嗟膮^(qū)段，并采用絕緣節(jié)隔開，因此，為了疏通牽引電流必須要安區(qū)段，并采用絕緣節(jié)隔開，因此，為了疏通牽引電流必須要安裝扼流變壓器，牽引回流通過扼流變壓器中性點(diǎn)，經(jīng)兩根鋼軌裝扼流變壓器，牽引回流通過扼流變壓器中性點(diǎn)，經(jīng)兩根鋼軌回歸牽引變電所。扼流變壓器的兩個(gè)半邊線圈匝數(shù)相等回歸牽引變電所。扼流變壓器的兩個(gè)半邊線圈匝數(shù)相等( (阻抗相阻抗相等等) )，兩根鋼軌的長度相等，兩根鋼軌的長度相等( (鋼軌阻抗相等鋼軌阻

20、抗相等) )，故從基本原理上講，故從基本原理上講兩根鋼軌上通過的牽引電流應(yīng)是相等的兩根鋼軌上通過的牽引電流應(yīng)是相等的( (每根鋼軌均通過每根鋼軌均通過5050的牽引電流回流的牽引電流回流) )。第三節(jié) 軌道電路不平衡牽引回流的主要來源第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例但實(shí)際上通過兩根鋼軌的牽引電流是不平衡的。這是但實(shí)際上通過兩根鋼軌的牽引電流是不平衡的。這是因?yàn)殇撥墝Υ蟮氐慕^緣程度極低，牽引回流除了一部分電因?yàn)殇撥墝Υ蟮氐慕^緣程度極低，牽引回流除了一部分電流沿鋼軌回流，而另一部分回流則沿大地流通回歸變電所。流沿鋼軌回流，而另一部分回流則沿大地流通回歸變電所。因此，牽

21、引回流的分配取決于三個(gè)方面因素的影響：因此，牽引回流的分配取決于三個(gè)方面因素的影響：一是鋼軌的導(dǎo)電率，包括鋼軌、軌端連接線和扼流變一是鋼軌的導(dǎo)電率，包括鋼軌、軌端連接線和扼流變壓器的性能壓器的性能第三節(jié) 軌道電路不平衡牽引回流的主要來源第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例二是二是“鋼軌一大地鋼軌一大地”間的接觸電阻值不同（見下圖）。間的接觸電阻值不同（見下圖）。三是結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際分析，軌端絕緣破損或者是塞釘接觸三是結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際分析，軌端絕緣破損或者是塞釘接觸不良不僅影響軌道電路的正常工作，而且會(huì)直接造成兩根不良不僅影響軌道電路的正常工作，而且會(huì)直接造成兩根鋼軌的牽引電流

22、不平衡，產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。鋼軌的牽引電流不平衡，產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。 綜上所述，由于牽引回流產(chǎn)生的所謂橫向和縱向不對稱，綜上所述，由于牽引回流產(chǎn)生的所謂橫向和縱向不對稱，使?fàn)恳亓餮貎蓷l鋼軌線路的分布不對稱，從而在鋼軌之使?fàn)恳亓餮貎蓷l鋼軌線路的分布不對稱，從而在鋼軌之間，扼流變壓器一次線圈上出現(xiàn)干擾電壓，造成在軌道電間，扼流變壓器一次線圈上出現(xiàn)干擾電壓，造成在軌道電路的器件上呈現(xiàn)直流成分或交流成分的影響，通常含有大路的器件上呈現(xiàn)直流成分或交流成分的影響，通常含有大量的量的50H2基波和奇次諧波，僅有少量偶次諧波。基波和奇次諧波，僅有少量偶次諧波。第三節(jié) 軌道電路不平衡牽引回流的主要來源第四章第四章 電

23、氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例第三節(jié) 軌道電路不平衡牽引回流的主要來源第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例為了定量衡量不平衡牽引電流，引入不平衡系數(shù)概念，為了定量衡量不平衡牽引電流，引入不平衡系數(shù)概念，兩根軌條中的電力牽引電流如圖所示：兩根軌條中的電力牽引電流如圖所示：IA為為A軌中流過軌中流過的電力牽引電流，的電力牽引電流，IB為為B軌中流過的電力牽引電流。不軌中流過的電力牽引電流。不平衡電流系數(shù)的計(jì)算公式如下：平衡電流系數(shù)的計(jì)算公式如下：不平衡電流系數(shù)（不平衡電流系數(shù)（IAIB）/（IA+IB）%例如：例如：97型型25周相敏軌道電路采用了不平衡電

24、流系數(shù)周相敏軌道電路采用了不平衡電流系數(shù)小于小于0.5%的扼流變壓器，的扼流變壓器，ZPW 2000A無絕緣軌道電無絕緣軌道電路，在電力牽引電流路，在電力牽引電流1000A，不平衡電流最大可達(dá)，不平衡電流最大可達(dá)100A，不平衡電流系數(shù)值為不平衡電流系數(shù)值為10等。等。第三節(jié) 軌道電路不平衡牽引回流的主要來源第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例 不平衡電流對信號設(shè)備及軌道電路的干擾危害，可分為穩(wěn)定不平衡電流對信號設(shè)備及軌道電路的干擾危害，可分為穩(wěn)定干擾與沖擊干擾危害兩種狀況。干擾與沖擊干擾危害兩種狀況。穩(wěn)定干擾危害穩(wěn)定干擾危害在雙軌條軌道電路中，任何一種干擾電流，對軌

25、道電路接收器在雙軌條軌道電路中，任何一種干擾電流，對軌道電路接收器的影響，都是由沿鋼軌線路和扼流變壓器半個(gè)線圈的干擾電流分的影響，都是由沿鋼軌線路和扼流變壓器半個(gè)線圈的干擾電流分布不對稱所決定的，并且這種分布不對稱是隨機(jī)的。布不對稱所決定的，并且這種分布不對稱是隨機(jī)的。電氣化區(qū)段對地下信號電纜會(huì)產(chǎn)生的影響：電氣化區(qū)段內(nèi)埋沒電氣化區(qū)段對地下信號電纜會(huì)產(chǎn)生的影響：電氣化區(qū)段內(nèi)埋沒著各種用途的眾多的接地極。當(dāng)大電流通過這些接地極入地時(shí)，著各種用途的眾多的接地極。當(dāng)大電流通過這些接地極入地時(shí)，所引起的地電位升高會(huì)對地下信號電纜的絕緣層造成威脅。所引起的地電位升高會(huì)對地下信號電纜的絕緣層造成威脅。第四節(jié)

26、 不平衡電流對信號設(shè)備的干擾危害第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例第四節(jié) 不平衡電流對信號設(shè)備的干擾危害沖擊干擾危害沖擊干擾危害在電力機(jī)車升弓空載投入主變壓器時(shí)，牽引電流回路中，將在電力機(jī)車升弓空載投入主變壓器時(shí)，牽引電流回路中，將出現(xiàn)一個(gè)沖擊電流。由于這個(gè)瞬態(tài)的出現(xiàn)一個(gè)沖擊電流。由于這個(gè)瞬態(tài)的50H250H2電流波形中含有很強(qiáng)的電流波形中含有很強(qiáng)的諧波分量，在某些特定條件下，能使軌道繼電器發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。諧波分量，在某些特定條件下，能使軌道繼電器發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。在接觸網(wǎng)或電力機(jī)車組的絕緣破損時(shí)，牽引網(wǎng)將處于短路狀在接觸網(wǎng)或電力機(jī)車組的絕緣破損時(shí)，牽引網(wǎng)將處于短路狀態(tài)，

27、并且出現(xiàn)短時(shí)間的強(qiáng)大的電流脈沖，在牽引網(wǎng)發(fā)生短路后的態(tài)，并且出現(xiàn)短時(shí)間的強(qiáng)大的電流脈沖，在牽引網(wǎng)發(fā)生短路后的分段區(qū)段被切斷電壓。軌間干擾電壓與電流分段區(qū)段被切斷電壓。軌間干擾電壓與電流I I的大小成正比，短的大小成正比，短時(shí)間的強(qiáng)大電流通過扼流變壓器的半邊線圈時(shí)，在時(shí)間的強(qiáng)大電流通過扼流變壓器的半邊線圈時(shí)，在IIII次側(cè)產(chǎn)生的次側(cè)產(chǎn)生的高電壓，可能燒斷保安器的熔絲或燒損設(shè)備并有可能留有故障隱高電壓，可能燒斷保安器的熔絲或燒損設(shè)備并有可能留有故障隱患?；?。第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例第四節(jié) 不平衡電流對信號設(shè)備的干擾危害次旅客列車由寶雞車站次旅客列車由寶雞車站I

28、 I道發(fā)出，在開向西安方面的過程道發(fā)出，在開向西安方面的過程中，由于值班員已預(yù)排了中，由于值班員已預(yù)排了3 3道發(fā)車進(jìn)路道發(fā)車進(jìn)路( (不應(yīng)預(yù)辦不應(yīng)預(yù)辦) )，在列車尚未，在列車尚未完全出清完全出清1 13DG3DG道岔區(qū)段時(shí)，因道岔區(qū)段時(shí)，因1 1號道岔中途轉(zhuǎn)換，造成三節(jié)旅號道岔中途轉(zhuǎn)換，造成三節(jié)旅客車廂、一節(jié)行李車脫軌的重大事故。客車廂、一節(jié)行李車脫軌的重大事故。 1 13DG3DG軌道繼電器在軌道繼電器在調(diào)整或分路狀態(tài)下，均能因牽引電流的干擾而使脈沖軌道繼電器調(diào)整或分路狀態(tài)下，均能因牽引電流的干擾而使脈沖軌道繼電器誤動(dòng)。誤動(dòng)。軌道濾波器能防護(hù)較強(qiáng)的軌道濾波器能防護(hù)較強(qiáng)的50Hz50Hz穩(wěn)

29、定千擾，但防護(hù)不了沖穩(wěn)定千擾，但防護(hù)不了沖擊電流干擾。擊電流干擾。GJGJ可靠吸起，而且靠并聯(lián)電容器的放電保持在吸起可靠吸起，而且靠并聯(lián)電容器的放電保持在吸起狀態(tài)。保持吸起時(shí)間長達(dá)狀態(tài)。保持吸起時(shí)間長達(dá)0 08 81 11s1s，而道岔電路接通時(shí)間經(jīng)，而道岔電路接通時(shí)間經(jīng)實(shí)測約為實(shí)測約為0 068s68s，因此，可以使預(yù)辦好的進(jìn)路中的，因此，可以使預(yù)辦好的進(jìn)路中的1 1號道岔轉(zhuǎn)動(dòng)，號道岔轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)生列車脫軌的重大事故。發(fā)生列車脫軌的重大事故。第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例第四節(jié) 不平衡電流對信號設(shè)備的干擾危害案例二案例二理論研究及實(shí)驗(yàn)均表明，電力機(jī)車升弓、降弓、過

30、電理論研究及實(shí)驗(yàn)均表明，電力機(jī)車升弓、降弓、過電分段及其駛過結(jié)有冰凌的接觸網(wǎng)時(shí)，即機(jī)車主變壓器接分段及其駛過結(jié)有冰凌的接觸網(wǎng)時(shí)，即機(jī)車主變壓器接向和斷開接觸網(wǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，最大沖擊激向和斷開接觸網(wǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，最大沖擊激磁電流可達(dá)機(jī)車主變壓器額定電流的磁電流可達(dá)機(jī)車主變壓器額定電流的6 68 8倍。對于扼流倍。對于扼流變壓器而言，它并未飽和，所以牽引沖擊電流的特殊波變壓器而言，它并未飽和，所以牽引沖擊電流的特殊波形便能串入軌道繼電器線圈。形便能串入軌道繼電器線圈。第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例第四節(jié) 不平衡電流對信號設(shè)備的干擾危害因此，沖擊電

31、流對因此，沖擊電流對25Hz25Hz相敏軌道電路有可能造成誤動(dòng)，相敏軌道電路有可能造成誤動(dòng)，在在2525周相敏軌道電路中，盡管與軌道線圈并聯(lián)的防護(hù)盒，周相敏軌道電路中，盡管與軌道線圈并聯(lián)的防護(hù)盒，對對50Hz50Hz呈串聯(lián)諧振，能短路絕大部分的電流，但沖擊電呈串聯(lián)諧振，能短路絕大部分的電流，但沖擊電流在過渡過程時(shí)防護(hù)盒并不起原來的短路效果。除此以流在過渡過程時(shí)防護(hù)盒并不起原來的短路效果。除此以外，沖擊電流仍含有很大的直流成分。外，沖擊電流仍含有很大的直流成分。第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案例電氣化牽引干擾來源及案例第四節(jié) 不平衡電流對信號設(shè)備的干擾危害第四章第四章 電氣化牽引干擾來源及案

32、例電氣化牽引干擾來源及案例第四節(jié) 不平衡電流對信號設(shè)備的干擾危害 因此，牽引沖擊干擾造成軌道繼電器誤動(dòng)，原因可因此，牽引沖擊干擾造成軌道繼電器誤動(dòng)，原因可歸納分成兩類：歸納分成兩類：第一類是干擾電流與軌道繼電器局部電流產(chǎn)生了干擾第一類是干擾電流與軌道繼電器局部電流產(chǎn)生了干擾轉(zhuǎn)矩，它既可能導(dǎo)致軌道繼電器錯(cuò)誤吸起，也可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩，它既可能導(dǎo)致軌道繼電器錯(cuò)誤吸起，也可能導(dǎo)致錯(cuò)誤落下。錯(cuò)誤落下。第二類是干擾電流改變了電路的第二類是干擾電流改變了電路的25Hz25Hz參數(shù)，造成原軌參數(shù)，造成原軌道繼電器工作轉(zhuǎn)矩減少。即端電壓降低和失調(diào)角增大，道繼電器工作轉(zhuǎn)矩減少。即端電壓降低和失調(diào)角增大，導(dǎo)致軌道繼電器

33、錯(cuò)誤落下。導(dǎo)致軌道繼電器錯(cuò)誤落下。46第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展 隨著鐵路運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展，大面積提速，重載列車開隨著鐵路運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展，大面積提速，重載列車開行，對信號設(shè)備的要求也越來越高，近年來新技術(shù)、新設(shè)備不斷行，對信號設(shè)備的要求也越來越高，近年來新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)并上道投入運(yùn)用，為運(yùn)輸安全可靠奠定良好設(shè)備基礎(chǔ)，取得涌現(xiàn)并上道投入運(yùn)用，為運(yùn)輸安全可靠奠定良好設(shè)備基礎(chǔ)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效應(yīng)，在電氣化區(qū)段信號設(shè)備方面也出現(xiàn)了了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效應(yīng)，在電氣化區(qū)段信號設(shè)備方面也出現(xiàn)了設(shè)備制式不斷更新，工藝器材標(biāo)準(zhǔn)不斷完善的良好局面。如：設(shè)備制式不斷更新，工藝器材標(biāo)準(zhǔn)不斷完善

34、的良好局面。如：9797型型2525周相敏軌道電路的運(yùn)用，在原周相敏軌道電路的運(yùn)用，在原2525周相敏軌道電路的基礎(chǔ)上，周相敏軌道電路的基礎(chǔ)上，在設(shè)備運(yùn)用可靠性及安全性方面有了較大的提高，現(xiàn)已成為電氣在設(shè)備運(yùn)用可靠性及安全性方面有了較大的提高，現(xiàn)已成為電氣化區(qū)段站內(nèi)軌道電路的推廣制式；區(qū)間自動(dòng)閉塞原有的四顯示化區(qū)段站內(nèi)軌道電路的推廣制式；區(qū)間自動(dòng)閉塞原有的四顯示ZP89ZP89型移頻軌道電路制式已被標(biāo)準(zhǔn)更高的型移頻軌道電路制式已被標(biāo)準(zhǔn)更高的ZPWZPW20002000A A無絕緣軌道無絕緣軌道電路所取代電路所取代。47第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展 下面就針對下面就針對9797型型2525周

35、相敏軌道電路和周相敏軌道電路和ZPWZPW20002000A A無絕緣軌道無絕緣軌道電路在抗干擾能力方面的優(yōu)點(diǎn)以及在實(shí)際維護(hù)工作中的一些注意電路在抗干擾能力方面的優(yōu)點(diǎn)以及在實(shí)際維護(hù)工作中的一些注意事項(xiàng)作一簡單的歸納分析。事項(xiàng)作一簡單的歸納分析。 第一節(jié)第一節(jié) 97 97型型2525周相敏軌道電路抗干擾技術(shù)周相敏軌道電路抗干擾技術(shù) 采取采取“綜合治理綜合治理”的方式對該制式進(jìn)行改進(jìn)：的方式對該制式進(jìn)行改進(jìn)：(1)(1)減少不平衡減少不平衡系數(shù)。改進(jìn)扼流變壓器的制造工藝，使其本身的不平衡度盡量減系數(shù)。改進(jìn)扼流變壓器的制造工藝，使其本身的不平衡度盡量減?。灰泳€改用?。灰泳€改用“等阻線等阻線”等。

36、要求接觸網(wǎng)地線接向鋼軌時(shí)，埋等。要求接觸網(wǎng)地線接向鋼軌時(shí)，埋人地中的部分需將外皮與地絕緣等。人地中的部分需將外皮與地絕緣等。48第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展 扼流變壓器增開氣隙，控制阻抗。采用雙扼流類扼流變壓器增開氣隙，控制阻抗。采用雙扼流類型軌道電路。扼流變壓器上配合使用干擾抑制器，即型軌道電路。扼流變壓器上配合使用干擾抑制器，即抗干擾扼流變壓器，提高扼流變壓器容量，增加了抗干擾扼流變壓器，提高扼流變壓器容量，增加了600A600A、800A800A兩種類型，提高抗干擾性能。將軌道復(fù)示繼電器兩種類型，提高抗干擾性能。將軌道復(fù)示繼電器改為新研制的安全型緩動(dòng)繼電器，它具有改為新研制的安全型緩

37、動(dòng)繼電器，它具有0 08s8s0 01s1s的緩放和的緩放和0 04s4s0 01s1s的緩吸功能，能有效克服電化區(qū)的緩吸功能，能有效克服電化區(qū)段的沖擊干擾造成軌道繼電器誤動(dòng)問題。改進(jìn)了原二段的沖擊干擾造成軌道繼電器誤動(dòng)問題。改進(jìn)了原二元二位繼電器的性能指標(biāo)。元二位繼電器的性能指標(biāo)。 49第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展 25H225H2軌道電路用軌道電路用BESBES型抗干擾扼流變壓器：型抗干擾扼流變壓器：BES1BES1、BES2BES2型抗干擾扼流變壓器的線圈結(jié)構(gòu)如圖型抗干擾扼流變壓器的線圈結(jié)構(gòu)如圖12123 37(b)7(b)所示，所示，其電氣特性應(yīng)符合表其電氣特性應(yīng)符合表12123

38、37(b7(b的要求；的要求；50第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展51第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展 第二節(jié)第二節(jié) ZPW ZPW20002000無絕緣軌道電路干擾防護(hù)的技術(shù)特點(diǎn)無絕緣軌道電路干擾防護(hù)的技術(shù)特點(diǎn) ZPWZPW20002000無絕緣軌道電路的干擾防護(hù)從總體上采用了雷電及無絕緣軌道電路的干擾防護(hù)從總體上采用了雷電及電磁脈沖防護(hù)與接地技術(shù)中的設(shè)計(jì)思想，除了在軌道構(gòu)成上利用電磁脈沖防護(hù)與接地技術(shù)中的設(shè)計(jì)思想，除了在軌道構(gòu)成上利用調(diào)諧區(qū)內(nèi)空心線圈的短路原理起到平衡牽引回流作用外，突出的調(diào)諧區(qū)內(nèi)空心線圈的短路原理起到平衡牽引回流作用外，突出的特點(diǎn)是利用新增設(shè)的貫通地線與電纜同溝埋設(shè)，將區(qū)

39、間設(shè)備的各特點(diǎn)是利用新增設(shè)的貫通地線與電纜同溝埋設(shè)，將區(qū)間設(shè)備的各種用途地線以及空心線圈、空扼流中點(diǎn)接入貫通地線，構(gòu)成綜合種用途地線以及空心線圈、空扼流中點(diǎn)接入貫通地線，構(gòu)成綜合接地系統(tǒng)，一方面貫通地線接地電阻小于接地系統(tǒng)，一方面貫通地線接地電阻小于11，能將干擾及沖擊，能將干擾及沖擊影響及時(shí)消除，另一方面，貫通地線將各站區(qū)間設(shè)備及室內(nèi)機(jī)械影響及時(shí)消除，另一方面，貫通地線將各站區(qū)間設(shè)備及室內(nèi)機(jī)械室設(shè)備的接地連通，構(gòu)成所謂的等電位連接，對雷電及電磁脈沖室設(shè)備的接地連通，構(gòu)成所謂的等電位連接，對雷電及電磁脈沖防護(hù)效果明顯，對電氣化區(qū)段牽引干擾防護(hù)效果同樣出色。防護(hù)效果明顯，對電氣化區(qū)段牽引干擾防護(hù)

40、效果同樣出色。52 S1LQJS2LQJFSFS JSFSFS JS(1700HZ)(2000HZ)(2300HZ)(2600HZ)53第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展54第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展55第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展56第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展57 第二節(jié)第二節(jié) ZPW ZPW20002000無絕緣軌道電路干擾防護(hù)的技術(shù)特點(diǎn)無絕緣軌道電路干擾防護(hù)的技術(shù)特點(diǎn) 舉例：交流電力牽引區(qū)段的吸上線、舉例：交流電力牽引區(qū)段的吸上線、PW保護(hù)線接向軌道時(shí)應(yīng)保護(hù)線接向軌道時(shí)應(yīng)符合下列要求：符合下列要求： a)在設(shè)有軌道電路的區(qū)段上，吸上線或在設(shè)有軌道電路的區(qū)段上，吸上線或PW保

41、護(hù)線應(yīng)接至扼流保護(hù)線應(yīng)接至扼流變壓器中心端子板上。相鄰吸上線的安裝間距不得小于兩個(gè)變壓器中心端子板上。相鄰吸上線的安裝間距不得小于兩個(gè)閉塞分區(qū)。閉塞分區(qū)。 b)特殊情況下，吸上線或特殊情況下，吸上線或PW保護(hù)線設(shè)置地點(diǎn)距軌道電路的接保護(hù)線設(shè)置地點(diǎn)距軌道電路的接收、發(fā)送端的距離大于收、發(fā)送端的距離大于500m時(shí)，允許在軌道電路上加設(shè)一臺(tái)時(shí)，允許在軌道電路上加設(shè)一臺(tái)扼流變壓器，吸上線或扼流變壓器，吸上線或PW保護(hù)線安裝在扼流變壓器中心端子保護(hù)線安裝在扼流變壓器中心端子板上。相鄰軌道電路不得連續(xù)加設(shè)，且該軌道電路兩端不得板上。相鄰軌道電路不得連續(xù)加設(shè)，且該軌道電路兩端不得再接其他吸上線。再接其他吸上

42、線。第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展58 第二節(jié)第二節(jié) ZPW ZPW20002000無絕緣軌道電路干擾防護(hù)的技術(shù)特點(diǎn)無絕緣軌道電路干擾防護(hù)的技術(shù)特點(diǎn) c)采用采用ZPW 2000系列軌道電路時(shí)，吸上線或系列軌道電路時(shí)，吸上線或PW保護(hù)線應(yīng)接保護(hù)線應(yīng)接在電感線圈中點(diǎn)，軌道電路中間必須加設(shè)扼流變壓器時(shí)，吸在電感線圈中點(diǎn)，軌道電路中間必須加設(shè)扼流變壓器時(shí)，吸上線或上線或PW保護(hù)線接至扼流變壓器中心端子板上。保護(hù)線接至扼流變壓器中心端子板上。 鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范（TB 10009-2005）第）第3 條條牽引供電牽引供電341 項(xiàng)規(guī)定：吸流變壓器供電方式的吸上線應(yīng)項(xiàng)規(guī)定：吸流變壓器供電方式的吸上線應(yīng)符合下列要求：變電所處（供電臂首端）吸上線應(yīng)設(shè)兩處，符合下列要求：變電所處（供電臂首端）吸上線應(yīng)設(shè)兩處，一處與鐵路正線相連，一處與變電所專用線或站線相連；雙一處與鐵路正線相連，一處與變電所專用線或站線相連；雙線區(qū)段上、下行正線應(yīng)各設(shè)吸上線。線區(qū)段上、下行正線應(yīng)各設(shè)吸上線。59第五章 近年來信號設(shè)備抗干擾進(jìn)展XXIIIXIXII3X34X45X56X65G3G IGIIG4G6G車站11DG 、12