電磁干擾信號(hào)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電磁干擾信號(hào)

列車運(yùn)行過(guò)程中的電磁干擾對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)的影響

列車運(yùn)行過(guò)程中的電磁干擾對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)的影響摘要列車運(yùn)行過(guò)程中,電力牽引對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)的干擾是業(yè)界關(guān)注的問(wèn)題。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,分析了列車運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)對(duì)軌道電路、車上信號(hào)、車地通信信號(hào)等的影響。單列列車運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的電磁干擾值在允許范圍內(nèi),對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的軌道電路、車上信號(hào)等的影響很小。

電力牽引對(duì)軌道電路傳輸系統(tǒng)的干擾,不是供電系統(tǒng),主要是列車運(yùn)行期間,由于電源波動(dòng)、整流件換向、大負(fù)載變化、列車起動(dòng)或制動(dòng)、供電臂切換、車輛逆變[1]等的影響。列車在鋼軌上運(yùn)行時(shí),是否會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的電磁干擾信號(hào),從而引起軌道電路“紅光帶”,甚至造成道岔區(qū)段“絕緣節(jié)”燒毀的故障,是信號(hào)界關(guān)注的問(wèn)題,也是現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)所關(guān)切的。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,對(duì)在列車運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)是否會(huì)影響信號(hào)系統(tǒng)的軌道電路、車上信號(hào)、車地通信(TWC)等舉行分析。

1列車運(yùn)行過(guò)程與牽引電壓電流變化關(guān)系通過(guò)動(dòng)態(tài)在線監(jiān)測(cè),全線僅一列試驗(yàn)車運(yùn)行時(shí),牽引電壓、電流隨列車運(yùn)行狀態(tài)而有明顯變化。實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)說(shuō)明,1500V“直流”與夢(mèng)想24脈波相差甚遠(yuǎn)。測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

從圖1中可以看出,接觸網(wǎng)直流電壓的最大值約為1800V,最小值約為1500V,那么接觸網(wǎng)波動(dòng)約為20%。在列車向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段A1→B1和A2→B2,接觸網(wǎng)直流電壓的跌落電壓幅度超過(guò)200V。在接觸網(wǎng)直流電流保持恒定的時(shí)間段B1→C1和B2→C2,接觸網(wǎng)直流電壓也保持了恒定。在列車逐步中斷向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段C1→D1,接觸網(wǎng)直流電壓逐步升高。當(dāng)列車中斷向接觸網(wǎng)要電時(shí),接觸網(wǎng)直流電壓根本保持在1700V左右。在列車制動(dòng)過(guò)程中,車輛最大逆變反應(yīng)電壓幅度約為150V;在停車期間,逆變引起的電網(wǎng)電壓有約50V的波動(dòng),這與12相24波頭全波整流[2]脈動(dòng)系數(shù)約50V相吻合。2對(duì)軌道電路干擾分析隨列車的運(yùn)行,測(cè)得音頻軌道電路工作范圍內(nèi)的干擾波形如圖2所示。圖中最上面的橫線表示音頻軌道電路正常工作范圍內(nèi)干擾的限值為600mA[3];A1、B1、C1、A2、B2、C2分別標(biāo)示了干擾信號(hào)變化的特殊點(diǎn)。

從圖2中看到,在列車向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段A1→B1和A2→B2,隨著接觸網(wǎng)直流電流的增大,音頻軌道電路工作范圍內(nèi)干擾信號(hào)的幅度也不斷增大;在列車停止向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段C1→A2,干擾信號(hào)仍有確定的幅度,這可能是列車上空調(diào)機(jī)組起、停造成的干擾。對(duì)測(cè)得的全體數(shù)據(jù)舉行分析可知,音頻軌道電路工作范圍內(nèi),干擾信號(hào)幅度的最大值為300mA,最小值為0,沒(méi)有超過(guò)限值。

3對(duì)車上信號(hào)干擾分析隨列車的運(yùn)行,測(cè)得車上信號(hào)工作范圍內(nèi)的干擾波形如圖3所示。圖中最上面的橫線表示車上信號(hào)正常工作范圍內(nèi)干擾的限值(為1000mA)[3]。由圖可知,車上信號(hào)正常工作范圍內(nèi)的干擾信號(hào)幅度最大值為500mA,沒(méi)有超過(guò)限值。

4對(duì)車地通信干擾分析隨車輛運(yùn)行而記錄的車地通信信號(hào)工作范圍內(nèi)的干擾波形如圖4所示。

圖中最上面的橫線表示車地通信(TWC)信號(hào)正常工作范圍內(nèi)干擾的限值(為216mA[3]);A1、B1、A2、B2分別標(biāo)示了干擾信號(hào)變化的特殊點(diǎn)。

由圖4可以看到,在列車向接觸網(wǎng)要電的時(shí)間段A1→B1和A2→B2,對(duì)車地通信信號(hào)的干擾波形和接觸網(wǎng)直流電流有對(duì)應(yīng)關(guān)系,但干擾波形在個(gè)別點(diǎn)會(huì)有信號(hào)畸變。對(duì)全體記錄的數(shù)據(jù)舉行分析后可知,車地通信信號(hào)正常工作范圍內(nèi)的干擾信號(hào)幅度最大值為125mA,最小值為0,沒(méi)有超過(guò)限值。

5結(jié)語(yǔ)通過(guò)對(duì)列車運(yùn)行的實(shí)際監(jiān)測(cè)可以看出,牽引電壓、電流隨列車運(yùn)行狀態(tài)而有明顯變化。它們產(chǎn)生的諧波成分,會(huì)隨機(jī)地介入到地鐵信號(hào)系統(tǒng)的頻帶內(nèi)。

但分析測(cè)得的數(shù)據(jù),列車運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電磁干擾值在正常范圍內(nèi),對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的軌道電路、車上信號(hào)、車地通信信號(hào)等影響很小。國(guó)內(nèi)有關(guān)車輛對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的電磁干擾研究還是一個(gè)新的課題。雖然在測(cè)試過(guò)程中由于條件所限,沒(méi)能舉行正常運(yùn)營(yíng)環(huán)境以下車對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的電磁干擾的測(cè)試,但測(cè)試方法及結(jié)果為進(jìn)一步研究此類問(wèn)題打下了確定的根基,對(duì)今后的設(shè)備創(chuàng)辦和維護(hù)具有參考意義。

[1]徐安.城市軌道交通電力牽引[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2022:120.[2]秦曾煌.電工學(xué)(下冊(cè))[M].北