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        淺析動(dòng)車組中電磁兼容技術(shù)的應(yīng)用

        2020-12-28 23:47:12劉順
        科學(xué)與信息化 2020年33期

        劉順

        摘 要 電磁干擾是日常生活中無(wú)處不在,是一種非常常見(jiàn)的一種干擾形式,但由于并未對(duì)生活帶來(lái)多大影響所以一直被人們忽視。動(dòng)車組列車上由于搭載了各類電氣部件,所以也存在著電磁干擾的情況發(fā)生。但由于動(dòng)車組上的信號(hào)傳輸均由電氣信號(hào)承擔(dān),大量的電磁干擾可能會(huì)對(duì)車輛運(yùn)行帶來(lái)一定的安全隱患,屏蔽電磁干擾對(duì)動(dòng)車組運(yùn)行具有重要意義。本文針對(duì)電磁干擾的一般形式,討論動(dòng)車組中電磁兼容技術(shù)的應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞 動(dòng)車組;電磁干擾;電磁兼容

        1研究背景

        隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子設(shè)備被廣泛運(yùn)用到各行各業(yè)以及我們的日常生活中。尤其是近些年無(wú)線通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的邁進(jìn),更是加快了電子技術(shù)發(fā)展的步伐。但隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品給人類帶來(lái)了便利的同時(shí),也存在著電磁干擾的問(wèn)題,雜亂無(wú)章的電磁傳播使得電磁環(huán)境更加混亂不堪。動(dòng)車組列車作為當(dāng)下最受歡迎的交通工具,其安全性、舒適性、穩(wěn)定性一直受到大家的認(rèn)可。電子信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,動(dòng)車組列車上也不免裝配有大量的電子設(shè)備和產(chǎn)品,電磁干擾的發(fā)生給動(dòng)車組的信號(hào)傳輸?shù)葞?lái)了巨大的安全隱患。電磁兼容技術(shù)的發(fā)展有效避免了電磁干擾對(duì)設(shè)備的影響,在動(dòng)車組上同樣適用[1]。

        2動(dòng)車組電磁干擾分析

        動(dòng)車組列車車載電氣設(shè)備眾多,包括牽引變流系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、旅客信息系統(tǒng)、門控系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、煙火報(bào)警系統(tǒng)、ATP列車防護(hù)系統(tǒng)等,各電氣系統(tǒng)都或多或少存在這電磁干擾和電磁敏感性。動(dòng)車組列車上的所有電氣系統(tǒng)既是電磁干擾源,又是被干擾者。牽引系統(tǒng)將接觸網(wǎng)上的25kV高壓電能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)動(dòng)車組的前進(jìn)的動(dòng)能屬于供能系統(tǒng),在電能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)換過(guò)程中,勢(shì)必會(huì)帶來(lái)大量的電磁干擾;網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、ATP列車防護(hù)系統(tǒng)等弱電設(shè)備以及牽引傳動(dòng)、輔助供電系統(tǒng)等高壓電氣設(shè)備,為了節(jié)省空間,盡量提高空間利用率,上述各種電氣設(shè)備共同存在于有限的空間中;對(duì)于弱電設(shè)備而言,牽引傳動(dòng)及輔助供電系統(tǒng)等高功率器件的無(wú)疑就成了主要的電磁干擾源。電磁干擾三要素為干擾源,耦合途徑以及敏感設(shè)備,動(dòng)車組列車中三要素如圖1所示[2]。

        3電磁兼容技術(shù)的應(yīng)用

        3.1 布線設(shè)計(jì)

        動(dòng)車組列車布線設(shè)計(jì)需要將干擾大的電纜和對(duì)干擾敏感的電纜分開(kāi)。例如在動(dòng)車組底部布有大量線纜,根據(jù)線纜差異一般分為高壓側(cè)和低壓側(cè),以免高壓線纜對(duì)低壓線纜產(chǎn)生干擾。不同線纜應(yīng)布置到相應(yīng)的線槽隔艙內(nèi),且增加高壓線槽與低壓線槽的距離,以避免產(chǎn)生干擾信號(hào),若出現(xiàn)高壓線纜必須放置于低壓線槽中,理應(yīng)使高壓線與低壓線保證足夠距離。布線常見(jiàn)規(guī)則如下:

        (1)按照正確的走線路徑布線,盡可能避開(kāi)大的電磁干擾源;

        (2)線纜布置在線槽或者套管之中;

        (3)動(dòng)力電纜、信號(hào)電纜等關(guān)鍵電纜采用屏蔽電纜,屏蔽層進(jìn)行相應(yīng)的接地設(shè)計(jì)。

        3.2 設(shè)備布局

        動(dòng)車組車載電氣設(shè)備眾多,牽引變流器、主變壓器等設(shè)備具有強(qiáng)電磁干擾性,而傳感器等小部件的電磁敏感性很強(qiáng),所以將這些部件組裝到車上要分清強(qiáng)弱關(guān)系,根據(jù)特性分別安裝在動(dòng)車組的車上、車內(nèi)、車下等位置。電氣設(shè)備或者區(qū)域通過(guò)電氣設(shè)備機(jī)殼或者金屬隔板等進(jìn)行電磁防護(hù),可以避免大功率設(shè)備的電磁干擾輻射也可以避免小功率設(shè)備的電磁敏感。

        3.3 線纜屏蔽層

        屏蔽電纜作為使用最廣泛的屏蔽技術(shù)應(yīng)用,屏蔽層的電導(dǎo)至少為每相導(dǎo)線芯的電導(dǎo)線的1/10,且屏蔽層應(yīng)可靠接地,屏蔽線如圖2所示。使用屏蔽線能夠?qū)⑿盘?hào)封鎖在屏蔽層內(nèi)部,外部的信息干擾也無(wú)法穿過(guò)屏蔽層。除此之外,相同種類的線纜之間間隔應(yīng)在0.1米以上,不同種類的電纜之間間隔應(yīng)在0.2米以上,布線過(guò)程中通常利用線槽布線以達(dá)到電纜之間的間隔要求[3]。

        4結(jié)束語(yǔ)

        動(dòng)車組列車作為當(dāng)下應(yīng)用最廣泛的鐵路交通工具,為人們的工作生活提供了許多便利。隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的電子設(shè)備被裝載到動(dòng)車組列車上,也給車輛帶來(lái)了巨大的電磁干擾的影響。本文通過(guò)論述動(dòng)車組中的電磁干擾情況,分析了電磁兼容技術(shù)在動(dòng)車組列車上的應(yīng)用。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 郭超勇.高速動(dòng)力組列車網(wǎng)絡(luò)控制若干問(wèn)題研究[D].北京:北京交通大學(xué),2012.

        [2] 陳浩亮,陸建飛,劉挺,等.電磁屏蔽線槽的設(shè)計(jì)與施工[J].施工技術(shù),2014(S1):564-566.

        [3] 章國(guó)平,康洪軍.高速動(dòng)車組布線線槽電磁兼容設(shè)計(jì)[J].鐵道機(jī)車車輛,2012(4):4-8.

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