淺析動車組中電磁兼容技術(shù)的應(yīng)用

劉順

摘 要 電磁干擾是日常生活中無處不在，是一種非常常見的一種干擾形式，但由于并未對生活帶來多大影響所以一直被人們忽視。動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。但由于動車組上的信號傳輸均由電氣信號承擔(dān)，大量的電磁干擾可能會對車輛運(yùn)行帶來一定的安全隱患，屏蔽電磁干擾對動車組運(yùn)行具有重要意義。本文針對電磁干擾的一般形式，討論動車組中電磁兼容技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 動車組;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。尤其是近些年無線通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)時代的邁進(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)品給人類帶來了便利的同時，也存在著電磁干擾的問題，雜亂無章的電磁傳播使得電磁環(huán)境更加混亂不堪。動車組列車作為當(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)生給動車組的信號傳輸?shù)葞砹司薮蟮陌踩[患。電磁兼容技術(shù)的發(fā)展有效避免了電磁干擾對設(shè)備的影響，在動車組上同樣適用[1]。

2動車組電磁干擾分析

動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)動動車組的前進(jìn)的動能屬于供能系統(tǒng)，在電能與動能的轉(zhuǎn)換過程中，勢必會帶來大量的電磁干擾;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、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;對于弱電設(shè)備而言，牽引傳動及輔助供電系統(tǒng)等高功率器件的無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)

動車組列車布線設(shè)計(jì)需要將干擾大的電纜和對干擾敏感的電纜分開。例如在動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，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。布線常見規(guī)則如下：

（1）按照正確的走線路徑布線，盡可能避開大的電磁干擾源;

（2）線纜布置在線槽或者套管之中;

（3）動力電纜、信號電纜等關(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盘柗怄i在屏蔽層內(nèi)部，外部的信息干擾也無法穿過屏蔽層。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

動車組列車作為當(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，越來越多的電子設(shè)備被裝載到動車組列車上，也給車輛帶來了巨大的電磁干擾的影響。本文通過論述動車組中的電磁干擾情況，分析了電磁兼容技術(shù)在動車組列車上的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭超勇.高速動力組列車網(wǎng)絡(luò)控制若干問題研究[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] 章國平，康洪軍.高速動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.