動(dòng)車組列車電磁兼容性研究

萬(wàn)佳

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，動(dòng)車組列車中搭載的電子設(shè)備也在不斷增加，各類線纜縱橫交錯(cuò)，使動(dòng)車組列車內(nèi)部電磁干擾輻射耦合機(jī)理變得異常復(fù)雜，各類設(shè)備及線纜相互輻射干擾信號(hào)，電磁干擾嚴(yán)重，影響到設(shè)備的正常穩(wěn)定工作。本文針對(duì)動(dòng)車組列車中的電磁干擾情況，系統(tǒng)的分析其電磁兼容特性，提出抗干擾措施以及切實(shí)可行的布線建議。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組;電磁兼容;抗干擾;布線建議

1 ?研究背景

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷推進(jìn)，高速動(dòng)車組行業(yè)已成為中國(guó)高科技制造業(yè)走出去的一張嶄新的名片。尤其是近些年我國(guó)提出的“一帶一路”、“八縱八橫”戰(zhàn)略，使我國(guó)軌道行業(yè)迎來(lái)了又一次的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。我國(guó)高速動(dòng)車組是集各類先進(jìn)的技術(shù)于一身的軌道車輛，尤其是電子技術(shù)行業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)各類先進(jìn)的設(shè)備被安裝于動(dòng)車組車輛上，但是由于車載設(shè)備眾多、線纜縱橫交錯(cuò)，列車高壓線路，大功率設(shè)備眾多等原因?qū)е铝熊囍须姶鸥蓴_嚴(yán)重，本文系統(tǒng)的分析動(dòng)車組列車中電磁兼容特性，談?wù)摽垢蓴_措施，提出切實(shí)可行的布線建議以及其他抗干擾手段。

2 ?電磁干擾分析

動(dòng)車組列車自動(dòng)化水平的提升，導(dǎo)致車輛內(nèi)部電磁干擾情況日益突出，例如設(shè)備與設(shè)備之間，設(shè)備與電纜之間，亦或是電纜與電纜之間等等。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。

在動(dòng)車組列車中，電磁干擾的傳播途徑大致分為兩種，其一為傳導(dǎo)耦合方式，即電磁干擾信號(hào)通過(guò)各設(shè)備間的線纜傳播，通過(guò)線纜直接將騷擾信息傳遞給敏感設(shè)備;其二為輻射耦合方式，利用強(qiáng)功率設(shè)備產(chǎn)生的信號(hào)輻射給敏感設(shè)備，如受電弓與接觸網(wǎng)間突然產(chǎn)生的電火花放電導(dǎo)致的電磁干擾或者牽引變壓器這類大功率設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾等。切斷此兩類電磁干擾是解決動(dòng)車組電磁干擾的重點(diǎn)。本文重點(diǎn)研究動(dòng)車組列車上的電磁干擾情況，探究線纜的電磁干擾防護(hù)研究，提出合適的布線方式及抗干擾措施。

3 ?抗干擾研究

3.1 線纜串?dāng)_研究

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。但實(shí)際情況中，由于空間條件限制，線纜布置無(wú)法按照理想的狀態(tài)在線槽內(nèi)布線，所以在線槽內(nèi)布線應(yīng)注意以下方面：

①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。

②線槽內(nèi)防止的屏蔽線纜需保證屏蔽層雙端接地，以保證屏蔽層能夠起到理想的作用。

③線纜在線槽內(nèi)布置時(shí)，應(yīng)考慮必要的布置位置，避免出現(xiàn)懸空架線的情況發(fā)生，會(huì)影響線纜的使用壽命以及加大干擾。

3.2 線纜輻射研究

3.2.1 高壓線纜防護(hù)措施

常見的高壓電纜防護(hù)材料有金屬及非金屬兩種。金屬防護(hù)材料電磁兼容特性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)非金屬材料。使用銅鍍錫的金屬編制網(wǎng)以及導(dǎo)電銅箔膠帶能夠有效的對(duì)高壓線纜進(jìn)行防護(hù)。

3.2.2 電氣柜接地

電氣柜中布置有大量線纜及設(shè)備，將電氣柜接地能夠有效的保證電磁兼容性。當(dāng)電氣柜接地時(shí)應(yīng)選擇單點(diǎn)接地方案，多點(diǎn)接地可能形成回路，反而影響到電氣柜的接地情況，如圖2所示，且接地線應(yīng)盡量短以免產(chǎn)生電壓差。

4 ?總結(jié)

隨著我國(guó)高速動(dòng)車組的快速發(fā)展，車上各類高技術(shù)設(shè)備越來(lái)越多，但隨著設(shè)備的增加給車輛電磁兼容性研究帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。車上搭載的各類設(shè)備以及線纜間會(huì)產(chǎn)生大量的電磁干擾，通過(guò)本文分析可知電磁干擾分為傳導(dǎo)耦合方式以及輻射耦合方式。通過(guò)分析本文提出了動(dòng)車組列車抗干擾的幾項(xiàng)內(nèi)容，包括線纜串?dāng)_研究以及線纜輻射研究，提出了線槽布線的建議以及高壓線纜防護(hù)以及電氣柜接地的建議。希望通過(guò)本文的研究，對(duì)動(dòng)車組列車避免電磁干擾影響提供參考。

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