牽引供電系統對鐵路信號系統的電磁干擾分析

田冠軍（朔黃鐵路肅寧分公司，河北滄州062350）

1 引言

整體鐵路的安全快速行駛都離不開鐵路通信系統，而鐵路信號系統對于鐵路的通信十分關鍵。它能在保證系統安全的情形下增加整體的通信效率。鐵路牽引供電系統具有供電效率高、供電速度快的優點。但是經常也會遭受很強的電磁信號干擾，然后影響到系統信號的發射。如果一直缺少行之有效的抗干擾措施，長此以往一定會影響到系統的運行，造成設備系統被破壞甚至會發生重大的危險事件。想要讓鐵路信號系統的電磁干擾現象得到一定程度上的解決，首先就要全面了解電磁干擾的工作原理，在牽引供電系統中找到電磁干擾的源頭，然后再對運行中實際遇到的問題進行具體問題具體分析。在實踐中逐漸找到解決的方法，對鐵路整體的供電體系進行優化，爭取進一步增加牽引供電系統的抗電磁干擾能力。

2 牽引供電系統對鐵路信號系統電磁干擾的途徑和方式

2.1 牽引供電系統對鐵路信號系統電磁干擾的途徑

電磁干擾就是在日常工作中遇到的一種在一定程度上導致設備系統性能受限的電磁現象。傳導干擾和輻射干擾是電磁干擾的兩種表現形式，在進行網絡干擾時，導電介質是傳導干擾的主要傳導基礎，它的傳播途徑十分有限，而且只能通過電路才能進行傳播。這種傳播形式在日常的鐵路牽引供電系統當中比較多見。工作人員就只能采用電磁補償的方法，讓電磁信號在一定時間內處于一種相對均衡的狀態，雖然有一定的成效但是還是不能完全消除電磁的傳導干擾。由輻射干擾產生的干擾磁場不僅能對信號產生影響，在很多機電設備內部還會形成一種感應電流，從而影響到整個設備的正常運行。

2.2 牽引供電系統電磁干擾進入鐵路信號系統的方式

2.2.1 電磁感應、輻射干擾

電磁感應、輻射干擾主要就是通過計算機和數據的相互連接來對鐵路信號系統進行干擾的。在電磁網的基本框架形成之后，鐵路的信號傳輸通道就會形成相應的感應電流，這也可能對鐵路信號的傳輸造成一些不可避免的影響。同時，當牽引供電電流逐漸增大的時候，縱向電動勢和一些電壓也會隨之增大，如果牽引電流在一定時間內產生大幅度的變化，也可能會造成信號突跳以及信號中斷。正因為受到了這種電磁干擾的影響，所以在信息輸送中就會出現連續的錯誤碼，那么它的真實性就得不到保證。

2.2.2 牽引電流回流引起的傳導性干擾

通過對鐵路信號系統的相關理論了解，如果牽引電流的總磁通量為0時，那么信號圈中就不會產生感應電動勢，信號設備也就不會受到電磁干擾的影響。但結合實際的現實工作來說，牽引電流的兩個鋼軌大小并不會全然相等，所以牽引電流的總磁通量不會為0，信號設備中的電磁干擾依然會發生。另外因為一些人為的工程保護措施不當所造成的設備損害，都會影響到鐵路信號系統的穩定操作。

2.2.3 電力機車對軌道電路的感應性干擾

在電力機車的正常工作運行當中，其電動力系統所產生的感應性干擾主要產生于軌道電路上。在電力機車的電機升起、電網波動的影響下，會造成控制信號發生一定的改變，從而使信號繼電器產生一定的偏差，這種偏差的產生就十分的危險。這種感應性干擾不僅會使鐵路列車不能正常運行，還極有可能使鐵路安全系統喪失安全作用。

3 有效降低牽引供電系統對鐵路信號系統電磁干擾的措施

3.1 加強鐵路信號系統的抗干擾能力

如果想要進一步降低鐵路信號系統的電磁干擾現象所產生的影響，首當其沖的就是要加強自身信號系統的抗干擾能力。我們要進一步思考電磁干擾對鐵路信號電纜所產生的影響，在電力電纜發生故障時，基本上是由于單相接地的故障，這種故障瞬間產生的電流過大，從而對信號電纜產生影響。這種影響還主要包括外皮回流的影響。但由于外皮回流離信號電纜的距離較短，鋼筋混凝土在電力電纜與信號電纜之間還產生了隔離效果，所以信號電纜受到電力電纜的外皮回流的影響較小，這個值可以忽略不計。

3.2 積極引進先進的信息化技術

先進的信息技術是有效降低電磁干擾的重要保證。在鐵路信號系統的正常實際運行當中，技術人員可以充分運用先進的計算機技術，全方面有效監控這些電磁干擾現象。這樣不僅能降低電磁的干擾能力，還能在信號系統產生故障時及時發出警報，為一些鐵路技術工作人員提供一些幫助。目前因為社會整體的快速進步發展，鐵路信號系統也變得越來越錯綜復雜，正確高效地運用現代的電腦技術對鐵路信號進行同步監控已經勢在必行，一定要引起相關部門的高度重視，爭取最大程度上減少供電系統對鐵路信號的電磁干擾，積極采取相關措施預防故障的發生。

3.3 牽引供電系統降低干擾信號

想要在牽引供電系統中降低干擾信號，就需要我們在實際問題當中具體問題具體分析。首先要清楚牽引供電設備的型號，選擇一個正確的設備型號是整個系統運行的基礎。所以在進行設備選擇的時候，一定要充分考慮到供電系統的供電方式，只有全方面了解了整體的牽引供電系統，我們才能有效正確地提供設備型號，使供電回路的對稱性得到保障。而且，在進行安裝的時候還要爭取利用合適的機車類型。另外，還要注意電磁信號是否處于平衡狀態，在進行直接供電的時候，回流電的問題也一定要處理好。平衡設計是在牽引供電系統整體設計時比較重要的部分，只有這樣，在對信號頻率進行對接的時候才不會產生錯誤混亂，并且還要做好一定的補償工作，進一步減少干擾的影響，持續提升牽引供電系統的供電效率。要從設備、設計和工程方面都加以完善，在保證鐵路信號系統安全的同時，進一步推動鐵路信號系統的正常穩定性、可靠性和真實可用性。

4 結語

在目前為止的鐵路交通發展中，鐵路信號系統一直發揮著十分關鍵的作用。假如鐵路信號系統長時間遭受電磁的干擾，那么所造成的嚴重后果是我們都不能預見的。這就要求相關部門在進行牽引供電的過程中充分考慮實際所遇到的問題，再結合電磁干擾的途徑方式進行相關闡述，通過采用現代的新型科學技術以及行之有效的管理辦法減少電磁對鐵路信號系統的干擾能力。不僅如此，還要定期進行電力檢修，采用狀態檢修模式，使整體鐵路的變電設備都能夠進行全面而又準確的檢驗，同時對設備的運行情況進行及時掌握，有效地規避風險，提高整體電力系統的安全與穩定。