鐵路信號(hào)系統(tǒng)受牽引供電系統(tǒng)的電磁干擾分析

李曉亮

（中車(chē)大同電力機(jī)車(chē)有限公司，大同 037038）

1 牽引供電系統(tǒng)電磁干擾入侵鐵路信號(hào)系統(tǒng)途徑

電磁干擾是一種十分常見(jiàn)的電磁現(xiàn)象，能夠?qū)﹄娏υO(shè)備產(chǎn)生的電子信號(hào)進(jìn)行干擾，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常的使用。由于傳播介質(zhì)的多樣，其主要分為輻射干擾以及傳導(dǎo)干擾。而這當(dāng)中，輻射干擾就是利用空間對(duì)數(shù)據(jù)源實(shí)施信息傳送，在傳送的過(guò)程之中，利用輻射介質(zhì)把干擾源通過(guò)電磁波的方法傳輸?shù)搅韯e的電網(wǎng)絡(luò)之中。鐵路的信號(hào)系統(tǒng)之中，各種各樣的信號(hào)線、接口組件都有會(huì)成為干擾源的傳播的介質(zhì)，所以這一系統(tǒng)十分容易受到輻射的影響，進(jìn)行導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)作。傳導(dǎo)干擾就是利用導(dǎo)電介質(zhì)傳輸對(duì)電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行干擾。在系統(tǒng)日常的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程之中，因?yàn)闄C(jī)電還有別的人工配置于工作之中附帶所產(chǎn)生的電磁干擾也是無(wú)法避免的，干擾源會(huì)利用系統(tǒng)之中存在的各種導(dǎo)電介質(zhì)進(jìn)行傳播，把干擾的源頭從其中一個(gè)電網(wǎng)傳送到其他的電網(wǎng)之中，從而導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常的工作。

2 電磁干擾的方式

2.1 電流回流時(shí)產(chǎn)生的傳導(dǎo)性干擾

鐵路信號(hào)這一系統(tǒng)所用到的信號(hào)設(shè)備是利用裝配在雙軌道電路上的扼流變壓器來(lái)和鋼軌實(shí)行連接，在理想的狀態(tài)下，變壓器里的線圈中的牽引電流的總磁通量一般為零，這時(shí)牽引電流并不會(huì)對(duì)信號(hào)設(shè)備造成影響。可是在實(shí)際的運(yùn)行之中，軌道兩側(cè)的牽引電流并不不等，所以磁通量一般也不為零，因?yàn)殡娏鳟a(chǎn)生的不平衡會(huì)對(duì)電壓造成干擾，使軌道的電路元件十分容易發(fā)生故障。正常情況下，軌道的電路設(shè)計(jì)之中不平衡的牽引電流系數(shù)不能超過(guò)5%。除此之外，造成電流回流的其他原因就是工程設(shè)計(jì)造成，因?yàn)榱熊?chē)重載、雙機(jī)牽引以及提高速讓原來(lái)的設(shè)計(jì)之中的電壓器的電容量差距較大，進(jìn)行讓軌道電路的不斷熔斷以及變壓器還有電纜的損毀等等。

2.2 運(yùn)行中的感應(yīng)干擾

機(jī)車(chē)形式過(guò)程之中的感應(yīng)干擾就是電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的干擾。由于電網(wǎng)的波動(dòng)、電機(jī)在升弓時(shí)電壓容易產(chǎn)生畸變，而其中的高頻諧波會(huì)感應(yīng)到電路中的變化，就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)位置產(chǎn)生變化，造成信號(hào)繼電器會(huì)錯(cuò)誤的吸起，此類(lèi)錯(cuò)誤的吸起是一種十分危險(xiǎn)的狀態(tài)，與此同時(shí)高頻諧波感應(yīng)的電流還會(huì)導(dǎo)致軌道電路中錯(cuò)誤的顯示列車(chē)某某區(qū)間的軌道繼電器落下，可是此軌道的繼電器并沒(méi)有落下。這種感應(yīng)產(chǎn)生的干擾讓鐵路信號(hào)系統(tǒng)的安全作用完全喪失，造成這一區(qū)間的列車(chē)不可以正常的行駛。除此之外，電磁場(chǎng)因?yàn)榻佑|網(wǎng)和軌道之間的電流十分巨大，讓得線路信號(hào)的設(shè)施壓力增大，進(jìn)而加大故障的產(chǎn)生率。

2.3 輻射、電磁感應(yīng)干擾

電子設(shè)備以及信息的傳輸通道連鎖的計(jì)算機(jī)產(chǎn)生干擾的因素主要是鐵路信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)生的輻射以及電磁感應(yīng)方面的干擾。因?yàn)榻佑|網(wǎng)所出現(xiàn)的電磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)輻射等方式在數(shù)據(jù)的傳輸通道上生成感應(yīng)電勢(shì)，加大噪聲的產(chǎn)生，從而讓鐵路信號(hào)不能夠正常的傳輸。除此之外，牽引電流也會(huì)發(fā)生很大的變化，比如相位的抖動(dòng)、噪聲污染、信號(hào)不穩(wěn)定、突然的終端，都會(huì)對(duì)信息產(chǎn)生輸出的錯(cuò)誤。

3 有效降低牽引供電系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)電磁干擾的措施

3.1 合理優(yōu)化施工工藝

如果想讓項(xiàng)目的整體水平達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，那么需要對(duì)施工的工藝開(kāi)展規(guī)范化的把控和治理，主要包括以下幾個(gè)方面：確保貫通地線的工作安全可靠，防止貫通的地線不正常的中斷后造成高電流的經(jīng)過(guò)，導(dǎo)致電纜燒毀事件的發(fā)生；嚴(yán)禁工作人員把電纜鋼帶來(lái)替代貫通的地線，并且信號(hào)電纜在施工的過(guò)程中要求采用單端口接地的方法接地；以此來(lái)大幅度的提升牽引供電系統(tǒng)對(duì)其的干擾性以及防雷的性能，促進(jìn)這一系統(tǒng)可以一直處于十分穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，技術(shù)人員只要利用光纜來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)鎖系統(tǒng)的連接，從而完成不同微機(jī)之間可以有效的通信，降低了介質(zhì)干擾的幾率；對(duì)有效的防止部分小問(wèn)題對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)施的正常工作十分重要，技術(shù)人員要對(duì)在施工的細(xì)節(jié)方面一定要嚴(yán)格的把控，比如螺絲的松緊程度、鐵路軌道眼的直徑產(chǎn)生的誤差和之間的距離等細(xì)節(jié)，盡可能地降低低電位對(duì)計(jì)算機(jī)造成的不利的影響。

3.2 加強(qiáng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的抗干擾能力

假若希望可以減少鐵路信號(hào)系統(tǒng)中的電磁干擾所產(chǎn)生的影響，那么首先一定要提高自身的信號(hào)系統(tǒng)的抵抗能力。進(jìn)而思考電磁產(chǎn)生的干擾對(duì)鐵路信號(hào)電纜所造成的影響，在遇到故障的時(shí)候，通常上是因?yàn)閱蜗嘟拥禺a(chǎn)生的故障，此類(lèi)故障瞬間會(huì)有巨大的電流流經(jīng)，進(jìn)而對(duì)電纜產(chǎn)生一定的影響。此類(lèi)影響主要包括外皮回流產(chǎn)生的影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于牽引供電這一形式具有強(qiáng)大的牽引力并且符合低碳環(huán)保的特性，在我國(guó)的鐵路系統(tǒng)中得到了廣泛的使用，為確保我國(guó)的列車(chē)的可以高速安全的行駛提供了技術(shù)方面的支持。而我們想要避免輻射干擾和傳導(dǎo)干擾對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的不利影響，必需要分析牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成，找出所有干擾的入侵方式，才可以制定相應(yīng)的策略來(lái)預(yù)防干擾造成的不利影響。