動車組列車電磁兼容性研究

萬佳

摘要：隨著科學技術的快速發展，動車組列車中搭載的電子設備也在不斷增加，各類線纜縱橫交錯，使動車組列車內部電磁干擾輻射耦合機理變得異常復雜，各類設備及線纜相互輻射干擾信號，電磁干擾嚴重，影響到設備的正常穩定工作。本文針對動車組列車中的電磁干擾情況，系統的分析其電磁兼容特性，提出抗干擾措施以及切實可行的布線建議。

關鍵詞：動車組;電磁兼容;抗干擾;布線建議

1 ?研究背景

隨著我國經濟快速發展，科學技術也在不斷推進，高速動車組行業已成為中國高科技制造業走出去的一張嶄新的名片。尤其是近些年我國提出的“一帶一路”、“八縱八橫”戰略，使我國軌道行業迎來了又一次的機遇與挑戰。我國高速動車組是集各類先進的技術于一身的軌道車輛，尤其是電子技術行業的快速發展，現各類先進的設備被安裝于動車組車輛上，但是由于車載設備眾多、線纜縱橫交錯，列車高壓線路，大功率設備眾多等原因導致列車中電磁干擾嚴重，本文系統的分析動車組列車中電磁兼容特性，談論抗干擾措施，提出切實可行的布線建議以及其他抗干擾手段。

2 ?電磁干擾分析

動車組列車自動化水平的提升，導致車輛內部電磁干擾情況日益突出，例如設備與設備之間，設備與電纜之間，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備，動車組列車中三要素如圖1所示。

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

3 ?抗干擾研究

3.1 線纜串擾研究

動車組底部布有大量線纜，根據線纜差異一般分為高壓側和低壓側，以免高壓線纜對低壓線纜產生干擾。但實際情況中，由于空間條件限制，線纜布置無法按照理想的狀態在線槽內布線，所以在線槽內布線應注意以下方面：

①不同線纜應布置到相應的線槽隔艙內，且增加高壓線槽與低壓線槽的距離，以避免產生干擾信號，若出現高壓線纜必須放置于低壓線槽中，理應使高壓線與低壓線保證足夠距離。

②線槽內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線纜在線槽內布置時，應考慮必要的布置位置，避免出現懸空架線的情況發生，會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 高壓線纜防護措施

常見的高壓電纜防護材料有金屬及非金屬兩種。金屬防護材料電磁兼容特性要遠遠超過非金屬材料。使用銅鍍錫的金屬編制網以及導電銅箔膠帶能夠有效的對高壓線纜進行防護。

3.2.2 電氣柜接地

電氣柜中布置有大量線纜及設備，將電氣柜接地能夠有效的保證電磁兼容性。當電氣柜接地時應選擇單點接地方案，多點接地可能形成回路，反而影響到電氣柜的接地情況，如圖2所示，且接地線應盡量短以免產生電壓差。

4 ?總結

隨著我國高速動車組的快速發展，車上各類高技術設備越來越多，但隨著設備的增加給車輛電磁兼容性研究帶來了極大的挑戰。車上搭載的各類設備以及線纜間會產生大量的電磁干擾，通過本文分析可知電磁干擾分為傳導耦合方式以及輻射耦合方式。通過分析本文提出了動車組列車抗干擾的幾項內容，包括線纜串擾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以及電氣柜接地的建議。希望通過本文的研究，對動車組列車避免電磁干擾影響提供參考。

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