淺析鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)主要干擾源及抗干擾的措施

夏啟超 陳 超 房安民

（濟(jì)南鐵路局濟(jì)南供電段，山東 濟(jì)南250000）

隨著鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)越來越廣泛的應(yīng)用和技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備越來越復(fù)雜，特備是遠(yuǎn)動(dòng)內(nèi)部各個(gè)子系統(tǒng)都為低電平的弱電系統(tǒng)，但它們的工作環(huán)境是電磁干擾極其嚴(yán)重的強(qiáng)電場(chǎng)所，模擬電路和數(shù)字電路混合的情況越來越多，因此對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性要求更高。如果不充分考慮可靠性問題，在強(qiáng)電場(chǎng)干擾下，很容易出現(xiàn)差錯(cuò)，使整個(gè)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行或出錯(cuò)誤（無跳閘事故等），甚至損壞元器件，無法向站場(chǎng)和區(qū)間供電，影響鐵路行車安全。因此必須采取必要的抗干擾措施，保證系統(tǒng)正常工作。

1 鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備的主要干擾來源

遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)類屬于電力系統(tǒng)，溫度、氣候、電磁、濕度等環(huán)境因素都會(huì)對(duì)其運(yùn)行過程形成干擾，從而會(huì)干擾到正常功能的發(fā)揮。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的常見干擾來源有：自然電磁干擾源、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的放電干擾、電網(wǎng)干擾、半導(dǎo)體元件開關(guān)過程形成的干擾等，詳細(xì)內(nèi)容如下：

（1）自然電磁干擾源，是指自然界中存在不可抵消的電磁干擾,主要對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾是電磁噪聲等,如宇宙電磁輻射、太陽(yáng)異常電磁輻射及雷電輻射，其中自然雷電在產(chǎn)生的過程中,會(huì)釋放電磁，傳輸?shù)竭h(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)附近時(shí),產(chǎn)生電磁場(chǎng),可以在極短的時(shí)間內(nèi),對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備造成沖擊干擾。

（2）遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的放電干擾,主要集中在電源放電、弧光放電、摩擦分離引發(fā)的靜電放電等，靜電放電過程具有瞬時(shí)性的特點(diǎn)，其他兩種則持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，在遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)放電干擾中弧光放電對(duì)其影響最為明顯。

（3）電網(wǎng)干擾，此種干擾是鐵路電網(wǎng)會(huì)在阻抗的影響下,導(dǎo)致部分器件、設(shè)備的功率變動(dòng),形成電流,刺激電網(wǎng)內(nèi)的電壓升高,電壓隨著電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行泄壓時(shí),會(huì)主動(dòng)流入遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi),沖擊遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的工作電路和有效設(shè)備,促使其在多處組成系統(tǒng)處發(fā)生干擾影響,致使遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行程序異常,系統(tǒng)趨于崩潰。

（4）半導(dǎo)體元件開關(guān)過程形成的干擾，在當(dāng)前電力系統(tǒng)中，常使用具有功率半導(dǎo)體開關(guān)特性的各類導(dǎo)體變流設(shè)備，此類設(shè)備在正常運(yùn)行過程中產(chǎn)生的工作頻率相對(duì)較低，其功率容量較大，在開關(guān)操作中會(huì)瞬間導(dǎo)致頻率大范圍變化，進(jìn)而引發(fā)電磁干擾。

2 鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)干擾的傳播途徑

鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的主要干擾是通過輸入輸出線、電源線、通道線、設(shè)備屏蔽殼以及接地網(wǎng)絡(luò)等傳播給系統(tǒng)的,因此,干擾源所產(chǎn)生的電磁干擾傳送到遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的主要傳播途徑有電容性耦合、電感性耦合、電導(dǎo)性耦合、電磁輻射耦合、公共電源阻抗耦合、公共阻抗耦合等。

3 鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)抗干擾的措施

綜合分析引發(fā)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的干擾源,結(jié)合遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行,提出有效的防干擾措施,提高遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在鐵路電力中的工作能力,為其提供穩(wěn)定、安全運(yùn)行的空間。

3.1 隔離防干擾

基于遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的防干擾要求,鐵路電力可以對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備,實(shí)行隔離處理,例如：耦合隔離,將耦合器安裝在遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備中,耦合器本身的電阻值非常小,與干擾源恰好相反,分析干擾源大電阻的特性,利用耦合器將干擾源控制在系統(tǒng)外部,有效隔離遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)與外界干擾源,或者同樣利用耦合隔離,直接對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的變壓器做隔離處理,規(guī)避電容分布,促使變壓器處于隔離的工作狀態(tài)。

3.2 濾波防干擾

濾波防干擾主要是借助率比電路,因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)的變壓器,具各貫通特性,再加上高頻率的使用,導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備性能缺陷,所以為避免非常規(guī)電壓對(duì)系統(tǒng)的干擾,可以在系統(tǒng)內(nèi)增設(shè)濾波電路,通過濾波電路,控制遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的電壓,促使其處于防干擾狀態(tài)。

3.3 接地防干擾

接地是提高遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)防干擾能力的直接途徑,可分為一次和二次接地。一次接地主要是保護(hù)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備,增加接地導(dǎo)體,利用連接線,促使一次接地達(dá)到網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),由此可以降低系統(tǒng)內(nèi)的電位差,提高設(shè)備對(duì)電磁干擾的兼容能力;二次接地可以提高遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的防干擾能力,為遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)電位,防止系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)引發(fā)的電磁干擾。

3.4 屏蔽防干擾

遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,需要安裝一定的屏蔽層,避免電磁干擾。首先在主體高壓線纜中,增設(shè)愷裝線纜,目的是防止線纜運(yùn)行時(shí),形成電網(wǎng)電磁,同時(shí)將愷裝線纜的始末端,實(shí)行接地處理,避免耦合電壓的衍生;其次避免外部環(huán)境因素的高頻沖擊,有效達(dá)到抑制狀態(tài),對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備實(shí)行屏蔽處理,如：在設(shè)備的輸入端進(jìn)行接地處理,可將小電容設(shè)備安裝到輸入端,由此可以提高遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備的屏蔽能力;最后是合理選用系統(tǒng)設(shè)備夕盡量選擇具有電磁屏蔽作用的設(shè)備,如：互感器等,可以有效防止外界干擾、沖擊進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi),促使遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)本身形成特有的屏蔽功能。

4 結(jié)論

遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在我國(guó)鐵路電力系統(tǒng)中有效的發(fā)揮著監(jiān)督、維護(hù)作用,遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)抗干擾的質(zhì)量將直接影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益。因此，電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)及研究人員應(yīng)加強(qiáng)抗干擾能力的分析，降低干擾故障發(fā)生的機(jī)率。

［1］汪翀.淺談鐵路電力貫通線路的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)[J].鐵道勘測(cè)與設(shè)計(jì),2012(05)：34-36.