牽引供電系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)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(tǒng)，而鐵路信號(hào)系統(tǒng)對(duì)于鐵路的通信十分關(guān)鍵。它能在保證系統(tǒng)安全的情形下增加整體的通信效率。鐵路牽引供電系統(tǒng)具有供電效率高、供電速度快的優(yōu)點(diǎn)。但是經(jīng)常也會(huì)遭受很強(qiáng)的電磁信號(hào)干擾，然后影響到系統(tǒng)信號(hào)的發(fā)射。如果一直缺少行之有效的抗干擾措施，長此以往一定會(huì)影響到系統(tǒng)的運(yùn)行，造成設(shè)備系統(tǒng)被破壞甚至?xí)l(fā)生重大的危險(xiǎn)事件。想要讓鐵路信號(hào)系統(tǒng)的電磁干擾現(xiàn)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(tǒng)中找到電磁干擾的源頭，然后再對(duì)運(yùn)行中實(shí)際遇到的問題進(jìn)行具體問題具體分析。在實(shí)踐中逐漸找到解決的方法，對(duì)鐵路整體的供電體系進(jìn)行優(yōu)化，爭(zhēng)取進(jìn)一步增加牽引供電系統(tǒng)的抗電磁干擾能力。

2 牽引供電系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)電磁干擾的途徑和方式

2.1 牽引供電系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)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(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)性能受限的電磁現(xiàn)象。傳導(dǎo)干擾和輻射干擾是電磁干擾的兩種表現(xiàn)形式，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)干擾時(shí)，導(dǎo)電介質(zhì)是傳導(dǎo)干擾的主要傳導(dǎo)基礎(chǔ)，它的傳播途徑十分有限，而且只能通過電路才能進(jìn)行傳播。這種傳播形式在日常的鐵路牽引供電系統(tǒng)當(dāng)中比較多見。工作人員就只能采用電磁補(bǔ)償?shù)姆椒?，讓電磁信?hào)在一定時(shí)間內(nèi)處于一種相對(duì)均衡的狀態(tài)，雖然有一定的成效但是還是不能完全消除電磁的傳導(dǎo)干擾。由輻射干擾產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)不僅能對(duì)信號(hào)產(chǎn)生影響，在很多機(jī)電設(shè)備內(nèi)部還會(huì)形成一種感應(yīng)電流，從而影響到整個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.2 牽引供電系統(tǒng)電磁干擾進(jìn)入鐵路信號(hào)系統(tǒng)的方式

2.2.1 電磁感應(yīng)、輻射干擾

電磁感應(yīng)、輻射干擾主要就是通過計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)的相互連接來對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行干擾的。在電磁網(wǎng)的基本框架形成之后，鐵路的信號(hào)傳輸通道就會(huì)形成相應(yīng)的感應(yīng)電流，這也可能對(duì)鐵路信號(hào)的傳輸造成一些不可避免的影響。同時(shí)，當(dāng)牽引供電電流逐漸增大的時(shí)候，縱向電動(dòng)勢(shì)和一些電壓也會(huì)隨之增大，如果牽引電流在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大幅度的變化，也可能會(huì)造成信號(hào)突跳以及信號(hào)中斷。正因?yàn)槭艿搅诉@種電磁干擾的影響，所以在信息輸送中就會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的錯(cuò)誤碼，那么它的真實(shí)性就得不到保證。

2.2.2 牽引電流回流引起的傳導(dǎo)性干擾

通過對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的相關(guān)理論了解，如果牽引電流的總磁通量為0時(shí)，那么信號(hào)圈中就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，信號(hào)設(shè)備也就不會(huì)受到電磁干擾的影響。但結(jié)合實(shí)際的現(xiàn)實(shí)工作來說，牽引電流的兩個(gè)鋼軌大小并不會(huì)全然相等，所以牽引電流的總磁通量不會(huì)為0，信號(hào)設(shè)備中的電磁干擾依然會(huì)發(fā)生。另外因?yàn)橐恍┤藶榈墓こ瘫Ｗo(hù)措施不當(dāng)所造成的設(shè)備損害，都會(huì)影響到鐵路信號(hào)系統(tǒng)的穩(wěn)定操作。

2.2.3 電力機(jī)車對(duì)軌道電路的感應(yīng)性干擾

在電力機(jī)車的正常工作運(yùn)行當(dāng)中，其電動(dòng)力系統(tǒng)所產(chǎn)生的感應(yīng)性干擾主要產(chǎn)生于軌道電路上。在電力機(jī)車的電機(jī)升起、電網(wǎng)波動(dòng)的影響下，會(huì)造成控制信號(hào)發(fā)生一定的改變，從而使信號(hào)繼電器產(chǎn)生一定的偏差，這種偏差的產(chǎn)生就十分的危險(xiǎn)。這種感應(yīng)性干擾不僅會(huì)使鐵路列車不能正常運(yùn)行，還極有可能使鐵路安全系統(tǒng)喪失安全作用。

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 加強(qiáng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的抗干擾能力

如果想要進(jìn)一步降低鐵路信號(hào)系統(tǒng)的電磁干擾現(xiàn)象所產(chǎn)生的影響，首當(dāng)其沖的就是要加強(qiáng)自身信號(hào)系統(tǒng)的抗干擾能力。我們要進(jìn)一步思考電磁干擾對(duì)鐵路信號(hào)電纜所產(chǎn)生的影響，在電力電纜發(fā)生故障時(shí)，基本上是由于單相接地的故障，這種故障瞬間產(chǎn)生的電流過大，從而對(duì)信號(hào)電纜產(chǎn)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(hào)電纜的距離較短，鋼筋混凝土在電力電纜與信號(hào)電纜之間還產(chǎn)生了隔離效果，所以信號(hào)電纜受到電力電纜的外皮回流的影響較小，這個(gè)值可以忽略不計(jì)。

3.2 積極引進(jìn)先進(jìn)的信息化技術(shù)

先進(jìn)的信息技術(shù)是有效降低電磁干擾的重要保證。在鐵路信號(hào)系統(tǒng)的正常實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，技術(shù)人員可以充分運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，全方面有效監(jiān)控這些電磁干擾現(xiàn)象。這樣不僅能降低電磁的干擾能力，還能在信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，為一些鐵路技術(shù)工作人員提供一些幫助。目前因?yàn)樯鐣?huì)整體的快速進(jìn)步發(fā)展，鐵路信號(hào)系統(tǒng)也變得越來越錯(cuò)綜復(fù)雜，正確高效地運(yùn)用現(xiàn)代的電腦技術(shù)對(duì)鐵路信號(hào)進(jìn)行同步監(jiān)控已經(jīng)勢(shì)在必行，一定要引起相關(guān)部門的高度重視，爭(zhēng)取最大程度上減少供電系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)的電磁干擾，積極采取相關(guān)措施預(yù)防故障的發(fā)生。

3.3 牽引供電系統(tǒng)降低干擾信號(hào)

想要在牽引供電系統(tǒng)中降低干擾信號(hào)，就需要我們?cè)趯?shí)際問題當(dāng)中具體問題具體分析。首先要清楚牽引供電設(shè)備的型號(hào)，選擇一個(gè)正確的設(shè)備型號(hào)是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。所以在進(jìn)行設(shè)備選擇的時(shí)候，一定要充分考慮到供電系統(tǒng)的供電方式，只有全方面了解了整體的牽引供電系統(tǒng)，我們才能有效正確地提供設(shè)備型號(hào)，使供電回路的對(duì)稱性得到保障。而且，在進(jìn)行安裝的時(shí)候還要爭(zhēng)取利用合適的機(jī)車類型。另外，還要注意電磁信號(hào)是否處于平衡狀態(tài)，在進(jìn)行直接供電的時(shí)候，回流電的問題也一定要處理好。平衡設(shè)計(jì)是在牽引供電系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)時(shí)比較重要的部分，只有這樣，在對(duì)信號(hào)頻率進(jìn)行對(duì)接的時(shí)候才不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤混亂，并且還要做好一定的補(bǔ)償工作，進(jìn)一步減少干擾的影響，持續(xù)提升牽引供電系統(tǒng)的供電效率。要從設(shè)備、設(shè)計(jì)和工程方面都加以完善，在保證鐵路信號(hào)系統(tǒng)安全的同時(shí)，進(jìn)一步推動(dòng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的正常穩(wěn)定性、可靠性和真實(shí)可用性。

4 結(jié)語

在目前為止的鐵路交通發(fā)展中，鐵路信號(hào)系統(tǒng)一直發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。假如鐵路信號(hào)系統(tǒng)長時(shí)間遭受電磁的干擾，那么所造成的嚴(yán)重后果是我們都不能預(yù)見的。這就要求相關(guān)部門在進(jìn)行牽引供電的過程中充分考慮實(shí)際所遇到的問題，再結(jié)合電磁干擾的途徑方式進(jìn)行相關(guān)闡述，通過采用現(xiàn)代的新型科學(xué)技術(shù)以及行之有效的管理辦法減少電磁對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的干擾能力。不僅如此，還要定期進(jìn)行電力檢修，采用狀態(tài)檢修模式，使整體鐵路的變電設(shè)備都能夠進(jìn)行全面而又準(zhǔn)確的檢驗(yàn)，同時(shí)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行及時(shí)掌握，有效地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，提高整體電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。