動車組列車電磁兼容性研究

萬佳

摘要：隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，動車組列車中搭載的電子設(shè)備也在不斷增加，各類線纜縱橫交錯，使動車組列車內(nèi)部電磁干擾輻射耦合機理變得異常復雜，各類設(shè)備及線纜相互輻射干擾信號，電磁干擾嚴重，影響到設(shè)備的正常穩(wěn)定工作。本文針對動車組列車中的電磁干擾情況，系統(tǒng)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(guān)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(jīng)濟快速發(fā)展，科學技術(shù)也在不斷推進，高速動車組行業(yè)已成為中國高科技制造業(yè)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(zhàn)略，使我國軌道行業(yè)迎來了又一次的機遇與挑戰(zhàn)。我國高速動車組是集各類先進的技術(shù)于一身的軌道車輛，尤其是電子技術(shù)行業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)各類先進的設(shè)備被安裝于動車組車輛上，但是由于車載設(shè)備眾多、線纜縱橫交錯，列車高壓線路，大功率設(shè)備眾多等原因?qū)е铝熊囍须姶鸥蓴_嚴重，本文系統(tǒng)的分析動車組列車中電磁兼容特性，談?wù)摽垢蓴_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(nèi)部電磁干擾情況日益突出，例如設(shè)備與設(shè)備之間，設(shè)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(shè)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(shè)備間的線纜傳播，通過線纜直接將騷擾信息傳遞給敏感設(shè)備;其二為輻射耦合方式，利用強功率設(shè)備產(chǎn)生的信號輻射給敏感設(shè)備，如受電弓與接觸網(wǎng)間突然產(chǎn)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(shè)備產(chǎn)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(jù)線纜差異一般分為高壓側(cè)和低壓側(cè)，以免高壓線纜對低壓線纜產(chǎn)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(tài)在線槽內(nèi)布線，所以在線槽內(nèi)布線應(yīng)注意以下方面：

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

②線槽內(nèi)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(nèi)布置時，應(yīng)考慮必要的布置位置，避免出現(xiàn)懸空架線的情況發(fā)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(wǎng)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(shè)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(yīng)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(yīng)盡量短以免產(chǎn)生電壓差。

4 ?總結(jié)

隨著我國高速動車組的快速發(fā)展，車上各類高技術(shù)設(shè)備越來越多，但隨著設(shè)備的增加給車輛電磁兼容性研究帶來了極大的挑戰(zhàn)。車上搭載的各類設(shè)備以及線纜間會產(chǎn)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(nèi)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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